第三节电化学除油

第三节电化学除油

电化学除油，是在碱性电解液中将金属零件作为电极，通以直流电，利用电解时电极的极化作用和产生的大量气体将油污去除的方法。电化学除油速度远大于化学除油，电化学除油不同方式的特点及适用范围见表2－7。

表2－7　电化学除油不同方式的特点及适用范围

一、影响电化学除油的因素

(1)氢氧化钠的浓度。

氢氧化钠是强电解质，随浓度的升高，导电能力增强，电流密度大，除油速度快。氢氧化钠对钢铁表面有钝化作用，可以防止钢铁零件在阳极除油时发生腐蚀。氢氧化钠对铝、锌等金属有强烈的腐蚀作用，一般不用于这些金属的除油。当氢氧化钠浓度过低时，首先是阳极区溶液的pH值下降，除油速度变慢，同时，氧气析出量增大，工件表面开始发生氧化，其表面出现附积物，甚至还会明显地出现锈蚀。所以，应定期分析，予以补充。

(2)电化学除油溶液中加入适量的硅酸钠，有利于除油时工件表面油污的乳化，但当浓度过高时会吸附在工件表面，而且很难清洗干净，从而导致镀层的结合力不好。

(3)乳化剂的选择。

电解除油时，乳化剂的作用已降至次要地位。电化学除油的电解液中通常只加入磷酸三钠、硅酸钠等发泡能力弱的乳化剂，以免液面上产生过多的泡沫。

(4)电流密度。

提高电流密度，可以提高除油速度和改善深孔内的除油质量。但电流密度过高时，会形成大量的碱雾，污染车间里的空气，甚至腐蚀零件。铝及其合金零件在阴极除油电流密度过大时，也会因阴极区溶液的pH值升高而发生腐蚀，钢质零件则因渗氢作用增大而变脆。一般选用的电流密度为5～10A/dm²。

(5)温度。

提高温度可降低电解液的电阻，增加电流密度，促进皂化和乳化作用，加快除油速度，提高除油效率，节约电能。但温度过高，会造成碱雾污染，恶化车间空气条件，还会腐蚀铝和锌等零件。合适的温度是70～90℃。电化学除油主要是靠电解作用除油，电解液的温度可稍低于化学除油。

(6)除油方法。

金属零件接阳极时，表面发生的是氧化过程，析出氧气。因此，除油零件没有氢脆的危险，能去除零件表面的侵蚀残渣和某些金属的薄膜，如锡、锌、铅、铬等。但阳极除油速度比阴极除油低，并容易造成铝、锌、锡、铅、铜及其合金的腐蚀。当溶液碱的浓度和温度较低而电流密度较高时，特别是电解液中含有氯离子时，钢铁零件也会发生斑点腐蚀。

金属零件接阴极时，其表面进行的是还原过程并析出氢气。阴极上析出的氢是阳极上析出的氧的2倍。因此，阴极除油速度快，一般不腐蚀零件。但阴极上析出的氢容易渗到钢铁零件中引起氢脆，导致电镀时镀层容易起泡。若电解液中含有少量锌、锡、铅等杂质时，会在零件表面产生海绵状析出物，影响电镀镀层的质量。所以，最好采用联合电化学除油法。

二、电化学除油的配方及工艺条件

钢铁制品的电化学除油液配方及工艺条件见表2－8，铜及其合金电化学除油液配方及工艺条件见表2－9，铝、镁、锌及其合金电化学除油液配方及工艺条件见表2－10。

表2－8　钢铁制品电化学除油液配方及工艺条件

①用于一般钢铁和高强度高弹性钢铁制品。

②用于形状复杂的低弹性钢。

③阴极除油与阳极除油交替进行。

表2－9　铜及其合金电化学除油液配方及工艺条件

①也适用于铝、镁、锌合金。

表2－10　铝、镁、锌及其合金电化学除油液配方及工艺条件

①适用于铝及其合金。

②适用于镁及其合金。

③适用于铝、镁、锌及其合金。

三、电化学除油中应注意的问题

(1)由于乳化剂发泡能力强，若电解液中含有乳化剂，在工作时，液面会被大量的氢、氧混合气体的泡沫覆盖，遇有电极接触不良产生的火花，就会发生爆炸。因此，电化学除油的电解液中，当液面上泡沫较多时，应先切断电源，然后再放进或取出零件，以免发生爆炸。

(2)工件经电化学除油后，表面会残留有碱液及油污被皂化、乳化后的产物，这些物质遇到冷水后会凝聚在工件表面，必须经过80℃以上的热水清洗，才能彻底去除工件表面的污物，保证镀层质量。