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霍爾槽

霍爾槽

霍爾槽(英文:Hull Cell) ,又稱赫爾槽或哈氏槽。霍爾槽試驗只需要少量鍍液,經過短時間試驗便能得到在較寬的電流密度範圍內鍍液的電鍍效果。由於該試驗對鍍液組成及操作條件作用敏感,因此,常用來確定鍍濃各組分的濃度以及pH值,確定獲得良好鍍層的電流密度範圍,同時也常用於鍍液的故障分析。因此,霍爾槽已成為電鍍研究、電鍍工藝控制不可缺少的工具。

正文


霍爾槽又稱赫爾槽或哈氏槽。

形狀及試驗裝置


1.赫爾槽結構
赫爾槽常用有機玻璃硬聚氯乙烯等絕緣材料製成,底面呈梯形,陰、陽極分別置於不平行的兩邊,容量有 1000mL,267mL兩種。人們常在267mL試驗槽中加入 250mL鍍液,便於將添加物折算成每升含有多少克。
2.赫爾槽試驗裝置
赫爾槽試驗電路與一般的電鍍電路相同,電源根據試驗對電壓波形要求選擇。串聯在試驗迴路中的可變電阻及電流表用以調節試驗電流及電流指示,並聯的電壓表用以指示試驗的槽電壓。

陰極上的電流分佈


赫爾槽的陰極板與陽極板互不平行,陰極的離陽極較近的一端稱近端;另一端離陽極遠,稱遠端。由於電流從陽極流到陰極的近端和遠端的路徑不同,不同路徑槽液的電阻也不同,因此陰極上的電流密度從遠端到近端逐漸增大,250mL的赫爾槽近端的電流密度是遠端的50倍。因而一次試驗便能觀察到相當寬範圍的電流密度下所獲得的鍍層。
有人經過酸性鍍銅、酸性鍍鎳、橄化鍍鋅、氰化鍍鎬四種鍍液在不同電流強度下進行電鍍試驗並取它們的平均值,得到陰極上各點的電流密度與該點離近端距離關係的經驗公式:
1000mL赫爾槽 Jk=I*(3.26一3.05 1ogl)
267mL赫爾槽 Jk=I*(5.10一5.24 1ogl)
式中 Jk—陰極上某點的電流密度值〔A/dm2〕;
I--試驗時的電流強度(A);
l--陰極上該點距近端的距離(cm).必須注意,靠近陰極兩端各點計算所得的電流密度是不正確的。藝=0.635--8.255cm範圍內,計算值有參考價值.
267mL赫爾槽中放入 250mL鍍液做試臉時,陰極上各點的電流密度應是267mL的1.068倍,即267mL赫爾槽陰極的相應點的電流密度乘上267/250。

霍爾槽的試驗方法


1.樣液 試驗用樣液要有代表性。取樣前,鍍液必須充分攪拌,並從鍍槽的不同部位採取,混和后取用.赫爾槽試驗使用不溶性陽極時,鍍液試驗 I~2次就要更新;使用可溶性陽極時,每取一次槽液可使用6~8次.做雜質或添加劑的影響試驗時,槽液使用次數應少些。
2.試驗條件 槽液溫度應與生產時相同,時間一般為5-10分鐘,光亮鍍液應採用空氣或機械攪拌,電流常取1~2A,鍍鉻用5~ 10A。
3.確定電流密度範圍
4.繪圖記錄 記錄樣板情況應同時記錄鍍液成分、操作條件,記錄可縮減為l cm高的矩形,或僅取樣板中間一條記錄。鍍層狀況可用符號表示,當符號還不能充分說明問題時,可配合適當的文字。此外,當樣板需作為資料可在試片乾燥后塗上清漆。保存樣板的照片也常常能起到同樣的效果。