電化學除油又稱電解除油，是在鹼性溶液中，以零件為陽極或陰極，採用不鏽鋼板、鎳板、鍍鎳鋼板或鈦板為第二電極，在直流電作用下將零件表面油污除去的過程。電化學除油液與鹼性化學除油液相似，但其主要依靠電解作用強化除油效果，通常電化學除油比化學除油更有效，速度更快，除油更徹底。
基本介紹
- 中文名：電解除油
- 又稱：電化學除油
- 特點：更有效，速度更快，除油更徹底
- 種類：陰極除油、陽極除油
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除油原理
電化學除油除了具有化學除油的皂化與乳化作用外，還具有電化學作用。在電解條件下，電極的極化作用降低了油與溶液的界面張力，溶液對零件表面的潤濕性增加，使油膜與金屬間的黏附力降低，使油污易於剝離並分散到溶液中乳化而除去。在電化學除油時，不論是製件作為陽極還是陰極，其表面上都有大量氣體析出。當零件為陰極時(陰極除油)，其表面進行的是還原反應，析出氫氣；零件為陽極時(陽極除油)，其表面進行的是氧化反應，析出氧氣。電解時金屬與溶液界面所釋放的氧氣或氫氣在溶液中起乳化作用。因為小氣泡很容易吸附在油膜表面，隨著氣泡的增多和長大，這些氣泡將油膜撕裂成小油滴並帶到液面上，同時對溶液起到攪拌作用，加速了零件表面油污的脫除速度。
分類
電化學除油可分為陰極除油、陽極除油及陰一陽極聯合除油。
陰極除油
陰極除油的特點是在製件上析出氫氣，即2H2O+2e==H2+2OH除油時析氫量多，分散性好，氣泡尺寸小，乳化作用強烈，除油效果好，速度快，不腐蝕零件。但析出的氫氣會滲入金屬內部引起氫脆，故不宜用於高強度鋼、彈簧鋼等脆性較敏感的金屬零件。此外，當電解溶液中含有少量鋅、錫、鉛等金屬粒子時，零件表面將會有一層海綿狀金屬析出，污染金屬零件，並影響鍍層的結合力。為此，採取單一的陰極電化學除油是不適宜的。
陽極除油
陽極除油的特點是在製件上析出氧氣，即4OH==O2+2H2O+4e除油時，一方面氧析出泡少而大，與陰極電化學除油相比，其乳化能力較差，因此其除油效率較低；另一方面由於氫氧根離子放電，使陽極表面溶液的pH值降低，不利於除油。同時陽極除油時析出的氧氣促使金屬表面氧化，甚至使某些油脂也發生氧化，以致難於除去。此外，有些金屬或多或少地發生陽極溶解。所以，有色金屬及其合金和經拋光過的零件，不宜採用陽極除油。但陽極電化學除油沒有“氫脆”，鍍件上也無海綿狀物質析出。
陰極一陽極聯合除油
據以上利弊關係的比較，採用單一的陽極電化學除油是不適宜的。由於陰極除油和陽極除油各有優缺點，生產中常將兩種工藝結合起來，即陰極一陽極聯合除油，取長補短，使電化學除油方法更趨於完善。在聯合除油時，最好採用先陰極除油、再短時間陽極除油的操作方法。這樣既可利用陰極除油速度快的優點，同時也可消除“氫脆”。因為在陰極除油時滲入金屬中的氫氣，可以在陽極除油的很短時間內幾乎全部除去。此外，零件表面也不至於氧化或腐蝕。實踐中常採用電源自動周期換向實現陰一陽極聯合除油。對於黑色金屬製品，大多採用陰極一陽極聯合除油。對於高強度鋼、薄鋼片及彈簧件，為保證其力學性能，絕對避免發生“氫脆”，一般只進行陽極除油。對於在陽極上易溶解的有色金屬製件，如銅及其合金零件、鋅及其合金零件、錫焊零件等，可採用不含氫氧化鈉的鹼性溶液陰極除油。若還需要進行陽極除油以除去零件表面雜質沉積物，電解時間要儘量短，以免零件遭受腐蝕。
工藝條件
常用電化學除油工藝規範列於表3-9。
對除油質量影響較大的電化學除油工藝條件是電流密度、溫度與除油時間。
電流密度的選擇應保證析出足夠數量的氣泡，既能使油污被機械撕裂、剝離電極表面，又能攪拌溶液。提高電化學除油的電流密度可以加快除油速度，縮短除油時間，提高生產效率，但電流密度提高，陰極除油滲氫作用增大，電能消耗加劇。另外，陽極除油時可適當降低電流密度以防止金屬過腐蝕，所以電化學除油時電流密度一般控制在5～15A/dm2。
溫度升高能加強乳化作用，從而有利於提高除油效果，同時可以增加溶液電導，降低槽電壓，節約電能。但溶液溫度過高必然會引起室內鹼霧瀰漫，惡化環境，溶液蒸發加快。當溶液中含有較高的氯離子時還會加快零件的腐蝕。溫度過低時除油效果降低，有時零件表面還可能出現鏽蝕。電化學除油的溶液溫度一般控制在60～80℃。
按常規工藝，除油時間通常定為先用陰極除油3～7min，再用陽極除油0．5～2min，以此綜合陰、陽極除油的優點達到對油污的徹底清除。
此外在電化學除油槽中，還要注意陰極除油不能用鐵板作陽極，因為鐵板陽極會溶解，而污染電解液。
由於電化學除油時，電極上不斷產生的氫氣和氧氣具有乳化作用，故電化學除油溶液中可以少加或不加乳化劑。過多的乳化劑在液面形成的泡沫易黏附在零件表面，不易清洗，也影響電極表面氣體的逸出。當大量析出的氫氣和氧氣被液面上的泡沫覆蓋，一旦遇到電極與掛具接觸不良引起電火花時，即引起爆炸，造成安全事故。
