锌酸盐镀锌常见故障现象分析:锌酸盐镀锌液成分及工艺参数的影响

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锌酸盐镀锌工艺的故障原因与处理方法

锌酸盐镀锌工艺的故障原因与处理方法

锌酸盐镀锌工艺的故障原因与处理方法:镀层钝化膜质量故障(发花、变色、变暗等)

目前镀锌进行钝化处理的工艺主要低铬彩色钝化和三价铬钝化,在钝化后有时放置一夜或几天时间,钝化膜的表面就会出现雨点状白点,大小不一,钝化膜也变暗变淡,光亮度下降。

1.原因分析

实际上发生这种故障的原因更复杂,可能有镀液的问题;前处理不良的问题;基材有麻点,镀后出光等清洗不良的问题;钝化液成分比例失调的问题;钝化膜老化时间不够的问题;环境的问题,空气中水蒸气、酸雾严重使得钝化膜色泽变化和腐蚀等。

2.解决方法

针对上述可能的原因,逐条采取措施。调整镀液成分到工艺规范,并且对镀液进行锌粉、硫化钠处理,再进行电解处理;加强除油、活化等前处理工序;加强镀后清洗和出光工序;严格控制钝化溶液成分和钝化工艺参数,控制好钝化膜的色彩;加强钝化后老化工艺的控制;改善工作环境,镀后零件尽快入库等。尤其要注意的是钝化后的老化问题,因为热水槽老化温度过高(>70℃),就会使得钝化膜中的六价铬溶解,形成耐蚀性很差的多孔钝化膜。就容易出现镀锌层钝化膜表面的雨点状白点,钝化膜变暗变淡,光亮度下降的故障。严格控制钝化老化工序(60℃),这种故障就可以消除,生产恢复到正常。

其他环节也会出现钝化质量的故障的问题,如某厂采用DE碱性锌酸盐镀锌液,低铬钝化的滚镀锌工艺生产线,出现了钝化膜发花,表面有许多大块不规则灰黑色斑块的故障。经分析是由于镀锌后的清洗槽中白色絮状沉淀较多,出光槽溶液呈黄棕色,pH值接近4,这些都可能带来电镀故障,由于清洗不干净和出光液pH高,造成电镀零件表面碱性镀液的清洗不够,出光液的出光作用下降,导致钝化膜发花等故障。通过增加一道热水洗,将出光液pH调至l左右后,故障排除,生产恢复到正常。

镀锌的方法

镀锌的方法

锌酸盐镀锌工艺的故障原因与处理方法:锌酸盐镀锌层起泡故障的分析与处理实例

首先我们从零件的制备加工检查,没有发现出现起泡的可疑环节,所以重点考虑

电镀各个工序的影响。

零件表面的油污,一般是经化学除油、电解除油清除干净。但若操作不当或者除

油液成分失调,可能会有少量油珠残留在零件表面,这就可能引起镀锌层的起泡。

零件若酸洗除锈时间过长,可能由于过腐蚀也会引起镀层的起泡。

此外,镀前活化不充分,没有活化,零件表面形成了一层薄氧化膜,也会导致镀层结合力变差而起泡。

因此,碱性锌酸盐镀锌前处理要严格控制。

前处理流程为:化学除油→热水洗→冷水洗→酸洗除锈→2次流动水洗→电解除油→热水洗→流水洗→镀前活化→2次流动水洗→镀锌。

除油液要定期加料;酸洗液、镀前活化液要定期更换,而且要严防铜杂质的危害。

(1)电镀工序中引起镀层起泡的可能因素。

挂具选择不当会引起锌镀层起泡,这一点往往易被人们忽略。一般是用焊锡或铜

将挂钩与杆子焊接在一起,再浸塑、浸漆,或用聚氯乙烯薄膜包扎。若包扎破损,焊

接处易受电解质腐蚀,腐蚀产物附着在零件表面、零件自上而下便产生带状密集小泡,因此,应经常检查挂具焊接处是否破损以防止挂具腐蚀而引起镀层起泡。

镀液操作或维护不当导致锌镀层起泡。镀液中添加剂含量过高,易夹杂在镀层中

使得内应力骤增,导致镀层起泡;镀液中重金属杂质,如铅、铜等含量过高,使锌层

中夹杂过多的铅、铜等杂质,镀层与基体结合不良而起泡;光亮剂香草醛加入过多,

镀层的光亮性虽好,但脆性增大,导致镀层起泡,此外,操作条件控制不当如温度太低,电流密度太大,也会导致镀层夹杂有机杂质,引起起泡。

用酒石酸钾钠解决锌酸盐镀锌层发花问题

用酒石酸钾钠解决锌酸盐镀锌层发花问题
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2O O7年 4月





3 9
用 酒 石 酸 钾 钠解 决 锌 酸 盐 镀 锌 层 发 花 问题
卢 生荣
( 中国振华集 团华联无线 电器 材厂 电镀 分公 司 , 州凯里,500 贵 560 )


本 文介 绍了锌酸 盐镀锌 工艺在 实际生产 过程 中出现镀 锌层发 花 时的故 障分析、 验方 法 , 试 最终采 用酒石
于造 成镀 锌层 发花 。
锌酸盐镀锌层发花现象是我们使用该工艺一段 时间后出现 的, 当时也不知道 是什么原 因造成 的。 通过查阅资料 , 做实验进行分析 , 发现了锌酸盐镀锌
层发 花 的原 因 , 终 采用 酒 石 酸 钾 钠对 镀 液进 行 处 最 理 , 问题得 到解 决 。 使
半 光 亮
电镀 。
工艺要求 , L
8 6 —1 9 8 —10
分 析结 果 , L
1 . O7 168 4 .
我厂使用锌酸盐镀锌工艺已有 2 多年历史 , O 在 使用过程中, 也曾经出现过一些问题 , 镀锌层发花就
是其 中之一 。
分析结果 , 镀液中氧化锌 、 氢氧化钠的含量都在 工艺范围内, 比例虽然不在锌酸盐镀锌 工艺要求 的 氧化锌 : 氢氧化钠为 11 : O的最佳范围, 但是 , 也不致

镀锌工艺、原理及影响因素

镀锌工艺、原理及影响因素

镀锌工艺、原理及影响因素

什么是镀锌?

镀锌是指在金属、合金或者其它材料的表面镀一层锌以起美观、防锈等作用的表面处理技术。主要采用的方法是热镀锌。

锌易溶于酸,也能溶于碱,故称它为两性金属。锌在干燥的空气中几乎不发生变化。在潮湿的空气中,锌表面会生成致密的碱式碳酸锌膜。在含二氧化硫、硫化氢以及海洋性气氛中,锌的耐蚀性较差,尤其在高温高湿含有机酸的气氛里,锌镀层极易被腐蚀。锌的标准电极电位为-0.76V,对钢铁基体来说,锌镀层属于阳极性镀层,它主要用于防止钢铁的腐蚀,其防护性能的优劣与镀层厚度关系甚大。锌镀层经钝化处理、染色或涂覆护光剂后,能显着提高其防护性和装饰性。

镀锌工艺:

镀锌工艺主要有热镀锌和冷镀锌两类。冷镀锌又称电镀锌。这里主要讨论电镀锌。电镀锌种类繁多,五花八门。但从镀锌镀液的PH值上分,主要有两在类:碱性镀锌和酸性镀锌。

碱性镀锌

碱性镀锌工艺是指镀液的PH值是碱性。但因络合剂不同,又分为氰化物镀锌和锌酸盐镀锌两种。氰化物镀锌是个很古老的镀种。镀液中主要有三种成分:主盐氧化锌,络合剂氰化钠和导电盐氢氧化钠(俗称火碱)。早期的氰化镀溶液中是没有光亮剂的。随着人们审美要求的提高,又在氰化液镀锌溶液中加入了起光亮作用的光亮剂。氰化镀锌工艺稳定,镀层细致。镀液分散能力好。根据氰化钠含量的多少不同,又分为高氰,中氰和低氰镀锌三种。氰化镀锌的最大缺点是毒性太大,对环境危害严重。

锌酸盐镀锌是近30年来发展较快的镀锌工艺。它的主要成分是主盐氧化锌,络合剂兼导电盐氢氧化钠(俗称火碱)。为了获得细致的分散能力好的光亮镀层,还要加入光亮剂。国内锌酸盐镀锌的主要发展时期是20世纪70年代的大搞无氰镀锌年代,着名的DPE镀锌工艺和DE镀锌工艺一直使用着。这种工艺虽然比不上氰化镀锌工艺的稳定、细致。但它的最大优点是无氰。对环境的危害要小的多。锌酸盐镀锌有了新的发展,起泡和脆性等缺陷得到了克服,分散能力大为改进,可以和氰化镀锌比美。

一低碳钢碱性锌酸盐镀锌工艺及钝化处理

一低碳钢碱性锌酸盐镀锌工艺及钝化处理

图 1 镀锌槽接线方式

实验一 低碳钢碱性锌酸盐镀锌工艺及钝化处理

一、实验目的

1.熟悉电镀的前处理工艺;

2.掌握碱性锌酸盐镀锌工艺流程及钝化处理工艺;

3.掌握碱性镀锌工艺参数对镀层质量的影响

4.掌握镀层厚度测试方法。 二、实验原理

碱性锌酸盐镀锌层晶格结构为柱状,结晶细密,光泽、耐腐蚀性好,适合彩色钝化。镀液的分散能力和深镀能力接近于氰化镀液,适合于形状复杂零件电镀;镀液稳定,操作维护方便,对设备无腐蚀性,综合经济效益好。但碱性锌酸盐镀锌沉积速度慢、电流效率为70%~80%左右。允许温度范围窄(高于40℃不好)、镀厚超过15μm 时有脆性、铸锻件较难电镀、工作时会有刺激性气体逸出,必须要安装通风装置等。 (1) 电极反应

阴极反应:[Zn(OH)4]2- + 2e - → Zn + 4OH - 2H 2O + 2e - → H 2↑ + 2OH -

阳极反应:Zn + 4OH - -2e - → [Zn(OH)4]2- 4OH - - 4e - → O 2↑ + 2H 2O (2)影响碱性锌酸盐镀锌层质量的因素 1)镀液的组成

a.氧化锌 镀液的主盐,由于在碱性锌酸盐镀锌液中OH -根离子对Zn 2+的络合能力不高,因此阴极极化较弱。为此,采用降低氧化锌含量,提高氢氧化钠含量的办法进行弥补。通常将氢氧化钠与氧化锌的重量比控制在10左右。锌含量适当提高,电流效率

提高,但分散能力和深镀能力降低,复杂件的尖棱部位镀层粗糙,

容易出现阴阳面;含量偏低,阴极极化增加,分散能力好,但沉积速度慢。

b.氢氧化钠,络合剂、阳极去极化剂和导电盐,兼有除油作用。氢氧化钠适当提高,镀液导电性好,分散能力和深度能力提高,阳极不易钝化。但如果用量过高,阳极化学溶解加速,镀液中锌离子浓度升高,造成主要成分比例失调,同时阴极电流效率下降,光亮剂消耗增多。

环保碱性锌酸盐镀锌浅谈

环保碱性锌酸盐镀锌浅谈

环保碱性锌酸盐镀锌浅谈(2007-12-29 22:23:49)

标签:杂谈

随着人们的生活水平的不断提高,环保意识也在逐渐的增强。众所周知,电镀是一个高污染的行业,怎样使电镀行业达到清洁生产的确目的,是我们每个电镀技术工作者的共同的目标。就单纯的镀锌而言,用无氰锌酸盐代替有氰镀锌,是实现环保电镀的一个很好的实例。但在实际生产操作过程中,由于无氰电镀比有氰电镀控制起来要困难的多,而且生产成本也比较高,尤其是对于一些高质量要求的镀锌件来说,氯化钾镀锌达不到要求。所以很多的生产厂家不愿采用,继续采用老工艺有氰电镀,给推广环保型镀锌造成了一定的阻力。但做为现在的碱性锌酸盐镀锌体系来讲,在工艺性能方面已经完全可与之想媲美,现将本人在使用环保碱性锌酸盐镀锌的过程中产生的一些故障及排除方法做一下浅谈,希望能为推广环保型电镀生产出一份力,给我们的子孙后代后代留一片净水。

1 工艺流程

本公司所采用的碱性镀锌工艺是才用自动生产线,工艺流程为:

热脱脂——清洗—清洗——喷淋清洗——酸洗——清洗——清洗——喷淋清洗——电解脱脂——清洗——清洗——喷淋清洗——弱酸中和——喷淋清洗——碱性锌酸盐镀锌——清洗——清洗——喷淋清洗——出光——清洗——钝化——清洗——清洗——喷淋清洗——热水清洗——烘干——包装。

2 工艺条件及配方

工艺配方如下:

NaOH 50-80g/l

ZnO 8-15g/l

A(主光剂) 10—25mL/L

B(走位剂) 1—3mL/L

C(净化剂) 0.5—1mL/L

3 工艺影响因素

3.1 NaOH。

氢氧化钠的含量的多少直接影响到产品质量的好坏。尤其是对高光亮度的基体。含量过少,阳极很容易钝化。造成发雾现象,表面粗糟无光,分散能力变差,低区发黑。对于镀锌后要进行机械加工的零件来讲,还容易造成脆性增大的现象。含量过高,则上镀速度比较慢。本人认为最佳的含量为130-140g/l。

锌酸盐镀锌工艺的再研究

锌酸盐镀锌工艺的再研究
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Elc r pl tng & Po l i n Co r e to a i luto ntol
Vo 2 J 1 8 N0 4

锌 酸 盐 镀 锌 工 艺 的 再 研 究
李 北 军
( 中国船舶 重工集 团第 7 0研 究所 10工厂 , 北 宜昌 4 30 ) 1 1 湖 40 3
中所需要 大量 存在 产物 。当温 度 降低 或浓 度 下降 时 发生反应 ( ) 2 。当然 , 要想得 到 NaZ O , 须经过 反 z n 2必
达 到平衡时 , 镀层 质量达到最佳 状态—— 细致 、 光亮 。
由此 可 见 , 过 对 溶 解 反 应 加 热 , 缩 短 反 应 完 通 可
出合格 的零 件 。主要 故 障 现 象 是镀 层 粗 糙 、 色 暗 颜 黑 。即使采 取各种 方 法处 理 , 五天 内也 很 难正 常 。 三 对这 种现象 , 不少 人认 为是 材料 中杂 质引 起 的 , 实 其 不然 , 其原 因是 Z O与 N O 没有 充分反应 。 n aH
中 图分 类 号 : Q 5 T 13
文 献标 识 码 : B 文 章 编 号 : 0 0 4 4 (0 8 0 —0 60 1 0 — 7 2 2 0 ) 40 1 —2
0 前 言
锌 酸 盐 镀 锌 是 一 种 用 途 广 泛 的 工 艺 。 它 具 有 以

教你电镀故障引起原因与排除方法

教你电镀故障引起原因与排除方法

教你电镀故障引起原因与排除方法

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慧聪表面处理网讯:电镀故障通常是指电镀的产品,即镀层出现的弊病(也称为毛病或缺陷〉,其表现形式多种多样,如防护-装饰性镀层起泡、暴皮、粗糙、漏镀、内应力大及光亮度不足等;功能性镀层达不到耐蚀、耐磨、导磁、硬度、屏蔽及焊接性能等。

电镀生产流程长,工艺参数处于动态变化之中,影响镀层质量的因素众多而复杂。以下分享电镀故障引起原因与排除方法:一.由于物理因素对电镀产品质量的影响

影响电镀质量的物理因素又可以分为机械的、电学的和几何的等几种,包括温度、搅拌、电流密度及波形、槽体形状大小、挂具形状、阳极状态等,本篇将分别加以讨论。

1.几何因素的影响

几何因素包括镀槽的形状、大小;阳极的形状和配置;排具的形状以及被镀零件的形状等。

1.1镀槽

除了刷镀以外,其他电镀都需镀槽,广义地说任何容器,只要不漏而又耐腐蚀,都可以用来做镀槽。但是要讲究质量的话,镀槽应用按设计要求制作,而不是随便拿一个容器**可用的。镀槽设计的依据是产量和被镀零件的大小、形状。如果产量低、零件小,**用较小的镀槽,否则**是浪费。

反之,产量高、零件大,如果槽子太小,镀液很容易出现失调,电镀质量不能保证,也不划算。合理的镀槽容量应该是满负荷运作能力的1.2~1.5倍,建议用加工零件的受镀面积来估算镀槽容积,一般每平方分米应占用8~12L容积,才可维持正常的工作。遇有镀铬,或对温度敏感的镀种,要取上限,并适当加大容量,比如镀硬铬,每平方分米需要有30L 左右液量。镀槽的几何形状一般是长方体,其高度一般为800~1000mm,宽度为600~800mm,长度在1200mm左右,容量在500~100L。但具体尺寸应根据零件形状及挂具的设置、阳极的配置来定。

影响锌酸盐镀锌质量的原因浅析

影响锌酸盐镀锌质量的原因浅析

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影响锌酸盐镀锌质量的原因浅析

奚兵

(常州市荆川里小区12丙201,江苏 常州 213015)

摘 要:分析了镀前处理、镀液成分、杂质、操作条件对锌酸盐镀锌质量的影响,并给出了相应的解决办法和措施。介绍了各工序操作中应注意的问题及镀液维护的参数范围。实践表明,锌酸盐镀锌工艺可以获得不亚于氰化物镀锌质量的镀层。 关键词:锌酸盐镀锌;前处理;镀液维护;镀层质量 中图分类号:TG178; TQ153.15

文献标志码:B

文章编号:1004 – 227X (2009) 10 – 0012 – 03

Analysis on causes affecting deposit quality of zincate zinc plating // XI Bing

Abstract: The effects of pre-plating treatment, bath composition, impurities and operation conditions on the deposit quality of zincate zinc plating were analyzed. Some corresponding solutions and measures were suggested. The problems needing attention in process operation and the parameter range of bath maintenance were introduced. The practice shows that the quality of deposit obtained by zincate zinc plating is no worse than that by cyanide zinc plating. Keywords: zincate zinc plating; pretreatment; bath maintenance; deposit quality

锌酸盐镀锌液中的金属杂质及其对策

锌酸盐镀锌液中的金属杂质及其对策

锌酸盐镀锌液中的金属杂质及其对策

袁诗璞

【摘要】分析了锌酸盐镀锌液对金属杂质的敏感性.介绍了几种消除阳离子杂质的方法,如配位掩蔽法和沉淀去除法.讨论了乙二胺四乙酸、酒石酸钾钠、三乙醇胺等掩蔽剂的利弊,以及硫化钠沉淀法的可行性.指出了使用高纯度阳极的必要性.

【期刊名称】《电镀与涂饰》

【年(卷),期】2010(029)010

【总页数】6页(P13-18)

【关键词】锌酸盐镀锌;金属杂质;去除;掩蔽;沉淀;配位剂;阳极

【作者】袁诗璞

【作者单位】成都市机投镇会所花园A3-02-202,四川,成都,610045

【正文语种】中文

【中图分类】TQ153.15

锌酸盐镀锌的工业化应用比弱酸性镀锌早,1970年已出现了较多的实用添加剂与光亮剂。其废水较易处理,但阴极电流效率低,不适于铸件镀锌(即使在氰化镀锌液中也难以施镀),故逐渐受到冷落。在我国无氰镀锌的发展历程中,锌酸盐镀锌先被铵盐镀锌所取代。但后者又出现彩钝易于变色,废水中氨氮难以处理,镀液中Zn2+浓度难以控制(因锌阳极存在配位溶解而当时又找不到合适的不溶性阳极材料)等问题。故铵盐镀锌又被氯化钾镀锌所取代。

氯化钾镀锌液中无强配位剂,主要靠大量加入高分子量的表面活性剂来提高阴极极

化值,因而镀锌层与钝化层中夹杂大量有机物,防蚀性能差,只适于要求不高的低档产品用,在汽摩、电子电器、军工产品等方面被禁止采用。随着镀锌三价铬钝化的推广应用,锌酸盐镀锌表现出彩钝色泽相对较深、钝化层防蚀性更好的优点(某些情况下甚至优于氰化镀锌),因而从20世纪末开始,锌酸盐镀锌工艺的复苏速度不断加快。在添加剂方面,也出现了诸如FK303、SLP323之类的集添加剂与光亮剂于一体的所谓“二合一”助剂。

锌酸盐镀锌故障分析

锌酸盐镀锌故障分析

锌酸盐镀锌故障分析

锌酸盐镀锌⼯艺的故障原因与处理⽅法

锌酸盐镀锌层起泡故障的分析与处理

(1)⾸先我们从零件的制备加⼯检查,没有发现出现起泡的可疑环节,所以重点考虑电镀各个⼯序的影响。

零件表⾯的油污,⼀般是经化学除油、电解除油清除⼲净。但若操作不

当或者除油液成分失调,可能会有少量油珠残留在零件表⾯,这就可能引起

镀锌层的起泡。

零件若酸洗除锈时间过长,可能由于过腐蚀也会引起镀层的起泡。

此外,镀前活化不充分,没有活化,零件表⾯形成了⼀层薄氧化膜,也

会导致镀层结合⼒变差⽽起泡。

因此,碱性锌酸盐镀锌前处理要严格控制。

前处理流程为:化学除油→热⽔洗→冷⽔洗→酸洗除锈→2道流动⽔洗→阳极电解除油→热⽔洗→流动⽔洗→镀前活化→2道流动⽔洗→镀锌。

除油液要定期加料;酸洗液、镀前活化液要定期更换,⽽且要严防铜杂

质的危害。

(2)电镀⼯序中引起镀层起泡的可能因素。

挂具选择不当会引起锌镀层起泡,这⼀点往往易被⼈们忽略。⼀般是⽤

焊锡或铜将挂钩与杆⼦焊接在⼀起,再浸塑、浸漆,或⽤聚氯⼄烯薄膜包扎。若包扎破损,焊接处易受电解质腐蚀,腐蚀产物附着在零件表⾯、零件⾃上

⽽下便产⽣带状密集⼩泡,因此,应经常检查挂具焊接处是否破损以防⽌挂

具腐蚀⽽引起镀层起泡。

镀液操作或维护不当导致锌镀层起泡。镀液中添加剂含量过⾼,易夹杂

在镀层中使得内应⼒骤增,导致镀层起泡;镀液中重⾦属杂质,如铅、铜等

含量过⾼,使锌层中夹杂过多的铅、铜等杂质,镀层与基体结合不良⽽起泡;光亮剂⾹草醛加⼊过多,镀层的光亮性虽好,但脆性增⼤,导致镀层起泡,

此外,操作条件控制不当,如:温度太低,电流密度太⼤,也会导致镀层夹

锌酸盐镀锌彩钝层的变色故障

锌酸盐镀锌彩钝层的变色故障
收稿日期:2009–03–24 作者简介:袁诗璞(1944–),男,四川成都人,本科学历,高级工程师, 成都表面处理研究会秘书长,成都表面工程行业协会学术专业委员会主任。 长期从事电镀技术工作,有丰富的实践经验。 作者联系方式:(Tel) 028–87423973。
2 变色现象及规律
2. 1 出现变色的潜伏时间较长 与氯化钾镀锌彩钝后不足一月即色泽变淡(本身
基于以上认识,可分析两类镀锌彩钝后的变色现 象。
(1) 氯化钾镀锌彩钝层的变色现象。近年来锌酸 盐镀锌复苏的主要原因之一是氯化钾镀锌层的耐蚀性 差,其根本原因又在于镀层纯度差,镀层中夹杂大量 产生阴极极化的主要物质,如添加剂和表面活性剂。 相应地,钝化层中的有机夹杂也很严重,从而引发另 一大缺陷──彩钝膜附着力不良且色泽很快变淡,使外 观恶化。由前述化学成色说可推断,变色的原因是钝 化层中夹杂的大量有机物促使膜中六价铬盐转化成为 蓝色的三价铬盐。在宽电流密度范围内,镀层均存在 大量有机夹杂的问题,故变色并不局限在高电流密度 处。当然,高电流密度处的夹杂会更多。笔者曾试过
用稀磷酸代替漂白用的铬酸液,但发现高电流密度区 漂白后发黄,低电流密度区较白,终未成功。
(2) 铵盐镀锌钝化膜变色问题。上世纪六七十年 代全国掀起无氰低铬电镀攻关时,为克服锌酸盐镀锌 阴极电流效率低、铸件难以施镀等缺点,曾在全国推 广微酸性铵盐镀锌。记得当时工作很细,为解决氨三 乙酸工业级材料的供应问题,还专门扶植过生产企业。 但该工艺最终难免遭到被淘汰的命运,除了夏天因配 位溶解导致锌浓度上升太快而难以调控,废水中大量 氨氮难于处理外,其彩钝层会变为乌红、乌暗也是重 要原因之一。为了解决这一问题,各地都花了大量人 力物力做了不少研究,最终基本统一了看法:当时通 用的光亮剂──硫脲和聚乙二醇,其夹附于钝化层中, 造成存放较长时间后发生变色。现可推断为:夹杂的 添加剂促使部分六价铬盐转化为紫色的三价铬盐。

常见锌镀层结合力差的6种原因

常见锌镀层结合力差的6种原因

2009·03

经验交流责编:张建设

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Information of Surface Engineering

表面工程资讯引起锌酸盐镀锌层结合力差的因素很多,其中以下6种情况尤为多见。

(1)光亮剂添加过量 锌酸盐镀锌层的光亮度稍逊于氯化钾镀锌层的光亮度,有人认为可以用添加光亮剂来弥补,结果不但达不到预想目的,镀层的结合力还受到严重影响。

这一现象多发生在溶液严重老化阶段。这时镀液中有机物质过多,属于镀层中晶格严重扭曲之故。在这种情况必然会引起内应力增加,从而导致脆性增大,出现脱皮。为避免这种现象的出现,首先要合理控制光亮剂的用量,并适时地用活性炭进行吸附处理。解决方法:稀释、用活性炭处理,调整溶液成分,平时要少加、勤加添加剂。

(2)工件镀前在镀槽中停留时间太长 有人认为锌酸盐镀锌溶液是碱性的,把经过前处理的工件挂在镀槽中,待聚够一槽后再配电施镀,结果工件发生钝化,影响镀层的结合力。

解决方法:工件在槽内不要过长时间停留,以免引起钝化。(3)镀层过厚 镀层内应力和脆性增大,工件边缘部位的镀层易起泡和脱落。

解决方法:镀层厚度要控制在20 μm以内。

(4)镀液表面浮有油污 工件入槽后被镀液表面的油污和光亮剂分解物组成的污物所包围。从而引起镀层脱皮。

解决方法:这层浮油应随时用厚层手纸吸除,工件入槽后先在镀液中抖动几下,使吸附在工件表面的油污脱离下来。

(5)工件除油不彻底 有人认为锌酸盐镀锌溶液是碱性的,必定有除油能力,前处理可以马虎一点。其实镀液虽是碱性的,但当有油污的工件入槽后,在其与碱性物质起作用之前,锌离子即抢先放电析出,锌层沉积在薄层油膜上,结合力显然会降低。

锌酸盐镀锌工艺及操作条件

锌酸盐镀锌工艺及操作条件

锌酸盐镀锌工艺及操作条件

(一)镀液基本成分及作用

锌酸盐镀锌的基本成分很简单,一般只有氧化锌、氢氧化钠、水质调整剂和添加剂。

1.氧化锌标准浓度为10g/L,一般控制在8~15g/L,浓度提高电流效率会增加。如果Zn浓度太高,如Zn l5g/L(ZnO约18g/L),NaOH浓度不能同步升高,添加剂品质不好,镀层就会发生起泡,光亮电流密度范围会变窄。

2.氢氧化钠它是锌的络合剂,同时提高镀液的导电性,促进阳极的溶解,对于锌酸盐镀锌,基本成分的控制也有一个类似氰化物镀锌的M比。

最佳MoH比为l0,一般控制在8~12。在比值范围内镀液稳定,分散能力与覆盖能力良好。若NaOH偏高,阳极溶解加快,锌含量升高,电流效率升高,分散能力、覆盖能力下降。NaOH偏低,阴极电流密度范围狭窄,镀层粗糙,阳极钝化。

3.主盐成分变化对电镀技术参数的影响基本成分的变化对镀液镀层性能的影响见表7-8、表7-9。

表7-8锌离子浓度对电镀工艺参数的影响

表7-9氢氧化钠浓度对电镀工艺参数的影响

(二)典型锌酸盐镀锌工艺及操作条件

典型锌酸盐镀锌工艺及操作条件见表7-10。

表7-10典型锌酸盐(碱性无氰)镀锌工艺及操作条件

分析与解决碱性镀锌的常见故障

分析与解决碱性镀锌的常见故障

分析与解决碱性镀锌的常见故障

(1)镀层粗糙,钝化膜不亮。镀液温度太高;阴极电流密度过大,镀液中锌含量过高或氢氧化钠及DPE含量太低;镀液中有固体微粒或异金属杂质过多等都会引起这类故障。

分析故障时,先观察一下现象,假使镀件的向上面镀层较粗糙,可能是镀液中有固体微粒;若零件的边缘和尖端处粗糙现象较严重,可能是电流密度太大;如果镀锌层尚好,但在3%硝酸中出光时,镀层上有黑影,钝化时膜层出现棕褐色,可能是镀锌液中有铜或铅等异金属杂质。

产生这类故障时,先检查温度和电流密度,再通过镀液分析,测定并调整镀液中锌和氢氧化钠的含量,DPE含量是否偏低,可以通过赫尔槽试验来了解。假使镀层粗糙都不是上述原因引起,那就可能是镀液中的杂质造成的,可以取少量镀液,进行过滤后做Ⅰ试验,再取少量镀液,用锌粉处理后做试验,检查故障是否是固体微粒或铜、铅等异金属杂质引起,逐项试验,故障的原因就不难找到。

(2)镀层起泡,结合力不好。镀前处理不好;镀液温度过低;添加剂质量不好或添加剂及有机杂质过多等会造成结合力不好。

碱性锌酸盐镀锌液的除油和活化能力比氰化物镀锌液差,所以对前处理的要求比氰化物镀锌高,除油不彻底或酸腐蚀过度都会造成镀层起泡。但是这类镀液容易起泡的主要原因是有机添加剂在镀层晶面上的吸附,使原有晶体或某些晶面不能正常生长,导致出现新晶核或某些晶面的畸形发展;或者是有机添加剂在镀层中的夹附,阻碍了晶格的正常排列,引起晶格畸变,从而增大了镀层的内应力,导致镀层起泡。一般是添加剂用量愈多,镀液温度愈低,则添加剂在电极表面的吸附量也愈大;从而使镀层有更大的内应力而更容易起泡。

碱性锌酸盐镀锌

碱性锌酸盐镀锌

DF-06环保碱性镀锌添加剂系列

声明:此概述内关于本公司产品所有建议,是根据本公司信赖的实验

及资料:因不能控制其它从业者的实际操作,所以本公司不能保证及

负责任何不良后果。本资料不做为任何侵犯版权的依据。

一、前言:

DF-06添加剂系列是一种新型、完全无氰的环保镀锌工艺,并可用于氰化镀锌转换,转换极为方便,不影响正常生产。镀层适合于各种后处理钝化工艺(特别适合黑锌钝化)。适合于挂镀和滚镀。工艺操作方便,易于维护,有助于企业提高产品合格率,减少生产维护费用。

二:设备:

⒈使用聚氯乙烯或低碳钢制作镀槽,低碳钢槽必须与电路绝缘。

⒉冷却和加热设备是必要的。(加热设备适合于寒冷地区)

⒊过滤设备、过滤泵功率为每小时循环镀液2-3次为标准。

⒋不建议使用打气装置。

⒌阳极:建议使用低碳钢冷扎板。

⒍建议使用辅助溶锌槽,可提高槽液纯度,减少杂质污染。

三、前处理:

前处理步骤对电镀是十分重要的,应根据制品的实际情况采取相应的对策,以求达到最佳效果。环保碱性镀锌不象氰化镀锌那样具有内在去油能力,因此需要良好的去油和酸洗工序,建议使用以下的工艺流程:

热碱超声波除油→两次流动水洗→酸洗→两次流动水洗→碱中和→电解除油→两次流动水洗→酸活化→

两次流动水洗→碱中和→电镀→两次流动水洗→超声波清洗→出光→两次流动水洗→钝化→两次流动水

洗→热水老化→干燥→包装

四、槽液配制:

⒈槽液配制可采用以下两种方式:

注:可用自来水配制,但水的硬度不高于25度,不管怎样,如需较好的镀层,至少要用纯水(≤10ppm)配制新槽。

①氧化锌配制:

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(1)氧化锌。氧化锌是碱性镀锌液的主盐,它与氢氧化钠作用后生成

Zn(OH)44-络离子,其含量对镀液的性能影响很大,镀液中氧化锌含量一般控制在89/L~129/L为宜。当锌含量过高时,镀层结晶粗糙,镀液的分散能力和深镀能力降低;当锌含量过低时,电流密度范围缩小,高电流密度区易烧焦,阴极电流效率下降,镀层沉积速率慢。因此,必须严格控制锌含量在工艺范围内。

(2)氢氧化钠。镀液中氢氧化钠含量一般控制在909/L~1509/L。氢氧化钠除了络合锌外,还起到促进锌阳极溶解和提高镀液导电性的作用。因此,当镀液中氢氧化钠含量过低时,镀液导电能力降低,将引起阳极钝化,阴极电流效率下降,沉积速率慢,镀层无光;当含量过高时,则阳极溶解快,镀液中锌离子浓度增大,易导致镀层结晶粗糙、毛刺及光亮不均匀,镀液分散能力差。

(3)添加剂。氧化锌和氢氧化钠是锌酸盐镀锌的主要成分,如果镀液不加入添加剂,只能得到黑色的海绵状镀层。锌酸盐镀锌添加剂的种类很多,其作用大都是提高阴极极化,获得光亮细致的镀锌层。添加剂的管理非常重要,首先是选择优良的添加剂,其次是控制其添加量。第一次配槽时要按所需添加剂量加入,日常维护应根据生产班次及数量酌情补加,即少加、勤加。如采用DPE-Ⅲ型添加剂的镀液,最好按每升溶液通电约10A·h消耗lmL量进行补加。如果镀液中添加剂不足,就不能获得质量良好的镀层;如果添加量过多,将会造成镀层夹杂严重,使镀层发脆,阴极极化增大,引起初始状态渗氢过多,容易产生镀层起泡等故障。

(4)有机杂质。无论是采用哪种方法补加添加剂,镀液中总是存在一些有机物杂质。这是因为锌酸盐镀锌添加剂由有机胺和环氧氯丙烷等成分在一定温度条件下反应得到的,其反应产物并不是都在电镀过程中起到良好作用,而有相当一部分是有机分解物。因此,必须对镀液定期进行净化处理(活性炭59/L吸附、过滤).

(5)金属杂质。锌酸盐镀锌液中的金属杂质主要有铜、铅、铁等,这些金属离子参与电极反应,对镀锌层的结晶有显著影响。可用锌粉置换后过滤,或用镀锌净化剂处理。对于铜杂质也可用低电流密度电解处理至镀层正常即可。

(6)阳极面积。锌酸盐镀锌使用的阳极面积应当比氰化物镀锌的阳极面积大一些,但由于镀液中锌含量不高(约l09/L),如果阳极与阴极面积比例为2:1,则锌离子浓度会增高;如果减少阳极面积,将引起阳极钝化,影响电流正常导通,

加上添加剂对阳极的影响,此时阳极更易钝化。因此,可用铁板或镍板作为不溶性阳极来替代部分锌阳极,以保证有足够的阳极总面积。

(7)温度和电流密度。温度对锌酸盐电镀锌非常重要,因为它与使用电流密度有关。锌酸盐镀锌液温度应控制在10℃~40℃。温度过低.,则使用的电流密度范围变窄,电流效率下降,沉积速率慢,镀层易起泡;温度过高,阳极溶解快,Zn2+升高快,镀液分数能力下降,镀层光亮度差,且零件边角毛糙,添加剂消耗快。

至于电流密度,虽然允许的范围较宽(0.5A/dm2~6A/dm2),但最好控制在不同添加剂使用说明书的最佳范围内。正确测定镀锌的阴极电流密度,必须仔细测量待镀工作的面积,才能确定获得质量好的镀锌层的电流密度。

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