镀锌层蓝白钝化工艺与实践

弹簧夹拉紧而直。

(2)夹子应夹在阳极表面有铅镀层的地方,否则钢丝易滑动而失灵。

(3)当夹子夹住阳极后必须立刻用阳极传导板压紧阳极(钢丝),以缓解橡皮筋伸展后的收缩力,使阳极在管内始终处于中心位置。

(4)枪管(小头)位于联体型夹具内孔需顶足底面,否则镀得的枪管易缩口。

2　非金属夹具的优缺点

2.1　优点

(1)结构简单,体积小,质量轻,操作便捷。

(2)镀液带出量少,有利于清洁生产。

(3)减少镀液中铁杂质积聚,延长槽液使用期限。

(4)不用枪口帽(阴极保持环),枪管端面能得到良好的铬镀层,解决了长期以来枪口无铬层的难题。2.2　缺点

(1)非金属夹具从端面垂直开排气孔,因限于枪管口径而较小,相比溶液进出受阻稍大些,但不影响电流效率。

(2)辅助弹簧夹拉紧阳极所用橡皮筋易断损,需经常更换,可用一定规格的钢丝弹簧,但不如橡皮筋便利。

3　结语

枪管镀铬(包括其它内孔镀铬)所以要用上下端夹具,无非是为了隔绝阴阳极,使电镀得以顺利进行,获得良好质量的铬镀层。试验表明:非金属夹具完全可以取代金属夹具。

参考文献:

[1]　奚　兵.提高枪管镀铬质量的体会[J].表面技术(防腐包装),

1984,13(1):30232.

收稿日期:2007211224

镀锌层蓝白钝化工艺与实践

王文忠

(立微电子公司,河南洛阳471003)

中图分类号:T G174 文献标识码:B 文章编号:100024742(2008)0320045201

镀锌层蓝白钝化得到类似镀铬的透亮蓝白钝化膜,其耐蚀性优于银白钝化,在汽车、五金等产品中获得较广泛应用。

1　蓝白钝化膜的形成

蓝白钝化工艺有漂蓝和钝蓝。漂蓝是将镀锌层经彩色钝化后不经老化处理,在含Na2S20～30g/L、NaO H10～20g/L的溶液中,室温下漂洗,则彩色钝化膜中六价铬被溶出,三价铬不被溶解而残留在锌层表面而显现出蓝白膜层。当然,随NaO H的质量浓度及温度的提高,不仅六价铬全部被溶出,三价铬也大部分被溶出。当NaO H升至100g/L时得到的是银白色外观。经碱漂获得蓝白钝化膜表面难以清洗干净,经常泛点,因此,这种方法基本上被淘汰。

目前应用较多的为镀锌层蓝白钝化工艺,如低铬、超低铬钝化,也有镀锌后经出光再进行超低铬蓝白钝化或三价铬蓝白钝化。这些方法获得的蓝白钝化膜,其抗蚀性优于碱漂所获得的钝化膜。一次蓝白钝化液中铬酐含量低,酸性比较强。当工件浸入这种强酸性钝化液中,由于酸度强则不形成钝化膜,镀层受到硝酸、硫酸、铬酐共同作用被抛光。当工件离开抛光液面后,工件表面粘附的少量钝化液继续与锌反应,使氢离子的浓度降低,p H值升高,六价铬被还原成三价铬,锌层表面形成以Cr2O3·3H2O 为主要成分的蓝白钝化膜。对于酸度较低的超低铬蓝白钝化及三价铬蓝白钝化,钝化前应进行硝酸出光才能得到透亮的蓝白钝化层。

2　蓝白钝化液组成及工艺条件

2.1　一次低铬蓝白钝化液组成及工艺条件

铬酐 3～5g/L

三氯化铬2～3g/L

硝酸30～50mL/L

硫酸10～15mL/L

氢氟酸2～3mL/L

·

5

4

·

2008年5月 电镀与环保第28卷第3期(总第161期)

θ

室温

t

2～10s (溶液中)5～15s (空气中

)

2.2　一次超低铬蓝白钝化液组成及工艺条件

铬酐 0.5～0.8g/L

三氯化铬1～3g/L (配槽时加入)硝酸7～10mL/L 硫酸3～5mL/L 氢氟酸1～2mL/L

θ

室温

t

2～5s (溶液中)5～10s (空气中)

2.3　超低铬蓝白钝化

超低铬蓝白钝化液配方与彩色钝化的基本类

同。由铬酐、硝酸及硫酸或硫酸盐组成。相对于硝酸和硫酸而言,铬酐稍低一些,膜生成相对比较缓慢,更有利于膜中Cr 6+还原成Cr 3+。浸渍及空中停留时间过长就会使膜变厚而发彩。因此,控制好铬酐、硝酸、硫酸的比例及掌握好钝化时间是防止发彩的关键。

超低铬蓝白钝化液组成及工艺条件:

铬酐 0.3～0.5g/L 三氯化铬2～3g/L 硫酸盐1～2g/L 氟化物1～2g/L 硝　酸2～5mL/L t 2～3s (空气中)

2～3s (溶液中)2.4　三价铬蓝白钝化

三价铬蓝白钝化用CrCl 3配制成蓝白钝化液。

纯三价铬配成蓝白钝化液较含铬酐的蓝白钝化液不易出彩,调整方便。商品蓝白钝化剂中有的还加入配位剂、还原剂、有机磺酸及其盐类,对消除彩色,提高外观质量有益。

三价铬蓝白钝化液配方及工艺条件:三氯化铬 3～4g/L

硝　酸2～5mL/L 氟化物1～2g/L 硫酸盐2～3g/L p H 值2～3

θ

室温

t

5～7s (溶液中)

10～15s (空气中)

由于超低铬蓝白钝化及三价铬蓝白钝化不具备抛光作用,需要经硝酸出光后再进行钝化。

工艺流程:镀锌水洗出光水洗蓝白钝化水洗热水封闭(CrO 30.5～1.0g/L ,80～90℃)

离心干燥老化(60℃,10～15min )

3　蓝白钝化常见故障

3.1　彩膜

含有六价铬的蓝白钝化出现彩色是难以避免的。三价铬蓝白钝化泛彩较轻,除配方外,还需控制好p H 值、温度、浸渍及空中停留时间,可以将泛彩降至最低。一般正视不彩,侧视略彩都视为正常。

产生原因:(1)镀层太薄;

(2)镀后清洗不净;

(3)配方中Cr 6+偏高,相对酸度偏低;(4)硝酸过多;

(5)钝化时间过长。3.2　钝化膜蓝度不够,偏白

产生原因:

(1)Cr 3+少;

(2)SO 2-4

不足;(3)钝化时间短或空中停留时间不足;(4)镀层亮度差。3.3　产生黄膜

产生原因:

(1)硝酸过少,p H 值偏高;(2)F -少;

(3)出光时间短,镀层本身黄膜未去净;

(4)空中停留时间过短,Cr 6+未完全被还原为Cr 3+。

3.4　钝化膜亮度差

产生原因:

(1)硝酸少或出光效果差;(2)F -少;

(3)镀层本身不亮。3.5　钝化膜偏红,蓝色少

产生原因:(1)硝酸多;(2)Cr 3+少;

(3)SO 2-4

低。收稿日期:2007212208

·64·　May 2008 Electroplating &Pollution Control

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