Цинковый анод Ц0 шаровый

Цинковый анод марки Ц0 — расходный электрод для гальванического цинкования. В процессе электролиза анод подключается к положительному полюсу источника постоянного тока, растворяется в электролите и восполняет концентрацию цинка в ванне, осаждающегося на обрабатываемых изделиях-катодах. Поставляется в нескольких формах; шаровые (насыпные) аноды ориентированы на крупносерийное и непрерывное производство.

Марка Ц0: химический состав по ГОСТ 3640-94

Химический состав цинковых анодов регламентирует ГОСТ 3640-94. Для анодного цинка рекомендуются марки Ц0 или Ц1 — загрязнение электролитов примесями из анода ведёт к браку покрытия. Марка Ц0 — высокочистый цинк с суммарным содержанием примесей не более 0,025%.

Компонент	Массовая доля, % (не более)
Zn	≥ 99,975 (min)
Pb	0,013
Fe	0,005
Cd	0,004
Al	0,005
Cu	0,001
Sn	0,001
As	0,0005
Сумма примесей	0,025

Физические свойства цинка: плотность — 7,13 г/см³, температура плавления — 419,5 °C.

Формы выпуска цинковых анодов

Стандарт ГОСТ 1180-2021 охватывает пластинчатые аноды и шаровые формы. Для отдельных конфигураций применяются технические условия. Основные формы выпуска:

Шаровые (насыпные) аноды

Литые под давлением сферы или полусферы диаметром 20–50 мм. Стандартный промышленный диаметр — 50 мм. Засыпаются в анодные корзины без остановки процесса по мере расходования, что делает их предпочтительными для крупносерийного и непрерывного производства. Применяются в колокольных (вращательных) установках и подвесочных ваннах.

Сферическая форма обеспечивает зазоры между шарами для свободного прохождения электролита. При прочих равных условиях суммарная площадь поверхности шаровой засыпки близка к площади пластинчатого анода той же массы, однако корзина с шарами одновременно выполняет роль нерастворимого стального анода, что помогает балансировать соотношение анодной и катодной поверхности.

Пластинчатые аноды

Горячекатаные листы толщиной 5–20 мм по ГОСТ 1180-2021. Подходят для кислых и щелочных электролитов, применяются при небольших объёмах цинкования. Требуют крепления к контактной штанге через крюк; для щелочных электролитов крюк и болт следует выбирать из малоуглеродистой стали, для кислых — из титана.

Цилиндрические аноды с центральным отверстием

Насыпная форма с несколько большей удельной поверхностью относительно шаровых анодов той же массы. Снижает анодную плотность тока и уменьшает вероятность пассивации в электролитах. Применяются в тех же корзинах, что и шаровые.

Анодные корзины и чехлы

Для щелочных электролитов анодные корзины изготавливают из малоуглеродистой (низкоуглеродистой) нелегированной стали — она устойчива в щелочной среде и служит без замены многие годы. Нержавеющая сталь и другие металлы для щелочных корзин не допускаются. Стальная корзина попутно выполняет роль нерастворимого анода, что позволяет регулировать соотношение растворимой и нерастворимой анодной поверхности.

Для кислых электролитов материал корзин — химически стойкий пластик или титан.

Пластинчатые аноды в щелочных и кислых ваннах помещают в анодные чехлы из полипропиленовой или другой щёлочестойкой ткани для удержания шлама. Корзины с шаровыми анодами также обматывают чехлами или фильтрующими рукавами из полиэфирной ткани. Шлам, образующийся при растворении анода, не должен попадать в электролит — это ведёт к включениям в покрытии.

Выбор типа электролита и требования к аноду

Цинковые аноды Ц0 применяются в трёх основных типах электролитов гальванического цинкования:

• Сульфатный (кислый, pH 4–5) — простой по составу, высокая скорость осаждения, минимальное рассеивание; подходит для деталей простой геометрии. Аноды растворяются активно.
• Щелочной цинкатный — хорошая рассеивающая способность, равномерное покрытие на сложнопрофильных деталях. Наиболее распространён в массовом производстве. Анодный цинк марки Ц0 обеспечивает предсказуемое растворение с минимальным загрязнением электролита.
• Аммиакатный и другие комплексные электролиты — нишевое применение, требования к чистоте анода аналогичны.

При плотности тока более 200 А/м² электролит перемешивают сжатым воздухом (очищенным от пыли и масла) и фильтруют непрерывно или периодически.

В ходе электролиза на аноде выделяется водород. Помещение должно быть оборудовано приточно-вытяжной вентиляцией во избежание накопления взрывоопасной концентрации газа.

Условия поставки

Цинковые аноды Ц0 шаровые поставляются насыпью в ящиках или мешках по массе. Пластинчатые аноды — на поддонах с обвязкой, без дополнительной упаковки. Хранение — в закрытых помещениях, без доступа влаги и агрессивных химических веществ.

Смежная номенклатура: анод цинковый Ц1 применяется в тех же технологических процессах при несколько более низких требованиях к чистоте электролита.