碱性锌酸盐镀锌
碱性锌酸盐镀锌工艺有何特点
碱性锌酸盐镀锌工艺的特点和维护所谓碱性锌酸盐镀锌，是指以氧化锌为主盐、以氢氧化钠为络告剂的镀锌工艺，这种镀液在添加剂和光亮剂的作用下，可以镀出籍氰化物镀锌一样良好的镀锌层。
由于这一工艺主要是靠添加剂来改善锌电沉积的过程，因此正确使用添加剂是这个工艺的关键。
黔碱性锌酸盐镀锌存在的一个主要缺点是主盐浓度低和不能镀得太鬻。
随着电镀添加剂技术的进步，这个问题已经获得解决。
这种新工艺的一个典型例子是武汉风帆电镀公司开发的ZN-500镀锌工艺。
工艺配方和操作条件：氧化锌6．8～23．4(滚镀9～30)g／L氢氧化钠75～150(滚镀90～150)g／LZN一500光亮剂15～20mL／LZN-500走位剂3～5(滚镀5～10)mL／L温度l8～50℃阴极电流密度0．5～6 A／dm2阳极99．9％以上纯锌板这一新工艺的显著特点如下。
(1)主盐浓度宽。
氧化锌的含量在7～24g／L的范围都可以工作，镀液的稳定性提高。
(2)适合于滚镀。
这时的主盐浓度可以提高至9～30g／L，管理方便。
(3)镀层脆性小。
经过检测，镀层的厚度在31pm以上仍具有韧性而不发脆，经l80℃去氢也不会起泡。
(4)工作温度范围较宽。
在50℃时也能获得光亮镀层。
(5)具有良好的低区性能和高分散能力。
适合于对形状复杂的零件挂镀加工。
(6)镀后钝化性能良好。
可以兼容多种钝化工艺，且对金属杂质如钙、镁、铅、镉、铁、铬等都有很好的容忍性。
很显然，这种镀锌工艺已经克服了以往无氰镀锌存在的缺点，使这一工艺与氰化物镀锌一样可以适合多种镀锌产品的需要。
这种新工艺的优点还在于它与其他类碱性无氰镀锌光亮剂是基本兼容的，只是停止加入原来的光亮剂，然后通过霍尔槽试验来确定应该补加的ZN一500的量。
初始添加量控制在0．25mL／L，再慢慢加到正常工艺范围并补入走位剂。
在杂质较多时，还应加入ZN一500配套的镀液净化剂。
当对水质纯度不确定时，可以在新配槽时加入相应的除杂剂和水质稳定剂各1mL／L。
碱性锌酸盐电镀锌-碳化硅复合镀层工艺优化
碱性锌酸盐电镀锌-碳化硅复合镀层工艺优化邓型深;卢钇成;姜吉琼【摘要】以Q235钢板为基体,在由70.0 g/L氧化锌、180.0 g/L氢氧化钠、2.8 g/L香草醛、1 mL/L甲醛、1.0 g/L硫脲和1.0 g/L三乙烯四胺组成的普通碱性镀锌液中加入SiC微粒电镀得到Zn-SiC复合镀层.研究了电流密度、温度、SiC用量和搅拌速率对Zn-SiC复合镀层耐蚀性的影响,得到较佳工艺条件为:SiC用量8g/L,电流密度2.5 ～ 4.0 A/dm2,温度20～25℃,搅拌速率120 r/min.SiC的存在有利于生成晶粒细小、致密且显微硬度较高的镀层.在较佳工艺下,Zn-SiC复合镀层中SiC的质量分数为1.51％,其耐蚀性优于纯锌镀层.【期刊名称】《电镀与涂饰》【年(卷),期】2016(035)012【总页数】5页(P605-609)【关键词】碱性镀锌;碳化硅;复合镀层;耐蚀性;显微硬度【作者】邓型深;卢钇成;姜吉琼【作者单位】广西矿冶与环境科学实验中心,桂林理工大学化学与生物工程学院,广西桂林541004;广西矿冶与环境科学实验中心,桂林理工大学化学与生物工程学院,广西桂林541004;广西矿冶与环境科学实验中心,桂林理工大学化学与生物工程学院,广西桂林541004【正文语种】中文【中图分类】TQ153.2First-author's address: Guangxi Scientific Experiment Center of M ining，Metallurgy and Environment， College of Chemistry and Bioengineering，Guilin University of Technology， Guilin 541004， China锌基复合镀层由金属锌或其合金与分散粒子（无机颗粒、有机颗粒等）组成，它兼有单一电镀锌或锌合金及微粒的良好性能，在机械制造、航空航天、汽车等工业部门具有重要的实用价值。
碱性镀锌光亮剂配方组成,镀锌原理及生产工艺
碱性镀锌光亮剂配方组成,镀锌原理及生产工艺■标准化文件发布号：（9556-EUATWK・MWUB・WUNN・INNUL-DDQTY-KII碱性镀锌光亮剂配方组成,镀锌原理及生产工艺碱性镀锌光亮剂广泛应用在电镀行业，禾川化学引进国外配方破译技术，专业从事碱性镀锌光亮剂成分分析、配方还原、研发外包服务，为碱性镀锌光亮剂相关企业提供一整套配方技术解决方案。
碱性锌酸盐镀锌工艺具有镀液组成简单、结晶细致、镀层易于钝化、镀层的彩色钝化膜不易变色以及电镀废水处理简单等优点。
碱性锌酸盐镀锌的关键是选用合适的光亮剂，用于该工艺的光亮剂大致可分为载体光亮剂、主光亮剂及其他的辅助光亮剂。
1•载体光亮剂（初级光亮剂）初级光亮剂也称为载体光亮剂，主要起细化晶粒的作用；常与次级光亮剂相组合。
载体光亮剂大多数含有一种或儿种有机胺、醇胺、含氮杂环化合物与醇及卤代烷反应而生成的大分子化合物。
1.1有机胺与环氧氯丙烷的缩合物DPE-I：二屮氨基丙胺与环氧氯丙烷的缩聚物DPE-II：二中氨基丙胺与环氧氯丙烷的缩聚物的季鞍盐DPE-III：二屮氨基丙胺、乙二胺与环氧氯丙烷的缩聚物DE：二甲胺与环氧氯丙烷的缩合物KR-7：盐酸羟胺与环氧氯丙烷的缩合物1.2其他类物质与环氧氯丙烷的缩合物甲醛、糠醛、毗唳、烟酸、乙醇胺、哌嗪、毗观、咪理等与环氧氯丙烷或环氧丙烷反应生成的大分子化合物。
如：咪哇与环氧氯丙烷、有机胺的反应物，常作为载体光亮剂使用。
1.3其它类的载体光亮剂现在国内外很多较新型的光亮剂也可以用聚胺飒类，以及含有特殊官能团的聚胺类化合物作载体光亮剂，此类化合物具有光亮范圉宽、均镀能力和深镀能力好等优点。
常见的有一下儿种：1）聚乙烯醇（PVA）:作为氛化镀锌的载体光亮剂2）聚乙烯亚胺及其衍生物：锌酸盐镀锌的光亮剂，可防止高电流密度区域被烧焦。
3）聚胺酚水溶性高分子4）胺衍生物所有载体光亮剂中，最常用的有DPE类、DE类、PAS、IME、MOME等。
镀锌钢管镀锌电解液可分为碱性和弱酸性两大类
镀锌钢管镀锌电解液可分为碱性和弱酸性两大类镀锌钢管镀锌电解液可分为碱性和弱酸性两大类锌镀层的外观呈青白色，标准电极电位为-0.76V，易溶于酸，溶于碱，是曲型的两性金属。
锌干燥空气中几乎不发生变化，锌腐蚀的临界湿度大于70%，因此在潮湿大气中能与二氧化碳和氧作用生成一层主要由碱式碳酸锌组成的薄膜，这层膜有一定的缓蚀作用，锌与硫化氢等含硫化物起反应生成硫化锌﹔锌易受氯离子浸蚀，故在海水中不稳定。
锌在密闭或通风不良，空气潮湿的条件下，与非金属材料的挥发物(低分子羧酸，醛，酚，氨等)接触时，锌易遭腐蚀，生成白色疏松的腐蚀产物，俗称”白霜”。
锌在高温，高湿，密闭条件下，与胶木，油漆，木材释放的挥发物接触，锌有生长细丝状单晶的倾向，俗称”长毛” 。
锌的标准电位比铁负，对钢铁而言是阳极性镀层，可提供可靠的电化学保护。
在工业大气，农村大气和海洋性大气中使用的钢铁制品均可选择锌作保护层，其防护寿命几乎与锌层厚度成正比关系。
凡属有工业废气污染的大气中，锌镀层的耐蚀优于镉镀层，在海上或海水中则相反。
锌镀层经铬酸盐钝化之后，耐蚀性可提高6--8倍。
故镀锌钝化处理是必不可少的的步骤。
在钝化膜上进行有机染色，可作低文件产品的防护---装饰镀层。
为降低锌镀层厚又能提高耐蚀能力，国内外采如下两种措施﹕一是提高钝化膜的质量，如用蓝色，绿色，军绿色，黑色钝化代替常规的彩虹色钝化膜，尤以军绿化钝化膜耐蚀性最好﹔二是以较薄的含铁0.3%--0.6%的Zn-Fe合金，或含镍6%-10%的Zn-Ni合金代替纯锌镀层，耐蚀性能提高三倍以上，广泛用于汽车钢板上代替镀锌。
锌镀层的使用温度不得超过2500C,在此温度上锌结晶组织变形，发脆，耐蚀性下降。
有耐蚀，耐热要求的零件宜用Zn-Ni合金层。
镀锌电解液可分为碱性和弱酸性两大类，国内外常用的有无氰锌酸盐镀锌，氰化镀锌，铵盐镀锌，氯化物镀锌，硫酸盐镀锌等。
就国内而言，无氰锌酸盐镀锌仍是主流。
近年来由于镀锌添加剂的性能的改进提高，氯化物镀锌和低氰光亮镀锌发展较快，而铵盐镀锌在继续下降。
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。
c.添加剂 保证锌酸盐镀锌质量的关键因素，没有添加剂的基础液只能得到海绵状镀层。
目前锌酸盐镀锌的初级添加剂主要是环氧氯丙烷与有机胺的缩聚物，加入到镀液后，能在很宽的电位范围内于阴极表面上发生特性吸附，从而提高阴极极化，细化结晶，提高镀液分散能力和深镀能力。
酸性镀锌与碱性镀锌的优缺点
酸性镀锌镀液PH值在4-6（PH值越小，酸性越强；PH值越大，碱性越强。
一般从0-7属酸性，7-14属碱性。
）目前镀锌工艺主为碱性锌酸盐和酸性氯化钾镀锌。
酸性镀锌（氯化钾镀锌）
优点：1、镀层鲜艳。
2、镀覆速度快，效率高，成本较低。
缺点：1、镀锌层为片状，结合力差，易脱落。
2、防腐能力差，镀层的耐盐雾性能实验无法保证。
3、镀层脆性大，时间长钝化膜易变色。
碱性镀锌（锌酸盐镀锌）
优点：1、镀层结合力较好，镀锌层为柱状结构；
2、防腐蚀能力强，镀层的耐盐雾性能试验较好，可达到72小时以上；
3、彩色钝化膜附着能力好，不易变色。
缺点：1、镀前处理要求较高；
2、电阻率大，生产效率低；
3、电镀时碱味重，刺鼻。
4、色彩相对较暗，不如酸锌鲜艳。
根据两种不同镀锌的优缺点，酸性镀锌无法保证产品符合ROHS标和要求，质量无法保证，应采用碱性镀锌工艺。
碱式锌酸盐镀锌及光亮剂对镀层的影响
碱式锌酸盐镀锌及光亮剂对镀层的影响一、实验目的与内容熟悉电镀前、电镀后一般处理工艺；熟悉电镀装置的基本结构；掌握碱式锌酸盐电镀液的配置；掌握碱式锌酸盐镀锌的电镀工艺。
二、实验基本原理镀锌过程:阴极过程: Zn(OH)42- - 2OH- →Zn(OH)2Zn(OH)2 + 2e →Z n + 2OH-另外；2H+ + 2e →H2 ↑阳极过程；Zn - 2e + 4OH-→ Zn(OH)42-Zn + 2NaOH + 2H2O → Na2[Zn(OH)4] + H2 ↑也存在；4OH- - 4e → 2H2O + O2钝化过程：锌镀层浸入钝化液就会发生下列一系列化学反应：3Zn+ Cr2O72- + 14H+ → 3Zn2+ + 2Cr3+ + 7H2O3Zn+ 2CrO42- + 16H+→ 3Zn2+ + 2Cr3+ + 8H2O3Zn + 8HNO3(稀) → 3Zn(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2OZn + H2SO4(稀) → ZnSO4 + H2↑钝化液中的硝酸，能起一定的化学抛光作用，并加快成膜反应。
由于锌的溶解，消耗大量的H+，使锌镀层液体界面的pH值达到一定的数量时，固液界面在此环境下发生一系列的成膜反应，钝化液中的硫酸是作为活性剂加入，促进钝化膜的形成，这样在锌镀层表面形成了凝胶状的钝化膜，其反应为：Cr3+ + OH- + CrO42- → Cr(OH)CrO42Zn + 2OH- + CrO42- → Zn2(OH)2CrO42Cr3+ + 6OH- → Cr2O3·3H2OZn2+ + 2Cr3+ + 8OH- →Zn(CrO2)2·4H2O 由成膜反应可知，钝化膜大致可分为：Cr(OH)CrO4·Zn2(OH)2CrO4·Cr2O3·Zn(CrO2)2·H2O三、实验仪器及线路电镀槽、整流器、电吹风等；前处理（除油、除锈）→水洗→1：1盐酸浸蚀→镀锌→水洗→中和→水洗→出光→水洗→低铬钝化→回收洗→水洗→温水洗→吹干→烘焙老化四、实验步骤1. 准备好阴极试片，并将油、锈去除干净，备用铜板除油：碳酸钠20g/l，磷酸三钠20g/l，硅酸钠5g/l，OP乳化剂2ml/l 温度50－60度，可使用超声波除油浸蚀活化：硫酸25%，氯化钠2g/L（弱浸蚀3～5%硫酸）2. 按镀锌工艺要求接好线路，电镀槽内倒入镀液镀液：●氧化锌110g/单组实验配1L电解液，●氢氧化钠110g/单组实验配1L电解液，●乙二胺、环氧氯丙烷缩合光亮剂4ml/单组实验配1L电解液,●乙二胺、环氧氯丙烷、四乙烯五胺缩合光亮剂3ml/单组实验配1L电解液●草香醛光亮剂●电镀液的配置：将氧化锌用少量水调成糊状，在不断搅拌下逐渐加到总体积1/5的热碱液中，直到完全溶解，再稀释到总体积。
镀锌
四、锌酸盐镀锌#0 锌酸盐镀锌特点碱性锌酸盐镀锌是以氧化锌为主盐，以氢氧化钠（烧碱）为络合剂，它的特点是对电镀设备没有腐蚀性，镀层结晶细致光亮，成本较低，原材料来源广，槽液稳定，容易掌握。
但必须加适量的添加剂，才能使镀层达到结晶细致、光亮的效果。
近年来，锌酸盐镀锌在国内应用广泛，主要是这一工艺具有许多优点，如镀液成分简单、稳定，使用工艺范围比较宽，分散能力和覆盖能力较好，镀层结晶细致，只要选择添加剂适当，就能达到较高光亮镀层，且容易钝化处理，操作方便，维护简单，污染小，无剧毒氰化物。
镀后污水处理方便，有利于环境保护，适应于机械化、自动化生产，如钢管等几何形状复杂的大小五金件镀锌实效显著。
/0 锌酸盐镀锌工艺规范国内近年来碱性锌酸盐镀锌添加剂品种繁多，但工艺配方实质都大同小异。
现将国内应用较广的12 与132 型两种锌酸盐镀锌的主要配方及工艺条件列于表! " # " $!。
#"! 第四篇电镀工艺新技术应用与典型实例表! " # " $! %& 与%’& 两类锌酸盐镀锌配方及工艺条件成分及工艺条件配方# 配方( 配方) 配方! 配方$氧化锌（*+,）（- . /） #0 1 #$ #0 1 #$ #0 1 #( ## 1 #) #0 1 #(氢氧化钠（23,4）（- . /） #00 1 #)0 #00 1 #$0 #00 1 #(0 ##0 1 #)0 #00 1 #(0#香草酸（- . /） 050$ 1 05#三乙醇胺（- . /） #( 1 )0乙二胺四乙酸（&%67）（- . /） 05$ 1 #%&（8/. /） ! 1 9 ) 1 $*:% " ;<（8/. /） ( 1 $%’& " !（8/. /） ! 1 9 ! 1 $ ! 1 9=> " （8/. /） # 1 #5$*: " ;0（8/. /） ( 1 !温度（@） #0 1 !0 !0 1 #00 !$ 1 #00 !$ 1 #00 !0 1 #00阴极电流密度（7. A8） 05$ 1 ) $ 1 #! 9 1 #! 9 1 #! 05$ 1 !添加剂类型%’& " !型%& 型%& 型%’& " !型%’& " !型)5 镀液中各种成分的作用（#）氧化锌锌的含量对镀液性能与镀层质量具有重要的作用。
碱性锌酸盐镀锌电解液
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电 镀 与 精 饰
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第* 总$ 5卷第 5期 6 5 *期 7
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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。
碱性锌酸盐镀锌
DF-06环保碱性镀锌添加剂系列工艺概述声明：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：使用氧化锌和氢氧化钠配制，但要选用高纯度的氧化锌和氢氧化钠。
配制方法：将计算用量的氧化锌用少量水调成糊状。
缓慢加入计算用量的氢氧化钠，边加边搅拌，直至呈透明状，补加所需体积的水（镀槽材质耐高温的可直接在镀槽内完成配制，否则需在镀槽外完成此工序）。
②溶锌槽配制：把锌阳极放入钢篮子中，可使用两个金属形成“电池效应”，改善锌的溶解。
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/lZnO 8-15g/lA（主光剂） 10—25mL/LB（走位剂） 1—3mL/LC（净化剂） 0.5—1mL/L3 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。
3.2 ZnO。
氧化锌的含量高低因选用的光亮剂的不同而不同。
碱性锌酸盐镀锌
DF-06环保碱性镀锌添加剂系列工艺概述声明：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：使用氧化锌和氢氧化钠配制，但要选用高纯度的氧化锌和氢氧化钠。
配制方法：将计算用量的氧化锌用少量水调成糊状。
缓慢加入计算用量的氢氧化钠，边加边搅拌，直至呈透明状，补加所需体积的水（镀槽材质耐高温的可直接在镀槽内完成配制，否则需在镀槽外完成此工序）。
②溶锌槽配制：把锌阳极放入钢篮子中，可使用两个金属形成“电池效应”，改善锌的溶解。
碱性锌酸盐镀锌蓝白钝实验设计
碱性锌酸盐镀锌蓝白钝实验设计
实验名称：碱性锌酸盐镀锌蓝白钝实验
实验目的：探究碱性锌酸盐镀锌的影响因素及其对钢铁表面的影响。
实验材料：
1. 钢铁试件
2. 五氧化二磷
3. 碱性锌酸盐电镀液
4. 蓝白钝
实验步骤：
1. 将钢铁试件打磨至光滑。
2. 用五氧化二磷清洗试件表面。
3. 将试件分为数组,每组试件数量相同。
4. 每组试件使用不同的碱性锌酸盐电镀液、电镀时间和电压。
5. 将试件在碱性锌酸盐电镀液中进行镀锌处理。
6. 将处理后的试件取出,用蓝白钝涂敷在试件表面。
7. 观察试件变化及对钢铁表面的影响。
8. 分析每组不同镀锌条件下试件的表现。
实验注意事项：
1. 实验过程中应佩戴防护手套和防护眼镜。
2. 注意质量控制,避免堆积的错误。
3. 操作过程中要注意金属处理的表面加工。
实验结果：
实验结果取决于使用的碱性锌酸盐电镀液的类型、电镀时间、电压等不同的条件。
个人意见,使用电压适度,电镀时间和容易产生相应的物理氧化和化学氧化,有利于硫酸镀锌。
碱性锌酸盐镀锌工艺流程实验现象
碱性锌酸盐镀锌工艺流程实验现象
一、实验目的
了解锌表面使用碱性锌酸盐镀锌工艺的基本流程,观察其过程中的主要实验现象。
二、实验原理
使用碱性锌酸盐溶液对金属表面进行电镀锌,通过电化学还原反应使锌离子还原成金属锌逐渐沉积在表面形成镀层。
三、实验装置与操作步骤
1. 准备钢片试样、锌锭、碱性锌酸盐溶液。
2. 将锌锭放入电镀槽中作为阳极,试样作为阴极浸入溶液中。
3. 放入直流电源,设置适当电流密度进行镀锌。
4. 观察试样表面随时间的变化情况。
五、实验结果
1. 加电后试样表面很快出现淡黄色出现,表示锌离子开始还原成金属锌沉积。
2. 镀锌时间越长,试样表面变黄变色的范围越大,颜色也越深。
3. 镀锌1小时左右后,整个试样表面呈现均匀的银白色。
六、实验结论
本次实验观察了碱性锌酸盐电镀锌的基本过程,从而了解了电镀锌的基本原理。
锌酸盐镀锌工艺的特点
碱性锌酸盐镀锌是最早寻成功开发的无氰镀锌新工艺。
现在已成为取代氰化物锡镀锌主流工艺。
无氰光亮锌酸盐液镀锌是从光亮氰化物镀锌演变来的，这种演变能，哆成功的理论依据是发现低氰或微氰镀液中氰化物的作用主要是掩蔽杂质而不是改变放的结构，其作用不像配位剂而更像添加剂，镀液中的放电离子仍然是锌酸盐。
因此低氰或微氰镀锌液中可以用其他杂质掩蔽剂（如三乙醇胺）来取代氰化物。
碱性锌酸盐镀锌工艺的优点：①成分简单，易于操作和管理；②镀液的分散能力和覆盖能力好；
③镀层容易进行铬酸盐钝化及无铬钝化，特别适用于三价铬钝化，膜不易变色；④镀液不含任何络合剂，废水处理筒茸清生产的想工艺之一。
碱性锌酸盐镀锌工艺的缺点：①阴极电流效率较低，一般为60%～80》0，多用挂镀锌；②深圳电镀设备基体的适应性不及氯化钾镀锌，对难镀基体存在渗氢的危险，不易齜上；③镀锌层硬度较大，韧性不如氰化镀锌层，一般厚度小于15)um。
更多电镀设备，详见。
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DF-06环保碱性镀锌添加剂系列工艺概述声明：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：使用氧化锌和氢氧化钠配制，但要选用高纯度的氧化锌和氢氧化钠。
配制方法：将计算用量的氧化锌用少量水调成糊状。
缓慢加入计算用量的氢氧化钠，边加边搅拌，直至呈透明状，补加所需体积的水（镀槽材质耐高温的可直接在镀槽内完成配制，否则需在镀槽外完成此工序）。
②溶锌槽配制：把锌阳极放入钢篮子中，可使用两个金属形成“电池效应”，改善锌的溶解。
当锌含量约为30g/L时,可倒入槽中,重复调整直到锌含量达到标准为止。
溶锌槽的有效容积：挂镀为镀槽有效容积的1/6,滚镀为有效容积的1/3.③调整好锌和氢氧化钠的比例后，建议使用1g／L活性炭和2g／L锌粉处理，搅拌30分钟后过滤，然后低电流电解4小时。
⒉将计算好的DF-06添加剂、辅助剂和走位剂加入槽中充分搅拌。
⒊开始试镀。
五、镀液各种成份的作用：⒈金属锌：提供锌离子的主盐。
锌离子浓度低，沉积速度慢，但走位好。
浓度高，沉积速度快、光亮好，但走位会变差。
⒉氢氧化钠：是锌的络合剂，又是阳极去极化剂，是一种导电物质。
其含量高，镀液的导电性好，分散能力和深镀能力都好，且阳极不易钝化，但过高会使逸出的气体比较严重，光亮剂的消耗量会增多。
氢氧化钠和锌离子比值至少控制在10:1最佳范围:12-13:1⒊DF-06型添加剂：①保证光亮度，与辅助剂配合使用，可在整个阴极电流密度区保持光亮。
②防止高电流区烧焦，低区发雾。
③消耗量取决于：带出、锌的浓度、镀层厚度等要求。
一般消耗量为挂镀150ml∕KAH左右，滚镀200 ml∕KAH左右。
开缸量为6ml∕L。
④添加过量高电位区镀金层结晶粗糙,特别多时出现烧焦,低区呈有机条纹状.⒋DF-06型辅助剂：①使镀层结晶细化，对镀层具有一定的整平作用。
②保证添加剂的均镀能力。
③用量与锌的浓度成比例：1 g／L的锌相对于0.5 g／L左右的辅助剂，一般消耗量为100 ml∕KAH左右，开缸量为6 ml∕L。
④添加过量会阳极钝化，高区易烧焦，走位差。
⒌DF-06型走位剂：①不含强络合剂和螯合剂②提高均镀能力，改善添加剂在低电流密度的作用。
③在开缸时使用，开缸量为5 ml∕L。
④添加过量会使高电流密度区的镀层产生灰雾状。
⑤消耗量为：挂镀：50-80ml/KAH 滚镀：50-100ml/KAH六、操作条件：每千安培小时添加剂的维护：六、工艺条件的影响：⒈温度：温度高：添加剂消耗大，槽液中锌离子浓度上升快，槽液稳定性变差，分散能力和深镀能力也会降低。
温度低：镀层脆性大，使用电流密度范围缩小。
⒉电流密度：电流密度与镀液、温度有密切的关系，镀液浓度高和温度高，电流密度也要开大一些，反之则要小一些。
电流密度过大，镀层结晶致密过差，镀层粗糙高电位易烧焦。
⒊阳极：为获得良好的镀层质量，需有足够的阳极面积。
七、杂质的影响和处理方法：⒈有机杂质一部份为槽液中添加剂的分解产物，一部份为工件前处理不彻底而带入。
有机杂质多会使镀层发雾发花，严重时使镀层带来脆性。
处理方法：活性炭吸附。
⒉①无机杂质一般为铜、铁、铅等。
少量的铜杂质会影响钝化膜的色质、色调，稍高一些使钝化膜发雾，更多时在硝酸出光后就会发黑。
处理方法：可以用低电流密度下电解处理，也可用1-2g／L锌粉处理，充分搅拌1小时后过滤干净。
②铅杂质主要由锌阳极带入的，其危害性比铜更大。
滚镀铅杂质较高时会导致锌层不沉积，挂镀在硝酸出光后，镀层会显黄褐色，在低铬钝化如三价钝化后不能获得蓝白色。
处理方法：可用低电流密度下电解处理，也可用1-2g／L锌粉处理，边加入边搅拌，1小时后充分过滤。
八、镀液转化：⒈无氰碱性转换：DF-06型添加剂系列兼容新一代无氰碱性添加剂，可以自然转换，只要调整到DF-06添加剂系列各成份比例范围，按正常消耗补加即可。
⒉氰化镀液转换：DF-06添加剂为一种新型高性能添加剂，可用于氰化镀液中转换，转换极为方便，不影响正常生产。
有氰转无氰具体转换方案及维护要点如下：①在氰化镀液中由于有氰化钠的存在，所以对杂质的容忍度较高，因此在转换前必须先净化槽液，可用1-2g／L活性炭和1-2g／L锌粉同时加入处理，充分搅拌1小时后迅速过滤干净，然后在低电流密度下进行电解。
②分析镀液成份，把氢氧化钠控制在100 g/L左右，锌离子8 g/L左右。
③进行赫氏槽试片。
根椐赫氏槽试片结果补加DF-06系列产品。
④DF-06型添加剂在实践中能与各种碱性添加剂相溶，根据亮度适当调整。
⑤加入DF-06型添加剂后应立即停止添加原用添加剂和氰化钠。
⑥在生产过程中由于氰化钠逐步减少，槽液稳定性能会下降，所以必须对槽液进行定期维护，锌粉或CK-778净化剂配合电解处理。
注：对氰化镀液转换，最好由我司人员对镀液进行分析试验，得出具体转换方案后再进行转缸。
九、常见故障原因与解决方法十、分析方法和试剂配制：（参考）1、溶液分析方法：①ZnO:取镀液1ml于250ml锥形瓶中，加50ml纯水，加少许抗坏血酸，加20ml PH=10缓冲液，加0.2g铬黑T，再加10ml 1：1甲醛，立即用0.05EDTA滴定至出现蓝色为终点。
计算：Zn=C v×65.38ZnO=Cv65.38／0.8②NaOH:取镀液1ml于250ml锥形瓶中, 加50ml纯水，加入1倍测定锌消耗EDTA的体积，加20﹪氯化钡20 ml，加酚酞2滴，用0.5HCL滴定至红色消失为终点。
计算：NaON=Cv×40③NaCN:取镀液1ml于250ml锥形瓶中, 加50ml纯水，加入10﹪碘化钾20 ml，用0.1AgNO3滴定至出现浑浊为终点。
计算：NaCN=Cv×98④Na2CO3: 取镀液1ml于250ml锥形瓶中，加50ml纯水,加入1倍测定锌消耗EDTA的体积，加酚酞2滴,用0.5HCL滴定至红色消失为终点。
计算：Na2CO3=C.(V2-V1)×532、试剂配制：①PH=10缓冲液：54g氯化铵溶于350ml氨水中，稀释至1升②铬黑T指示剂：0.5g铬黑T与100g氯化钠混合均匀③1：1甲醛：1体积纯水与1体积甲醛混合均匀①20﹪氯化钡：200g氯化钡溶于1升纯水中②10﹪碘化钾：100g碘化钾溶于1升纯水中③酚酞指示剂：1g酚酞溶于80ml乙醇中，稀释至100ml④0.05mol／L EDTA：（本厂使用可不标定）称取分析纯乙二胺四乙酸二钠20g，以纯水加热溶解后冷却，稀释至1升⑤0.5mol／L HCL：（本厂使用可不标定）量取分析纯盐酸（相对密度1.19）45ml，以纯水稀释至1升⑥0.1mol／L AgNO3：（本厂使用可不标定）取分析纯硝酸银标准称取17.000 g，溶解于纯水稀释至1升，储于棕色瓶中无氰碱性镀锌工艺中溶锌槽的应用一、溶锌槽的设计通过设计一个容纳有高浓度的氢氧化钠溶液（115－185g/L）和金属锌的溶锌槽，电镀人员就能轻易地把高浓度的富锌溶液迅速输送到镀锌槽中，从而得以稳定无氰镀锌溶液中锌离子的浓度。
要实现上述目的，首先要保证溶锌槽中的金属锌与钢网篮或钢隔离栅必须保持恒定的接触，从而才能形成有效地原电池，促使金属锌以平稳的速率溶解。
如果它们之间接触不良的话，则会因溶解太慢，而不能在溶锌槽中维持足够量的富余锌。
其次，要借助空气搅拌液下循环泵或带泵的外部管道将溶锌槽中的富锌溶液持续不断的输入到无氰镀锌槽中，同时，要迫使溶锌槽中的溶液产生足够的对流运动，否则其中的金属锌条表面就会形成一层坚硬的氧化锌或氢氧化锌外壳，从而阻碍锌的溶解，一旦发生这种情况，这层外壳必须及时除去，否则金属锌就不会溶解至氢氧化钠溶液中。
再者，一般设计良好的溶锌槽,生产中应能方便地补充金属锌球、锌条、氢氧化钠。
理想的状态是，无氰碱性镀锌中可以永远不需要额外补加氢氧化钠，所有的锌离子和电解液均可通过溶锌槽来补充。
就不同的镀锌厂而言，溶锌槽中锌浓度的要求也不尽相同。
高负荷生产厂需要较高的锌补给，反之，正常或间歇生产的厂家需要的就少一些。
平均情况下，溶锌槽通常设计为无氰碱性镀锌槽容积的15－20％，某些高负荷生产的厂家需要把溶锌槽设计为无氰碱性镀锌槽容量的33％左右，才能确保足够的锌补给。
要确定溶锌槽的容积，电镀工作者必须要考虑到电镀的生产量和工作场地空间的限制。
要安装一些容积为镀锌槽容积15－20％的溶锌槽，电镀人员必须同时要考虑到为溶锌槽过滤泵、排风设施及用于循环输送的管道的安置提供足够的空间。
溶锌槽一般安放在电镀缸附近，通过外盖塑胶管道及泵与无氰碱性镀锌槽相连。
最好在溶锌槽与锌镀槽间利用重力原理来安装管路,形成液位差，以帮助溶液间循环输送，最大限度减少输送泵的数量。
最好的做法是：溶锌槽的富锌液通过过滤器过滤，再泵到锌镀槽中去，这样可以有效去除富锌液中包含的未溶解的锌微粒，从而避免粗糙镀层的产生。
二、溶锌槽的构造及安装溶锌槽由低碳钢制成，槽内装合适的铁网篮和隔离栅以容纳锌球、锌条，铁网篮或隔离栅应能移动，以便安装泵浦和循环设施，这样也便于锌槽的维修和维护。
铁网篮和隔离栅均由低碳钢制造，安装前应用高温火焰灼热使其表面生成一层蓝色的氧化膜以作为溶锌时的催化剂，隔离栅是类似电镀线上作为人行道用的栅状的板或条组成，管道把无氰碱性镀锌槽与溶锌槽连结在一起，以便使溶液方便的从一个槽输送到另一个槽，并同分立的过滤器相连。