浅析电镀锌及其添加剂
镀锌添加剂主要成分
镀锌添加剂主要成分
镀锌添加剂是用于镀锌工艺中的辅助材料，主要成分包括氯化铵、氯化锌、氯化铵和氯化锌的混合物。
这些成分在镀锌过程中起
着重要的作用。
氯化铵主要用于调节镀液的酸度和盐度，以及控制
镀层的均匀性和致密性。
氯化锌则用于提高镀层的亮度和耐腐蚀性能。
此外，镀锌添加剂中可能还包含一些其他辅助成分，用于调节
镀液的性质和提高镀层的质量。
除了化学成分外，镀锌添加剂还可能包括一些表面活性剂和稳
定剂，用于改善镀液的润湿性和稳定性，从而提高镀层的质量和外观。
这些成分的配比和使用方法会根据具体的镀锌工艺和要求而有
所不同。
总的来说，镀锌添加剂的主要成分是氯化铵、氯化锌以及一些
其他辅助成分，它们共同作用于镀液，确保镀层具有良好的均匀性、亮度和耐腐蚀性能。
印制电路板酸性电镀铜电镀添加剂的应用及其机理研究
中文摘要摘要印制电路板(Printed Circuit Board, PCB)是电子产品的必要组成部分，是支撑电子产品中电子元件的载体，其广泛应用于不同种类的电子器件中。
随着社会的不断进步，人类所追求的电子产品快速向微型化、便捷化、智能化方向发展，拥有高密度互联的多层印刷电路板（HDI-PCB）是制造这些复杂电子产品的重要成分之一。
目前，为了满足社会要求，所需PCB盲孔孔径不断缩小，孔的深径比越来越大，对PCB电镀工艺的要求更高。
而盲孔孔金属化是PCB电镀的核心，是实现多层电路板层与层之间连接的重要路径之一，也是目前PCB生产工艺中非常重要而成熟的技术之一。
但在直流电镀过程中，由于盲孔内电流密度分布不均，孔口电流密度较大，容易出现封孔现象，导致盲孔填充质量下降。
因此，为了获得良好的盲孔填充性能和均匀的铜镀层，镀液中采用添加有机添加剂的方式是非常有效而经济的。
为此，本文以微盲孔填充电镀铜添加剂为主要研究目标，首先对盲孔电镀添加剂的各种成分进行预筛选并通过电镀试验验证该组合添加剂体系并与之确定；其次，研究了各种添加剂成分对PCB微盲孔填铜效果的影响及其性能表征。
详细研究内容及相关结论如下：1、盲孔电镀添加剂的筛选及体系确定（1）通过对大量学者以往研究内容进行比较分析，确定了适宜的卤素离子（Cl-）、加速剂（聚二硫二丙烷磺酸钠：SPS）和抑制剂(聚乙二醇8000：PEG-8000)。
（2）借助筛选金属缓蚀剂的手段筛选出合适的电镀整平剂（4，6-二甲基-2-巯基嘧啶：DMP，2-硫代巴比妥酸：TBA），通过原子力显微镜(AFM)和X射线光电子能谱（XPS）测试并结合量子化学计算和分子动力模拟探究了DMP和TBA分子在铜表面的吸附行为和吸附机理，证明了它们可以通过嘧啶环平行吸附于铜的表面，使得进行电化学反应的有效面积减小，铜的表面沉积速度越慢，沉积层也就越均匀，从而有利于微盲孔的填充，也间接性的证明了它们可能是一种潜在的，有效的电镀整平剂。
电镀锌铁(钒)合金电镀添加剂的选择
电镀锌铁(钒)合金电镀添加剂的选择在镀液中加入适量的添加剂，一般对金属的平衡电位影响很小，但对金属的极化往往有较大的影响。
添加剂在阴极表面可能被吸附或形成表面配合物，对阴极反应常具有明显的阻化作用。
一种添加剂可能会对某种金属的电沉积起作用，而对另一些金属的电沉积无效。
因此，在镀液中加入适当的添加剂(包括配位剂、光亮剂等)，也是在阴极上实现共沉积的有效方法之一。
要在氯化钾镀锌液中形成具有良好外观的锌铁(钒：合金镀层，添加剂是关键因素之一。
在电镀液中添加特殊添加剂是一种简便而有效地提高整平性能和细化结晶的良好方法。
添加剂在阴极高电流密度处的吸附和还原，可以有效地抑制高电流密度处的金属被还原，即可以有效地抑制高电流密度处金属的沉积速度，从而达到正整平作用。
因此，性能优良的添加剂不仅要有好的整平作用，还要求分解产物愈少愈好。
为了能在活性的结晶生长点上抑制结晶的生长，促进晶核的形成，大多电镀界同仁都认为在镀液中添加可以在结晶生长点上选择性吸附的有机添加剂是不可或缺的[5]。
对锌铁(钒)合金添加剂的初步筛选也是基于此理。
增大阴极极化一般采用配位剂或表面活性物质(即广义上的表面活性剂)。
采用表面活性剂的最大优点是用量较少、成本低，而且由于表面活性剂是吸附在电极表面的，溶液中主要还是电解质简单离子。
笔者研究的R·G--618添加剂采用了易于生物降解的直链式表面活性剂，对环境友好，符合清洁生产要求，废水处理简单。
R·G一618添加剂中的表面活性剂不仅有足够的表面活性，而且还有宽的吸附电位范围，其中的载体添加剂在被吸附后有较强的增大极化作用。
锌铁(钒)合金添加剂由R·G一618光亮剂和R·G一618配位剂组成。
1．载体添加剂氯化钾镀锌铁(钒)合金基础液中没有任何添加剂时，所得镀层粗糙、疏松，呈海绵状。
要获得结晶细致的光亮镀层，需有良好的添加剂与相应配位剂的协同作用。
因此，添加剂的质量是决定镀层质量的重要因素之一。
电镀添加剂的类别和特点
电镀添加剂的类别和特点
目前常用的电镀添加剂按原料性质和化学结构角度可分为无机添加剂、天然有机添加剂和有机合成添加剂。
其中无机添加剂因为重金属对人体和环境有严重不利影响，所以现今已基本不再使用这类添加剂。
天然有机添加剂是在阴极表面形成阻挡层，影响金属离子还原过程，但在镀层中夹杂着其分解的有机物。
有机合成添加剂在阴极表面有特性吸附能力，有较强极化作用；其根据不同作用特点在镀液中起光亮、整平作用，提高镀层质量等。
并且有机合成添加剂可根据不同中间体的功能来配制出各种性能的添加剂，是现代电镀添加剂的主流原料。
此外平日常提到的例如光亮剂、整平剂、走位剂、柔软剂、抗针孔剂、抗氧化剂及稳定剂等等是根据添加剂所起到的不同作用来概述的。
电镀液添加剂的作用和化学成分
电镀液中的添加剂的作用和化学成分PSA (苯酚磺酸)：PSA 是用浓硫酸和苯酚按照一定配制比例磺化制备而得，其作用是保证电解液有良好的导电性，并防止Sn 2+氧化成Sn 4+。
酸浓度低时的缺点• 电导率下降，电的消耗增加• 加速锡的氧化酸浓度高时的缺点• 产生浪费• 增加ENSA 的添加量ENSA(α-萘酚磺酸聚氧乙烯醚）作用• 提高锡层的附着性• 扩大最佳电流密度的范围• 提高锡层软熔后的光泽度• 也能防止Sn 2+氧化成Sn 4+ENSA 在温度较高的情况下，可能会发生分解，形成一种焦油状物质。
它如果粘附在带钢表面上会形成表面缺陷，因此要严格控制电镀液的温度和ENSA 的浓度。
PSA 是用浓硫酸和苯酚按照一定配制比例磺化制备而得，其作用是可以增加电镀液的导电性并防止二价锡氧化成四价锡。
ENSA 是一种添加剂，可以使此镀液能沉积出连续的附着良好的锡镀层并能随后通过软熔而光亮，它也能阻止二价锡氧化成四价锡。
工艺参数(1)电镀电流及整流器配置电镀过程遵循法拉第定律，即：⑴在阳极上和阴极上释放的物质数量直接同通过溶液的电量成比例；⑵相同的电量在阳极上和阴极上释放相同当量数的物质。
利用法拉第定律计算，在1秒内通过一安培电流后，在带钢表面上将沉积出0.615mg 的金属锡。
电流通电一小时，可沉积出2.214克金属锡。
当带钢连续通过镀槽时，单面镀锡层厚度G 计算：)/(1069.360615.022m g V B I V B I S T I K G ηηη⋅⨯⨯=⋅⋅⋅=⋅⋅=-式中，K －（0.615）锡的电化当量I －单面镀锡总电流；安培B －带钢宽度，米V －带钢速度，m/minS －带钢面积η－阴极电流效率，90-95％设定基本条件计算整流电源：设定：带钢速度140m/min ，带钢宽度1018mm ，双面镀锡量均为11.2g/m 2。
则电镀时的单面总电流46514)(1069.32=⨯⨯⋅⋅=-A V B G I η安培 双面总电流为93028安培。
电镀基础知识电镀添加剂的作用原理
电镀基础知识电镀添加剂的作用原理电镀基础知识电镀添加剂的作用原理电镀添加剂包括无机添加剂(如镀铜用的镉盐)和有机添加剂(如镀镍用的香豆素等)两大类。
早期所用的电镀添加剂大多数为无机盐类,随后有机物才逐渐在电镀添加剂的行列中取得了主导地位。
按功能分类,电镀添加剂可分为光亮剂、整平剂、应力消除剂和润湿剂等。
不同功能的添加剂一般具有不同的结构特点和作用机理,但多功能的添加剂也较常见,例如糖精既可作为镀镍光亮剂,又是常用的应力消除剂;并且不同功能的添加剂也有可能遵循同一作用机理。
电镀添加剂的作用机理金属的电沉积过程是分步进行的:首先是电活性物质粒子迁移至阴极附近的外赫姆霍兹层,进行电吸附,然后,阴极电荷传递至电极上吸附的部分去溶剂化离子或简单离子,形成吸附原子,最后,吸附原子在电极表面上迁移,直到并入晶格。
上述的第一个过程都产生一定的过电位(分别为迁移过电位、活化过电位和电结晶过电位)。
只有在一定的过电位下,金属的电沉积过程才具有足够高的晶粒成核速率、中等电荷迁移速率及提足够高的结晶过电位,从而保证镀层平整致密光泽、与基体材料结合牢固。
而恰当的电镀添加剂能够提高金属电沉积的过电位,为镀层质量提供有力的保障。
1、扩散控制机理在大多数情况下,添加剂向阴极的扩散(而不是金属离子的扩散)决定着金属的电沉积速率。
这是因为金属离子的浓度一般为添加剂浓度的100～105倍,对金属离子而言,电极反应的电流密度远远低于其极限电流密度。
在添加剂扩散控制情况下,大多数添加剂粒子扩散并吸附在电极表面张力较大的凸突处、活性部位及特殊的晶面上,致使电极表面吸附原子迁移到电极表面凹陷处并进入晶格,从而起到整平光亮作用。
2、非扩散控制机理根据电镀中占统治地位的非扩散因素,可将添加剂的非扩散控制机理分为电吸附机理、络合物生成机理(包括离子桥机理)、离子对机理、改变赫姆霍兹电位机理、改变电极表面张力机理等多种。
电镀添加剂分类
电镀添加剂从原料性质和化学角度来看，可分为有机添加剂跟无机添加剂，从其作用原理和功能来看，又可分为光亮剂、填平剂、走位剂、柔软剂、除油剂、稳定剂、络合剂、湿润剂等。
其中最重要的是表面活性剂和光亮剂。
光亮剂:可以提高镀层的光亮度及镀层的结合力。
填平剂：提供镀液的填平性能，并且能够提高低电流区的光亮度和整平性能。
走位剂：使镀液能走到镀件的各个部位的一种添加剂
柔软剂：属于初级光亮剂、是减少镀层脆性的一种添加剂
除油剂：金属表面常附有油污和其它不洁物, 影响电镀时金属离子的沉积, 可以用到除油剂。
稳定剂：防止镀液中主盐水解或金属离子的氧化，保持溶液的清澈稳定。
络合剂：可使难以溶解的金属加了络合剂更好的溶解于水。
湿润剂：降低镀层的表面张力，防止电镀时产生的氧气吸附在工作表面而产生针孔，需要配合光亮剂适用。
探讨锌酸盐镀锌工艺及常用镀锌添加剂的种类
探讨锌酸盐镀锌工艺及常用镀锌添加剂的种类现代电镀网讯：一、锌酸盐镀锌工艺是否可以取代氰化物镀锌工艺碱性锌酸盐镀锌的开发为的就是替代氰化物镀锌工艺。
但是早期的碱性锌酸盐镀锌工艺由于添加剂的性能还不够好，存在主盐浓度低并且不易控制的缺点，同时当镀层镀得太厚时，其脆性增加，特别是不能用作烤漆底层使用，因为经高温烘烤时会出现起泡现象。
但是近年来随着碱性镀锌添加剂技术的进步，碱性镀锌的主盐浓度有了较大的提高，且可以镀厚和通过高温考验，有些性能甚至超过了氰化物镀锌，因此，现在锌酸盐镀锌已经可以取代氰化物镀锌。
以现在市场上流行的高性能锌酸盐镀锌工艺(ZN265添加剂)为例，以前开发的碱性无氰镀锌工艺，脆性大，无法镀得超过15μm厚镀锌层，也无法承受200℃左右数小时的除氢处理(容易鼓泡和起皮)。
而现在的新型镀锌工艺允许镀厚锌。
只要合理补加光亮剂，即可以实现镀锌层中压应力与张应力的平衡，可保证镀锌层厚度达到25μm而无脆性。
从应力实验的结果可看出，在25μm厚度时，制件仍可以任意弯曲而镀层不脱皮。
除了脆性得到了改善以外，镀层的分散能力也获得了较大的改善。
当电流密度在高电流区与低电流区相差20倍时(霍尔槽试片高区距边缘1.5cm，低区距边缘1.5cm，电流密度分别为8.60A/dm2及0.43A/dm2，如下图所示)，镀层厚度比为1.5倍，而氰化物镀锌层厚度比为4倍，酸性镀锌层厚度比为8倍。
ZN-265碱性锌酸盐镀锌分散性能霍尔槽试验因此，不管工件各个部位的电流密度有多大，ZN-265无氰镀锌液体均能得到一个较为固定的电镀速率，这就是说，即使在极其尖锐的边角部位都不会沉积过多的锌。
这就是因为添加剂使得这些部位的电流效率降低，同时也能防止这些部位镀层烧焦。
一、常用的镀锌添加剂的中间体有哪些由于镀锌添加剂的开发曾经是以取代氰化物镀锌为主，因此，现在流行的镀锌中间体是以秀于取代氰化物镀锌的碱性锌酸盐的添加剂中间体为主，所以常用的镀锌添加剂中间体如下：化学名：IME水性阳离子聚合物外观：淡黄色水溶液含量：约35%PH值：5.0～7.0溶解度(20℃)：水：任意比例；甲醇：任意比例用量：10～100mg/L应用：用于氰化物、碱性、无氰镀锌中，作为主光亮剂，常与BN-48、BPC-48/34配合使用。
电镀铜 添加剂的成分
电镀铜添加剂的成分你有没有注意过，咱们平时在生活中看到的那些闪闪发亮的铜器或者电镀铜表面，总是光滑亮丽、像镜子一样反射光线？但是，你知道吗，这些漂亮的表面背后，其实有一套很“精妙”的配方。
对，就是那些看似不起眼的电镀铜添加剂，它们可不像是调味料那么简单，真的是“幕后英雄”。
今天咱们就来聊聊电镀铜的添加剂都有什么成分，以及它们是怎么一步步打造出那个光亮铜表面的。
我记得有一次我去朋友家，看到他家门口的门把手闪闪发亮的，特别有金属感。
我就忍不住好奇，问他是不是最近换了新的门把手。
他笑着说：“不是啦，这是我几年前换的电镀铜把手，跟你说，这电镀工艺可厉害了。
”我当时就心想，门把手不就是个门把手嘛，至于搞得这么复杂吗？后来，我才知道这背后居然是电镀铜技术的巧妙运用。
铜本身是金属，但它会氧化、变色，不太好打理。
所以，电镀铜的出现就是为了让这些铜器能长时间保持光泽，看起来不容易老化。
讲回添加剂，电镀铜的过程其实挺讲究的，不像是随便一倒一刷就能搞定。
首先，电镀液里需要用到的各种添加剂，像是缓解氧化的抑制剂、调节电流的调节剂，还有一些促进沉积的催化剂，它们每一种都有自己的“小任务”。
比如说，一些特殊的添加剂能让铜层更均匀，有些添加剂则帮助铜更好地附着在物品表面，避免掉漆或者剥落。
我记得上次在朋友的电镀车间里待了一会儿，看着那些机器上面的铜层慢慢沉积，真是神奇。
特别是当一块金属物品被浸入电镀槽里的时候，液体看上去好像在轻轻“包裹”住它。
更有意思的是，电镀液的配方里加了一些特殊的表面活性剂，它们能够让铜离子均匀地分布在物品表面，确保每个地方都能镀上一层均匀的铜。
这种过程要非常精准，一不小心，铜层就可能太厚或者太薄，影响最终效果。
最常见的添加剂之一就是“光亮剂”。
这个光亮剂就像是魔法粉一样，它能让电镀出来的铜表面特别光滑，甚至反射光线像镜子一样。
光亮剂其实是一种有机化合物，能够有效减少电镀液中的杂质，并让金属表面变得更加平整光亮。
电镀锌工艺和典型配方
电镀锌工艺和典型配方电镀:就是利用电解，在制件表面形成均匀、致密、结合良好的金属或合金沉积层的过程。
与其他金属相比，锌是相对便宜而又易镀覆的一种金属，属低值防蚀电镀层.被广泛用于保护钢铁件，特别是防止大气腐蚀，并用于装饰.镀覆技术包括槽镀(或挂镀)、滚镀（适合小零件）、自动镀和连续镀（适合线材、带材）.目前，国内按电镀溶液分类，可分为四大类:氰化物镀锌:由于(CN)属剧毒，所以环境保护对电镀锌中使用氰化物提出了严格限制，不断促进减少氰化物和取代氰化物电镀锌镀液体系的发展.要求使用低氰(微氰)电镀液.采用此工艺电镀后，产品质量好，特别是彩镀，经钝化后色彩保持好.锌酸盐镀锌:此工艺是由氰化物镀锌演化而来的.目前国内形成两大派系，分别为:武汉材保所的”DPE”系列广电所的”DE”系列.都属于碱性添加剂的锌酸盐镀锌；PH值为12.5~13.采用此工艺，镀层晶格结构为柱状，耐腐蚀性好，适合彩色镀锌.典型配方:NaOH-------------110~120g/lZnO---------------11~12g/l94------------------5~7g/l94为产品代号是”DPE-Ⅱ”和乙醇胺的结合物.注意:产品出槽后—>水洗—>出光(硝酸+盐酸) —>水洗—>钝化—>水洗—>水洗—>烫干—>烘干—>老化处理(烘箱内80~90ºC).氯化物镀锌此工艺在电镀行业应用比较广泛，所占比例高达40%.钝化后(兰白)可以锌代铬(与镀铬相媲美)，特别是在外加水溶性清漆后，外行人是很难辩认出是镀锌还是镀铬的.此工艺适合于白色钝化(兰白，银白).在客户无特殊要求时，最好是选择银白钝化(色泽保持较稳定).典型配方:KCl----------------------180~220g/lZnCl---------------------65~75g/lH3BO3-------------------25~30g/l(缓冲剂). PH值:5~5.5CI-87--------------------15~20g/l(光亮剂).硫酸盐镀锌此工艺适合于连续镀(线材、带材、简单、粗大型零、部件)。
浅析电镀锌及其添加剂
转自：技术论坛时间：2004年8月31日21:43浙大专家楼·美伦得电镀技术中央研究室（310028）丰志文博士一、前言锌镀层一直是众多行业钢铁制件防护的主要防护层，它具有优良的防蚀性能，良好的涂装性和焊接加工性能，且成本较低。
同时，电镀锌技术经过上百年的改进完善，目前已有多种成熟的工艺技术，笔者通过对各类工艺的对比试验，现在系统地作一分析，供广大电镀界同仁参考。
二、电镀锌溶液概述通常，我们按酸度将镀液分为碱性和酸性两大类，具体见表一：综观各类型镀液，氰化物镀锌工艺成熟，镀层结晶细致，镀液分散能力好，但因其毒性较大，含氰废水的处理也较困难。
国内所占比例正在逐渐缩小，取而代之的是无氰工艺，碱性锌酸盐镀锌体系是从70年代初迅速发展起来的，其成份简单，易于维护，镀液对设备无腐蚀，镀层结晶与氰化物型相似，需选用良好的添加剂，如果没有良好的添加剂，只有得到海绵状镀层，并且其镀层脆性也不及氰化镀锌层。
酸性类型镀液又以氯化钾/氯化钠型为主流，这种工艺基本上克服了铵盐镀锌和碱性锌酸盐镀锌的工艺缺点，具有深镀能力强，分散能力好，镀层质量相当于氰化物镀锌工艺，并且对环境污染程度小，电镀废水易处理。
下面将重点介绍。
而硫酸盐型镀锌液因成本低，镀液稳定，电流效率高，沉积速度快，在线材及带材镀锌方面仍为主要应用工艺。
三、国内无氰工艺的研究无氰工艺现以碱性锌酸盐型和氯化物型两类为主。
首先我们来讨论一下碱性锌酸盐镀锌的电镀作用机理：镀锌液中锌离子与氢氧化钠生成络合物锌酸钠，其反应式为：ZnO + 2Na OH + H2O→Na2〔Zn(OH)4〕阴极反应过程：Na2[Zn(OH)4] →2 Na＋ + [Zn(0H)4]2＋[Zn(OH)4] 2- +2e → Zn + 4OH－碱同时也伴有氢析出2H＋+ 2e → H 2 ↑阳极反应过程：Zn + 4OH－→ Zn(OH)4 2－ + 2e4OH－－2e → O2 ↑+2 H2O为使镀液能使结晶细致光亮，改善镀液分散能力和均镀能力，需添加光亮剂，现应用的添加剂大多是有机胺与环氧丙烷的合成产物，如：DE、DPE--Ⅰ、DPE--Ⅱ、DPE--Ⅲ、KR—7等，同时还需要添加适量有机与无机添加剂组合，使镀层平滑细致。
电镀工艺管理 电镀添加剂
电镀工艺管理电镀添加剂电镀工艺管理电镀添加剂电镀添加剂现在已经公认是电镀技术中的核心技术。
很多电镀液没有电镀添加剂就根本不能工作，完全镀不出合格的镀层，像酸性光亮镀铜、酸性光亮镀锌、光亮镀锡等。
现在从事电镀添加剂研发、生产和销售已经成为一个很有规模的产业，并且有许多是国际著名的公司。
但是，以电镀光亮剂为主的电镀添加剂的发明却是某些偶然的因素促成的。
传说在20世纪20年代，在美国有一家生产电镀设备和提供电镀技术的公司曾经因为推销员的吹牛皮而售出了一批可以镀出光亮镉镀层的设备，但是，当时他们并没有这种镀光亮镉的技术，结果是售出的镀液又都被退回来，要求退换，公司的技工只好日夜加班来调整镀液，但是一直都没有什么进展，在又是一个大半夜的白忙之后，大家只好先去吃夜宵，准备回来将镀液倒掉再重来，吃饱喝足以后，回到工作现场，有人提议再试镀一回，结果出人意料地是镀层变得光亮细致起来，而究其原因，竟然是有一件羊毛衫不小心落人镀槽内没有被发现，羊毛的溶解物起到了光亮作用。
这公司不仅挽回了声誉，还将用碱来溶解羊毛制成镀镉光亮剂经申请并获得了专利。
另一个有关镀镍光亮剂的发明，据说也是发明人不小心将自己的假牙掉进了镀槽，结果发现了胶质物质的光亮作用。
还有关于糊精、砂糖等掉入镀槽等方面的传说和故事，都在说明有机物对电镀过程有重要影响。
并且可以推测，最初确实出现过偶然有东西掉进镀槽而改变了镀层质量的事件发生。
但是后来会有很多开发人员会重复这种往镀液里加各种作料的做法，并最终获得了结果。
现在，事实已经证明，如果将电镀配方当做电镀的核心技术的话，那(实际上说的是电镀添加剂技术。
因为很多电镀液的基本组成已经是公知的技术，但是电镀添加剂的配方则是技术机密。
现在，电镀添加剂的研发和制造以及销售已经是一个持续发展和增长的行业，成为有机合成、精细化学和电化学等多学科支持的一个新兴的行业。
其中一个很重要的分支就是电镀添加剂中间体的研制和生产部门。
电镀锌工艺化学介质讲解
酸洗过程的注意事项
脱脂产生的皂盐发生逆反应产生微量油脂
CH3-(CH2)X-COO-R + NaOH
CH3-(CH2)X-COONa + R-OH
不用盐酸清洗为防止卤素杂质带入镀液
酸洗液铁含量要控制防止铁离子进入镀液 (铁离子浓度低于5g/L)
电镀工艺
电镀工艺参数
温度 70℃左右 介质 游离H2SO4 1-10 g/ L Zn2+含量 75-100 g/ L pH值 1.3-1.6 操作温度 70 °C 总的Fe含量 低于4 g/ L
活化（表调工艺）
目的：
利于磷化膜的生成 细化磷化结晶 提高磷化膜的致密性
增加整个涂装系统的耐腐蚀性
无表调 或表调浓度过低
合适的表调浓度
磷化目的
提高镀锌板的加工性能 提高镀锌板的耐蚀性能
提高镀锌板与涂层的结合力
提高整个涂层系统的耐腐蚀性
磷化工艺（一）
化学品的组成
锌、镍、锰的酸式磷酸盐，磷酸，硝酸盐等
影响电镀工艺的因素
脱脂工艺残炭，残铁，残留的皂盐导致镀层不牢 酸洗工艺铁离子高带入镀液影响镀层 阴极极化作用增加提高晶粒生成速度 导电辊清洗效果，减少辊印，提高板面质量 边缘效应控制，机械作用减少枝晶 电流密度 过高的电流密度带钢上析氢引起氢脆 （加大检测
1. 水膜试验
不润湿 部分润湿 完全润湿
2. 残碳分析
O2
石英管 加热 CO2
试片
3. 残铁分析
原子吸收/分光 光度等 乙醇润湿滤纸 试片
HCl
脱脂剂的消耗途径
1. 带出消耗 (3 - 10 ml/m² ) 挤干辊问题，增加漂洗水用量 增加有机物带入镀液影响电镀 2. 槽液排放以及溢流 3. 泡沫
电镀工艺管理——添加剂对电镀过程的影响
电镀工艺管理——添加剂对电镀过程的影响
电镀工艺管理——添加剂对电镀过程的影响
电镀添加剂与镀液中的其他辅助盐(如导电盐、pH缓冲剂、抗氧化剂、辅助络合剂等)不同的是，用量比辅助盐少得多，而作用比辅助盐大得多。
电镀添加剂用量非常少，每升镀液中只需加入几毫升，现在更有只加零点几毫升的。
但是一旦加入，就有明显的作用，比如，用硫酸铜和硫酸．配成镀铜液，如果不加入光亮添加剂，镀出的镀层根本就是不能用的粗糙无光的、甚至呈朱红色铜粉状的沉积物。
但是，只要往这种镀液里每升加入1～2mL光亮剂，再镀出的镀层就呈现出光亮细致的亮紫铜色。
很多镀种，比如，镀镍、镀锌、镀锡、镀合金等，都有这种现象。
再比如镀镍的脆性问题，如果不加入柔软剂，镀出的镀层会有内应力而发脆，有时会因太脆而开裂。
但加入柔软剂后，就可以使内应力大大减少，甚至出现零应力状态。
而其添加量则是很少的，只能是零点几至几毫升，如果加多了反而会产生另一个方向的应力。
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1电镀铝添加剂C-07解析
电镀铝添加剂C-07解剖二元展开剂：正丁醇-甲醇（4:1或9:1），三氯甲烷-甲醇（4:1或9:1）,正丁醇-冰醋酸（4:1或9:1），三氯甲烷-甲醇（14:5或65:35）；当二元展开剂不能得到符合实验要求的展开剂时选择用三元展开剂：三氯乙烷-甲醇-冰醋酸（4:1:1或9:1:1），乙酸乙酯-甲醇-冰醋酸（4:1:1或9:1:1）。
1概述1.1 电镀添加剂电镀是重要的表面工程技术，不仅能获得防护-装饰性镀层，还可以通过不同的工艺得到具有特殊用途工艺品。
因此在机电、国防、信息等领域具有极其重要的用途。
要得到高质量的镀层，工艺是关键，包括镀液的组成、加入电镀添加剂、工艺条件和基体材料等因素，其中电镀添加剂在电镀工艺中具有非常突出的作用，一直以来受到电镀界的重视[1]。
电镀添加剂是加入到电镀溶液中对镀液和镀层性质有特殊作用的一类化学品的总称，电镀添加剂包括无机添加剂(如镀铜用的镉盐)和有机添加剂(如镀镍用的香豆素等) 两大类[2]。
在电镀中电镀添加剂的功效主要是[3]：(1)扩宽电镀液的pH、温度和电流密度的使用范围；(2)对电镀中析出的金属粒子具有良好的分散性，有利于提高镀件表面的平滑和光亮度；（3）降低表(界)面张力有利于对镀件的润湿；（4）促进在阴极表面产生的氢气尽快脱离可防止镀件产生凹痕和针孔；（5）经过表面活性剂清洗的镀件，其电镀效果明显改善。
按功能分类,电镀添加剂可分为络合剂、光亮剂、表面活性剂、整平剂、应力消除剂、除杂剂和润湿剂等[4]。
不同功能的添加剂一般具有不同的结构特点和作用机理。
光亮剂：电镀过程中加入添加剂后可得到细致光亮的镀层，这种添加剂称为光亮剂。
平滑细晶理论认为获得光亮镀层的条件是：一，镀层细致；二，镀层平滑。
所以一方面添加剂通过影响阴极极化和在阴极表面的吸附，使超电位变大，从而促使晶核生成速度加快，而晶体生长速度减慢，以得到细致的镀层；另一方面，添加剂通过吸附在阴极表面的凸出处起整平作用，使得镀层表面平整光滑；此外，研究结果还发现, 很多有机光亮齐能夹杂在镀层中，或在阴极上还原而产生光亮作用[5]。
镀锌及其合金的添加剂
镀锌及其合金的添加剂【摘要】本文综述了镀锌及其合金的发展现状，重点介绍了最新镀锌技术 （ 配 方、添加剂 ） ，最后提出了结论性意见。
1 引言就其生产量而言， 镀锌是电镀工业最大的镀种。
在氰化物镀锌、 锌酸盐镀锌 和氯化物镀锌这三大类流行镀液中， 获得广泛应用的镀液应是锌酸盐镀液。
目前， 许多电镀工作者还偏爱镀锌及其合金添加剂的研究。
无论是品种、机理、配方、 工艺及相关仪器、设备，都有新的发展。
特别是添加剂的研究，一直引起人们的 重视。
这里介绍的一些典型添加剂， 多数是近几年的成果。
作者希望有更多漂亮 的添加剂问世，以便使具有百年历史的镀锌及其合金工艺有一个大的飞跃。
2 典型添加剂2.1 乙醇酸 (Glycollicacid)又名羟基乙酸、甘醇酸，无色透明结晶，易潮解，溶于水、醇和乙醚等。
它 在氯化物镀锌液中， 常用作络合剂。
一份日本专利认为， 所有羟基羟酸及其盐类， 均可起络合剂作用，可选一种或数种使用。
配方 1［1］：7 〜70g/L 50 〜100g/L 10〜 80g/L 20〜 200g/L 0.01 〜 1.0g/L 说明：⑴ 操作条件：pH5^8;温度30〜70C ；不溶性阳极。
（2） 可在高电流密度下进行电镀，不存在废水处理问题。
电流可间歇供给（3）光亮剂也可用聚乙烯醇（分子量w 800）或明胶，或两者联合使用，但镀液 总浓度应为 0.05 〜 5.0g/L 。
2.2 DE-99添加剂广州天朗涂料化工有限公司研制的 DE- 99锌酸盐镀锌添加剂，是在常用的DE —81 添加剂引入光亮活性基团即芳香醛缩化合物，在催化剂、掩蔽剂参与下 化合而成。
据介绍，这种新型添加剂光亮效果好，电流密度范围广泛，对温度敏 感性小，镀层结合力强，操作简便。
配方 2（基本组成）［2］：氯化锌氯化钠硼酸乙醇酸苯甲醛氢氧化钠氧化锌DE —99说明： ⑴ 操作条件：电流密度 0.1〜18A/dm 2 ;温度25〜30C,时间5〜10min⑵DE — 99添加剂还起表面活性剂作用，极大地增加锌电沉积过程中阴极化 电位[ 3],从而达到锌沉积均匀之目的。
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转自：技术论坛时间：2004年8月31日21:43浙大专家楼·美伦得电镀技术中央研究室（310028）丰志文博士一、前言锌镀层一直是众多行业钢铁制件防护的主要防护层，它具有优良的防蚀性能，良好的涂装性和焊接加工性能，且成本较低。
同时，电镀锌技术经过上百年的改进完善，目前已有多种成熟的工艺技术，笔者通过对各类工艺的对比试验，现在系统地作一分析，供广大电镀界同仁参考。
二、电镀锌溶液概述通常，我们按酸度将镀液分为碱性和酸性两大类，具体见表一：综观各类型镀液，氰化物镀锌工艺成熟，镀层结晶细致，镀液分散能力好，但因其毒性较大，含氰废水的处理也较困难。
国内所占比例正在逐渐缩小，取而代之的是无氰工艺，碱性锌酸盐镀锌体系是从70年代初迅速发展起来的，其成份简单，易于维护，镀液对设备无腐蚀，镀层结晶与氰化物型相似，需选用良好的添加剂，如果没有良好的添加剂，只有得到海绵状镀层，并且其镀层脆性也不及氰化镀锌层。
酸性类型镀液又以氯化钾/氯化钠型为主流，这种工艺基本上克服了铵盐镀锌和碱性锌酸盐镀锌的工艺缺点，具有深镀能力强，分散能力好，镀层质量相当于氰化物镀锌工艺，并且对环境污染程度小，电镀废水易处理。
下面将重点介绍。
而硫酸盐型镀锌液因成本低，镀液稳定，电流效率高，沉积速度快，在线材及带材镀锌方面仍为主要应用工艺。
三、国内无氰工艺的研究无氰工艺现以碱性锌酸盐型和氯化物型两类为主。
首先我们来讨论一下碱性锌酸盐镀锌的电镀作用机理：镀锌液中锌离子与氢氧化钠生成络合物锌酸钠，其反应式为：ZnO + 2Na OH + H2O→Na2〔Zn(OH)4〕阴极反应过程：Na2[Zn(OH)4] →2 Na＋ + [Zn(0H)4]2＋[Zn(OH)4] 2- +2e → Zn + 4OH－碱同时也伴有氢析出2H＋+ 2e → H 2 ↑阳极反应过程：Zn + 4OH－→ Zn(OH)4 2－ + 2e4OH－－2e → O2 ↑+2 H2O为使镀液能使结晶细致光亮，改善镀液分散能力和均镀能力，需添加光亮剂，现应用的添加剂大多是有机胺与环氧丙烷的合成产物，如：DE、DPE--Ⅰ、DPE--Ⅱ、DPE--Ⅲ、KR—7等，同时还需要添加适量有机与无机添加剂组合，使镀层平滑细致。
表二中配方三采用改进型碱性无氰镀锌光亮剂，它的电流密度范围宽，可达0﹒5~6A / dm2，出光速度快，镀层外观光亮平整，装饰效果及防蚀效果比传统的DE型和DPE型优点更为突出，已被众多生产厂家所认可。
碱性锌酸盐镀液的典型配方见表二：镀液组成及工作条件, (g / l )DE 型D PE 型改进型氧化锌，ZnO10～158~13氢氧化钠，NaOH100～140110~13070～150碱性（无氰）镀锌光亮剂——7～10毫升香草醛 (ml / l )0.05～0.15——茴香醛混合光亮剂 (ml / l ) 0.05～0.06——EDTA0.5～1.5—香豆素0.4～0.6——DE型光亮剂（ml / l ）4～6——DPE—Ⅰ光亮剂(ml / l ) —4~8—DPE—Ⅲ光亮剂(ml / l ) —4~8—三乙醇胺(ml / l)—10~20阴极电流密度(A / dm2)0.5～40.5~40.5～6温度(℃)15～4010~4020～40弱酸性氯化物镀锌技术，目前在世界和国内镀锌界中可谓一枝独秀，其发展速度非常快，由于其众多的优点成为各厂家镀锌的首选工艺。
首先讨论其电镀机理为：（1）阴极反应过程，氯化锌在水溶液中离解ZnCl 2 →Zn2＋＋ 2Cl－电解时，锌离子在阴极上得到电子，沉积出锌：Zn2＋+ 2e → Zn2H＋+ 2e → H2 ↑(2 ) 阳极反应过程，锌阳极在大量CL－存在时很容易溶解Zn → Zn 2＋ + 2e4OH－－4e → 2H2O + O2↑该工艺又分为氯化钾型和氯化钠型，氯化钾型工艺配方及操作条件见表三：工艺组成及操作条件一（滚镀）二（滚镀）三（挂）四（挂）氯化锌，ZnCl30～4040～5050～7045～60氯化钾，KCl200～300180～210180～220180～210硼酸，H3BO325～3025～3025～3525～30CZ—87A剂(ml / l ) 15～20－－－光亮剂A(ml / l ) －15～20－15～20YDZ光亮剂(ml / l ) －－10～15－柠檬酸钾－－40～70－PH值5～5.64.5～5.854.5～5.8电流密度（A/ dm2）1～100.8～30.5～7温度（℃）10～605～805～405～80氯化钠型工艺配方及操作条件见表四：工艺组成及操作条件一（滚镀）二（滚镀）三（挂）四（挂）氯化锌，g / l30～4040～5060～7045～60氯化钠，g / l200～230160～180160～180硼酸，g / l 25～3025～3025～3025～30CZ－87A剂，ml/l 15～20－15～20－光亮剂A，ml / l －15～20－15～20PH值5～5.64.5～5.85～5.64.5～5.8温度（℃）10～605～6010～455～60电流密度，A/ dm20.5～31～101～40.5～7滚桶转速，r / min67～9－－从各配方可知，主盐、导电盐、缓冲剂基本上大同小异，没有什么太大的变化，重点就在于添加剂技术，看国内新一代添加剂，都是由主体光亮剂、载体光亮剂和辅助光亮剂组成，下面就作以介绍。
分子结构中的苯基和C=O 键都有助于光亮剂的吸咐，增加阴极极化；—CH=CH—键又可降价Zn2+的还原速度，从而达到光亮和细化晶粒的作用。
在氯化钠型镀液中，则选取用吡喃酮类物和芳醛季胺型（AN）化合物，又如武汉材保所的研究认为用丙酮和呋喃（糖醛）在碱性条件下经缩合而成的呋喃丙酮效果较好。
2．载体光亮剂由于主体光亮剂有憎溶作用，故必需选用载体光亮剂来增加其溶解性，该类物质大多为一些表面活性剂，有非离子型的聚醚类化合物，如：聚氧乙烯脂肪醇醚（平平加），分子式 R－O－（CH2CH2）n－H ；聚氧乙烯烷基酚醚（TX）。
要想使镀液在较高温度下稳定工作，就需要选用高浊点的载体光亮剂，通常，提高其浊点的途径有以下四种：（1）调整载体光亮剂的HLB值。
一般认为选取HLB值为15~18的范围比较好；（2）对非离子表面活性剂（如平平加类）进行磺化处理或酯化处理，可达到提高其浊点的目的；（3）由非离子表面活性剂（聚氧乙烯类）与阴离子表面活性剂（如：十二烷基苯磺酸钠）级合成为复合载体光亮剂。
（4）采用不同n数的平平加按一定比例混合后再进行磺化处理，或采用不同品牌的OP进行磺化处理，提高浊点。
根据上述途径为依据，我们制得了乳化能力强，浊点高达800C以上的优良载体光亮剂A 。
3．辅助光亮剂为了扩大镀液光亮电流密度范围，增加阴极极化，加强低位光亮效果，获得全光亮镀层，还需要加入辅助光亮剂。
如：苯甲酸钠、苯丙烯酸、邻羟基苯丙烯酸、硫脲、扩散剂NNO（亚甲基双萘磺酸钠）等。
我们用载体光亮剂A配合主体光亮剂和辅助光亮剂制成的光亮剂A ，通过广东、江浙等省五十多个厂家使用取得了良好的反映，其优点是操作温度宽，在1~70℃时仍可使镀液的分散能力和深镀能力很好，所得镀层细致光亮，脆性小且消耗量低，并具有杂质自抑功能。
四、镀锌后处理技术镀锌后处理的技术亦不容忽视，它对于保证镀层外观及使用质量具有重要的作用，其中又是以铬酸盐钝化技术为主。
镀锌层的铬酸盐钝化，就是将锌镀层放入具有氧化性物质组成的溶液中进行化学处理，使其表面形成一层铬酸盐薄膜的工艺过程。
按镀锌层钝化后的颜色由浅至深可分为：银白色膜 / 蓝白色膜→五彩膜金黄色膜→绿色膜→军绿色膜 / 橄榄色膜→黑色膜。
各色钝化膜的耐腐蚀性能由浅至深依次加强。
按含铬量可分为高铬酸型、低铬酸型和超低铬酸型。
在以往广泛采用高铬酸钝化工艺，但其污水的处理令人费神，为解决废水问题，广大电镀工作者开发了许多低铬酸钝化技术，深受广大电镀厂家欢迎。
根据笔者对众多厂家的反映中，归结推荐以下配方供参考之用：银白色钝化液配方：配方一（g/l）：配方二（g/l）铬酐7.2～81～5硝酸（d：1.42）3～7.5ml//l0.5～1ml/l银白钝化粉①1.8～2.0—碳酸钡—0.5～1PH值1.5～21.5左右温度（℃）室温10～40.钝化时间（秒）5～810左右①：自行研制。
蓝白色钝化液的配方：（g/l）成份及操作条件含量蓝白钝化粉①4～6硝酸10～20ml/lPH值0.8～1.2时间（秒）5～15温度（℃）15～20低铬五彩钝化配方：成份及操作条件（g/l）（1）（2）（3）铬酐CrO31.2～1.75～75～7ZnSO4·7H2O—1.5～2.5—低铬五彩钝化粉①——6～7硫酸钾,K2SO40.4～0.5——氯化钠,NaCL0.2～0.3——硝酸,HNO30.5ml/l——醋酸（36%）4～6ml/l——锌粉0.1g左右——PH值1.6～2.01～21.5～2.5温度（℃）室温室温室温钝化时间（秒）30～505～810～30①：自行研制。
低铬金黄色钝化的配方：（质量份）成份及工作条件含量（g / l）低铬金黄钝化剂①1水50锌粉0.2～0.5PH值1.5左右钝化时间（秒）10～30温度（℃）室温①：自行研制。
军绿色钝化液配方：成份及工作条件含量（g / l ）铬酸酐,CrO3硝酸,HNO35～8ml/l硫酸,H2SO45～8ml/l盐酸,HCL5～8ml/l磷酸,H3PO410～15ml/l温度（℃）20～35PH值1～1.5钝化时间（秒）45～90为了满足市场的需求，我们又集中力量研制开发成功了厚膜型镀锌橄榄色→黑色钝化技术，抗蚀性可通过240h中性盐雾试验，其颜色根据用户自己的调节，可得到浅橄榄色→ 橄榄色→ 军绿色→ 深橄榄色→ 黑色钝化膜层，十分方便。
配方及操作条件如下：成份及操作条件（g / l）橄榄色钝化铬酐3030A剂①200ml/l 200ml/lB剂①28ml/l 1～6ml/l锌粉0.5～1 0.5～1PH值0.8～1.5 0.8～1.5时间60～180秒60～180秒空停时间20秒20秒水洗时间＜20秒① 自行研制。
同时，为了增加镀锌层钝化膜的抗蚀性能，又开发了彩膜固化剂，将其抗盐雾试验的性能提高了一倍以上（可达150~200小时）。
其应用工艺如下：彩色→钝化→甩干→稍烘干→渗固膜剂（温度：25~40℃，时间：15~25秒）→清洗→烘干。
五、结束语：综上所述，分析了目前国内电镀锌及其添加剂技术应用的现状，希望能对各电镀厂家有所帮助，其中配方技术仅供参考借鉴。
相信通过我们电镀界同仁不懈的努力，电镀锌的新工艺、新技术必将不断踊现。