氯化钾酸性镀锌载体光亮剂的研制
氯化钾酸性镀锌载体光亮剂的研制
氯化钾酸性镀锌载体光亮剂的研制摘要氯化钾镀锌由于镀液中不含有络合剂,所以对光亮剂性能要求比较高,氯化钾镀锌光亮剂按作用分主要有三种:主光亮剂、载体光亮剂、辅助光亮剂。
本次实验主要是载体光亮剂的研制实验,通过大量的实验,得到的实验配方使镀液浊点达到63C,与辅助光亮剂配合使用可得到较好的高温性能。
镀液的分散能力、覆盖能力也都与某公司产品性能相近。
为了能得到较为优良的镀液性能,本文还对氯化钾镀锌相关的工艺条件进行了了一定的讨论。
关键词: 载体;光亮剂;镀锌Research on carrier brightener based on acidic potassium chloridezinc platingAbstract It need super performance for brightener because it contains no complex compound. The brightener for potassium chloride zinc plating according to its function can mainly class into the following three kinds: main brightener, carrier brightener, subsidiary brightener. The main purpose for this experiment is study on carrier brightener. Through lots of experiment a carrier brightener has a high temperature tolerance whencombine with subsidiary brightener was obtained, which its cloud point can susta in un til 63 °C. The throw ing power and covering power for the plating solution are similar to an existing product of one company. In order to achieve a excellent performance, the relevant process conditions for potassium chloride zinc plating were also discussed.Key words : Carrier ;Brightener ;Zinc plating1绪论1.1镀锌及其发展锌镀层的外观才呈清白色,标准电极电位为-0.76V,易溶于酸,也溶于碱,是典型的两性金属。
氯化钾盐镀锌光亮剂
氯化钾盐镀锌光亮剂BFJ-Z3氯化钾盐镀锌光亮剂一、简介:本添加剂是采用德国进口的中间体配成,除具一般氯化钾光亮剂特点外,添加剂消耗低,镀层极光亮,且低脆性等优点。
具有以下特点:1、镀液不含铵和络合物,易操作,废水处理简单。
2、镀层极光亮,不论是碳钢还是铸铁均可镀上光亮锌层,适用于低铬钝化。
3、电流效率高,电镀速度快,镀层脆性小,适用镀较厚锌层。
4、光亮电流密度范围宽,适用于滚镀,也适用于挂镀。
5、对铁及其他多项杂质容许范围较大。
二、电镀液组成条件:名称浓度范围标准浓度氯化钾(g/L)140—220200氯化锌(g/L)30—7055硼酸(g/L)25—4035BFJ-Z3A开缸剂20—4030(ml/L)1—31BFJ-Z3B光亮剂(ml/L)电流密度(A/dm2)0.5—7---温度(℃)20—4030PH值 4.8—5.6 5.2三、镀液配制:先将水放至容器的1/3量(热水约60℃),然后将所需求量的硼酸倒入溶解后,再将氯化钾慢慢倒入搅拌溶解,将氯化锌倒入搅拌溶解,再加水至所需体积,然后将开缸剂加入,再将光亮剂稀释后加入,猛烈搅拌后,即可电镀。
1、在操作中,需要添加的只是氯化钾及硼酸,低硼酸时将造成高电流烧焦,低氯化钾时,造成光亮及覆盖力不均现象,因此需每周分析调整一次。
锌离子是靠阳极维持,需用99.9%以上的0#锌与1#锌,如阳极面积不够,阳极溶解不足时,建议添加氯化锌,以补充所欠之锌含量。
2、光亮剂补加是按1000安培小时,加100毫升,添加时需用2-3倍的水稀释。
开缸剂仅在配槽时添加,但补充氯化钾时每公斤添加80毫升,或者低电流处走位不好时,添加开缸剂;或者平时添加开缸剂与光亮剂按1:1补充。
3、PH值可利用稀释盐酸来降低,高的PH值将导致低区走位不好。
4、镀液操作温度为20-40℃,在正常的温度时,有最佳的光亮效果及最少的光亮剂耗费量。
但是当温度较高时,会破坏光亮的均一性,同时光亮剂耗费量相对的也会增加。
酸性镀锌光亮剂配方成分,生产工艺及配制方法
酸性镀锌光亮剂配方组成,配制方法及性能研究导读:本文详细介绍了酸性镀锌光亮剂的研究背景,理论基础,参考配方等,本文中的配方数据经过修改,如需更详细资料,可咨询我们的技术工程师。
酸性镀锌光亮剂广泛应用在电镀行业, 禾川化学引进尖端配方破译技术,专业从事酸性光亮剂成分分析、配方还原、研发外包服务,为镀锌光亮剂相关企业提供一整套配方技术解决方案。
一、背景酸性镀锌包括氯化钾镀锌、氯化钠镀锌、铵盐镀锌、硫酸盐镀锌等。
其所用光亮剂均为组合型光亮剂, 而且组成成分基本相同, 在某些情况下, 甚至可以通用。
当然, 硫酸盐镀锌工艺由于盐浓度较高, 所以光亮剂的耐盐性要求较高。
如何正确选择、使用酸性镀锌光亮剂, 就成为工艺能否成功的关键。
同样, 添加好的光亮剂, 如果使用不当也能带来很多工艺故障。
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2.1.2 化学性能1)浊点要高, 浊点是氯化物镀锌光亮剂中非常重要的参数, 一般挂镀液要求光亮剂浊点在55 e 以上,对滚镀液, 要求光亮剂浊点在60 e 以上, 测定方法是:将加有光亮剂的镀液水浴加热, 至镀液混浊, 然后冷却, 测镀液由混浊转澄清透明时温度, 即为浊点。
1氯化钾镀锌光亮剂中载体与主光剂的关系
氯化钾镀锌光亮剂中载体与主光剂的关系自上世纪70年代末由日本开始使用的以苄叉丙酮作主光亮剂的氯化钾镀锌广泛应用于生产以来,镀锌的外观才发生了质的改变,达到了真正意义上的全光亮,氯化物镀锌才得以迅猛发展,也积极推动了镀锌工业的发展。
迄今为止,氯化物镀锌主光亮剂从第一代的苄叉丙酮,经历了第二代的邻氯苯甲醛,再发展到第三代多醛类衍生物,主光亮剂也由油溶性演变为水溶性,但这部分市面上用的不多。
现阶段所用的主光剂为苄叉丙酮与邻氯苯甲醛的组合。
苄叉丙酮做主光亮剂上世纪80年代初,以苄叉丙酮为主光亮剂的组合光亮剂被引入我国,因其镀层亮丽的外观而迅速取代了70年代以来使用的氯化铵-氨三乙酸型镀锌,相继推出了多种。
但是这些工艺的浊点太低,没有一个能够超过40℃,造成了冬季好用、夏季难用、挂镀好用、滚镀难用的局面。
其原因是这些光亮剂采用平平加或其磺化产物与苄叉丙酮复配而成。
苄叉丙酮属于不溶于水的油性物质,需要高分子聚合物作为载体进行增溶,否则苄叉丙酮很难溶解于镀锌工作液。
这种载体同时起到整平、细化镀层的作用。
用脂肪醇聚氧乙烯醚经磺化合成后得到的淡黄色粘稠状物质,或烷基酚聚氧乙烯醚经顺酐磺化得到的无色粘稠物质被作为载体,用于配制氯化物镀锌的组合光亮剂,浊点均达到60℃以上,才解决了氯化物镀锌浊点低的问题,实现了无论滚镀还是挂镀,一年四季都适用。
迄今为止,其浊点达到60℃不是一个终点,还可以达到更高。
如吉和昌公司的OS-15、OCT-15和OCT-20,浊点均可以达到75℃以上,足以满足电镀高品质的需要。
早期组合光亮剂除含简单的载体光亮剂、苯甲酸钠、苄叉丙酮和NNO外,还含有其他成分,如对氨基磺酰胺、肉桂酸、苯并三氮唑和盐酸等等。
配置主光剂时,苄叉丙酮与载体的比值为1:10,配置辅助剂时,苄叉丙酮与载体的比值为1:(5—8)。
冬季主光剂会出现苄叉丙酮结晶的现象,所以在冬季的时候,必须用大量的酒精来增溶。
起初采用的以平平加磺化产物与苄叉丙酮配置的组合光亮剂,浊点低,高电流密度区易烧焦,但优点是低电流密度区光亮较好,深度能力极佳。
氯化钾镀锌添加剂-主光剂的选择
氯化钾镀锌添加剂—主光亮剂
氯化钾镀锌添加剂中主光亮剂很多,大多是芳香醛、芳香酮或醛酮的反应物。
实用中具有特征结构单元的通式为:,芳香酮化合物是值得选用的。
1.苯亚甲基丙酮用得最普遍的是苯亚甲基丙酮,其化学结构为
一般用量为0.2~0.3g/L。
苯亚甲基丙酮品质好坏对添加剂质量影响很大,例如苯亚甲基丙酮中含有副产物二苯亚甲基丙酮它不能增光而且十分难溶。
为了溶解它需要更多的载体光亮剂,带来配方中多组分的失调。
2.邻氯苯甲醛它是继苯亚甲基丙酮之后用于氯化钾镀锌的主光亮剂,其化学结构为
,它没有颜色,增光效果很好。
现在价格比苯亚甲基丙酮略低一点,可配制没有颜色的氯化钾镀锌添加剂。
3.苯亚甲基丙酮与邻氯苯甲醛的反应物
4.苯亚甲基丙酮改性物国内当前较新的主光亮剂是吉和昌化工生产的BZA,它是苯亚甲基丙酮的衍生物,一CH3由多甲基醇取代。
综合性能优于苯亚甲基丙酮和邻氯苯甲醛,价格较贵。
它也适用于酸性光亮镀锡。
氯化钾镀锌
氯化钾镀锌?2011-07-05 12:19:19|?分类:|标签:|字号大中小订阅氯化钾镀锌工艺比较成熟,它的优点是无毒,镀液成分简单,成本低,电流效率高,沉积速度快,可以获得结晶细致、光亮的镀锌层。
缺点是镀液对钢铁设备腐蚀性大,彩色钝化膜易变色,抗盐雾性能不如碱性镀锌。
1 氯化钾镀锌配方及工艺条件氯化钾镀锌配方及工艺条件见下表。
表氯化钾镀锌溶液配方及工艺条件2 氯化钾镀锌溶液的配制2.1 先在镀槽加入总体积二分之一容积的50~60℃热水,然后将计算量的氯化锌及氯化钾分别加入并搅拌溶解。
2.2 在另一容器用沸水溶解计算量的硼酸,然后加入槽中。
2.3 加水至规定体积,在搅拌下加入1~2ml/L双氧水,继续搅拌约30min,加入锌粉1~2g/L,并剧烈搅拌,静止沉淀2h后过滤。
2.4 测定镀液pH值,如不在工艺范围,可用稀盐酸或稀氢氧化钠溶液调节镀液pH值至5.5左右,加入计算量的添加剂,添加剂需要用水稀释5~10倍后加入。
2.5 用0.1~0.3A/dm2的阴极电流密度通电处理1~2h。
2.6 取镀液用赫尔槽做小样试验,根据试验结果调整镀液后即可生产。
氯化钾应选用精制的电镀级,不要用农用氯化钾,因农用氯化钾杂质太多(配槽时溶液带有赭红色的沉渣沉淀就是农用氯化钾)。
3 各成分及工艺条件的影响3.1 氯化锌氯化锌是主盐,也是一种导电盐,能增加镀液的导电性。
其浓度允许在较大范围内变化,当锌离子含量取上限时,能提高阴极电流密度及提高镀层沉积速度,但分散能力和覆盖能力变差;当锌离子的含量取下限时,能提高镀液的分散能力,减少镀液的带出量。
若锌离子浓度过低,浓差极化较大,导致电流开不大,使光亮区变窄,阴极电流密度也相应降低,沉积速度减慢,高电流密度区易出现烧焦现象。
在实际生产中,只要添加剂选择合适,就可以适当提高氯化锌的含量,即使提高电流密度镀层也不容易烧焦,这样即能保证镀层质量,又提高了产量。
3.2 氯化钾氯化钾是镀液中的导电盐,它除了起导电作用外还有一个活化阳极的作用,即促使阳极正常溶解。
氯化钾镀锌光亮剂的制备
氯化钾镀锌光亮剂的制备第18卷第1期2006年1月腐蚀科学与防护技术CoRRoSIoNSCIENCEANDPROTECTIONTECHNOLOGYV01.18No.1Jan.2006氯化钾镀锌光亮剂的制备张忠诚,刘灿强,韩雪梅山东大学化学与化工学院,济南250061摘要:以平平加0—25为起始原料合成了氯化钾镀锌光亮剂的载体.以苄叉丙酮为主光亮剂配制了镀锌光亮剂.此光亮剂用量在每升电镀液36m1和阴极电流密度在1A/dm2--2A/dm2时得到满意的光亮镀层.测得的电镀液的浊点为82℃.关键词:镀锌光亮剂;平平加O一25;苄叉丙酮中图分类号~TG174.441;TQ153文献标识码:A文章编号:1002—6495(2006)01—0061—02 PREPARATIoNoFABRIGHTENERFoRACIDZINCPLATING ZHANGZhong—cheng,LIUCan—qiang,HANXue—mei SchoolofChemistryandChemicalEngineering,ShandongUniversity,Jinan250061 ABSTRACT:AbrightenercarrierwassynthesizedwithperegalO——25asrawmaterialandthena brightenerwaspreparedusingbenzylideneacetoneandsynthesizedbrightenercarrier.Whe ntheconcen—trationofbrightenerinelectrolytewas36ml/Landthecathodiccurrentdensitywas1~2A/dm2.asatisfiedandbrightplatingsurfacecouldbeobtained.Thecloudpointofelectrolytesolutionw asdeter—minedashighas82℃.KEYWORDS-Zincplatingbrightener;peregalO一25;benzylideneacetone.酸性氯化钾镀锌工艺由于镀液成分简单稳定,易于维护,电流效率高,沉积速度快,污染小等优点在国内外得到广泛应用.而高性能的组合光亮剂在酸性氯化钾镀锌工艺中具有重要的作用.80年代以来,不少研究者对氯化钾镀锌系统的光亮剂进行了研究【lq】.氯化钾镀锌光亮剂一般由主光亮剂,载体光亮剂,辅助光亮剂等组成.主光亮剂在光亮和整平过程中发挥主要作用,一般为酮,芳香醛或杂环醛类.例如,苄叉丙酮,邻氯苯甲醛,对氯苄叉丙酮等.载体光亮剂的主要作用是将主光亮剂溶解并均匀分散到镀液中,并能降低溶液表面张力,对镀件表面起到润湿作用.载体多为一些非离子型表面活性剂或其改性产物.辅助光亮剂与主光亮剂配合使用能改善镀层性能,使效果更佳.常用的辅助光亮剂有苯甲酸钠和扩散剂NNO,由于主光亮剂通常为难溶于电解质水溶液的有机物,因此要使主光亮剂很好地发挥作用就必须使其均匀分散于电镀液中.这主要依靠载体光亮剂的作用.因此,光亮剂性能的优劣在很大程度上依赖于载体性能的优劣.制备出高溶解性,高浊点的载体成为镀锌光亮剂制备的关键.本工作通过对各种配方进行对比,分析,研究了组合光亮剂的水溶性和收稿日期:2004.06.04初稿;2004.08.08修改稿作者简介:张忠诚(1953一),男,硕士.教授.主要从事精细化工及表面技术的研究,Tel:0531—88392430E—mail:zhangze8888@163.corn光亮性问题.用硫酸酯化剂酯化处理OP,制备了一种乳化能力强,浊点高于82℃的氯化物镀锌光亮剂载体.该载体对主光亮剂具有较好的水溶性.所制得的光亮剂对镀锌表面亦有较好的光亮作用.1实验方法1.1磺化平平加.一25的制备将100g平平加0—25加入200ml烧杯中,加热使其熔化,然后在不断搅拌下,逐渐加入98%的浓硫酸18.12ml,随浓硫酸的加入,温度迅速上升.控制硫酸的加入速度,使反应温度维持在85℃~95℃之间进行.随反应的进行,物料颜色逐渐加深,并由粘稠状逐渐变为棕黄色膏状物.反应需50 分钟.然后降低物料温度至50℃左右,在不断搅拌下.逐渐加入氢氧化钠水溶液进行中和,控制中和温度不超过60℃, 中和完毕后,冷却,上层的浅棕黄色半透明膏状物为磺化平平加0—25,质量为231.1g,下层为硫酸钠水溶液.1.2光亮剂配制配方如下:苄叉丙酮1.25g,磺化平平加0—2517g.无水乙醇7m1,苯甲酸钠4g,糖精0.4g.此光亮剂为淡黄褐色透明油状液体,无任何不溶物.pH值为7.1.3电镀液的配制电镀液组分为,200g/L氯化钾,70g/L氯化锌,30g/L硼酸,10~50ml/L光亮剂.其配制方法:(1)将计算量氯化钾和氯化锌溶解于所需配制的镀液容量2/3的水中,用沸水62腐蚀科学与防护技术第18卷将计算量硼酸溶解后加入,搅拌均匀.(2)抽滤除去镀液中杂质不溶物.(3)测pH值,并调整到工艺范围5~6,加水至规定体积搅拌均匀.(4)加入光亮剂.1.4电镀实验电镀工艺流程如下:机械抛光一有机溶剂清洗一化学除油一热水水洗一盐酸除锈一流水洗一1:1盐酸活化一水洗一光亮镀锌一水洗-*2%~3%碳酸钠中和一流水洗一3%硝酸出光一流水洗一钝化一流水洗一温水洗一干燥一成品.电镀温度为室温,阴极电流密度为1A/dm2--2A/dm,电镀时间10min--20min.2结果与讨论2.1主光亮剂本实验中,使用4一苯基一3一丁烯一2一酮作为主光亮剂.4一苯基一3一丁烯一2一酮又称为苄叉丙酮,乙酰苯乙烯等.结构式为,仅微溶于水.实验发现借助于OP乳化剂或十二烷基苯磺酸钠等表面活性物质也很难将其溶解,即使溶解了,当加入电镀液后便会从溶液中析出.因此,必须加入合适的载体方可将其彻底溶解.2.2载体使用不同载体以苄叉丙酮为主光亮剂配制成光亮剂的效果示于表1中.Table1Solubilityandbrightnessofbrightenerpreparedwith differentcarriers由表1的实验结果可以看出,用自制的磺化平平加O一25作为载体既可以将苄叉丙酮很好的溶解又可以使电镀表面比较光亮,因此我们选用磺化平平加0—25作为载体配制光亮剂.在对平平加0—25进行磺化时,须考虑硫酸的用量要合适【4】.磺化过程的反应为:2H2sO(O)H+H2SO4C12HzsO(C2I-hO)SO3H+H2O然后用碱中和,即得载体磺化平平加O一25cl2H2sO(C2I-t,O).SOsH+NaOHCl2H25O(C2}k0)SO3Na+H2O使用浓硫酸作磺化剂时,硫酸浓度高,磺化反应完全,载体浊点就高.反之,浊点就低.例如,从我们的实验中可以看出,若磺化平平加0—25在磺化时每100g平平加0—25加入硫酸的量由18.12lllI降低为12rnl,则浊点即由82℃降为66.7℃.当然.硫酸的量也不能过高,因为过多的硫酸会使后续的中和分离变得困难,另外也会使电镀时电流的光亮区变窄.因此.根据我们的实验结果,每100g平平加0—25所加入的硫酸量18.12rnl较为合适.2.3光亮剂经反复实验筛选,最后确定的配方如下.以配制1升光亮剂计.苄叉丙酮25g,自制载体340g,苯甲酸钠80g,糖精8g,无水乙醇140m1.此光亮剂为黄褐色透明油状液体,静置数天,未见异常.将此光亮剂按36Tnl/L电镀液加入镀锌电解液中,以阴极电流密度1A/dm2~2A/dm2进行电解实验,可以得到满意的光亮镀层.测得此电镀液的浊点为82℃.3结论用平平加O一25进行磺化所得产物作为光亮剂的载体,以苄叉丙酮为主光亮剂所配制的光亮剂可以用于氯化钾镀锌过程,在阴极电流密度为1A/dm2~2A/dm2范围内可以得到光亮镀层.此光亮剂所配制的电镀液的浊点可达82℃.参考文献:[1】尚书定,尹家刚.N—lAB型钾盐镀锌光亮剂的研制及应用[J】.表面技术,1995,24(3):22.[2IsMMayanna,TVVenkatesha,RPDambal,et81.Abrighten. ersystemforacidzincplating[J】.MetalFinishing,1987(7):15[3]Helden,Patent.Watersolublebrightenersforzinc andzincalloyelectrolyteS[P】.2001:6238542.[4】王孝熔.一种实用的氯化钾镀锌光亮剂载体的合成[J】.材料保护,1996,29(11):26.。
氯化钾镀锌资料
滚镀零件出现孔眼的处理
。出现这种情况主要有
,一般电力线是穿过孔眼至
,解决镀件出现孔眼的方法如
1)增加滚桶转速;
2)增加孔眼密度和孔径;
3)降低电流密度,并适当延长电镀时间以保证镀层厚度;
4)操作时镀件要带电下槽;
5)镀液要定期用双氧水处理,处理方法是将溶液的pH提高至工
pH值提高至≥5.8后,加入稀释的双氧水,
镀液的综合处理
1)先用稀盐酸调节溶液pH值至4,然后计算量的高锰酸钾(0.5
1g/L)用热水溶解,在搅拌条件下均匀加入镀槽,再继续搅拌约30min
1h。
2)用5%的氢氧化钠溶液调节pH值至6.0~6.2,使铁形成氢氧
3~5g/L活性碳,边加入边搅拌,以充分吸附有机
1h。
3)为除掉铜、铅等杂质,此时可按2g/L加入锌粉,并充分搅拌,
分散
1、前液中有悬浮物,可过滤处理; 2、镀液中锌含量偏高或氯化钾含量偏低; 3、镀液温度偏高;
、镀液有重金属杂质污染;
、镀液光亮剂含量偏低。
1、镀液锌离子含量偏低; 2、镀液光亮剂含量偏低;
、镀液pH值偏高。
1、硼酸不钝,造成镀液中杂质含量过高;
、氯化钾不钝,造成镀液中杂质含量过高。
氯化钾镀锌一些经验
TX乳化剂等。
第二类主光亮剂
0.2~0.5g/L,在三种材料中效果
0.2~0.4g/L。
0.2~0.4g/L。邻氯苯甲醛的
第三类辅助光亮剂
。当加入辅助光亮剂就能提高镀液
PTSA)、扩
NNO(亚甲基二萘磺酸钠)、肉桂酸、水扬酸钠、烟酸、糖精、
3-吡啶甲酰胺等。大致用从0.001
10g/L不等。另外,烟酸对改善镀层质量有明显的效果,但价格较高。
A02-330酸性氯化钾镀锌光剂使用说明书
A02-330酸性氯化钾镀锌光剂使用说明书一、特点➢光亮剂溶解性好,泡沫量少,镀层白亮,易于钝化,抗变色性能好➢可操作的电流密度范围广,有极佳的深镀能力,适用于有深凹孔位的复杂工件。
➢镀液浊点高,温度操作范围广,镀层延展性好,不起泡。
➢抗杂能力好,具备好的耐盐雾性能。
三、镀液的配制方法1、配槽用的原材料尽可能选用纯度较高的材料。
氯化钾应采用淬火级或电镀专用级,氯化锌易采用品牌或大厂产品。
2、先用5倍于硼酸重量的80℃以上热水完全溶解计算量的硼酸。
3、用总体积50%的水溶解计算量的氯化钾、氯化锌,充分搅拌至完全溶解。
然后将溶好的硼酸溶液加入,搅拌均匀,加水至规定体积。
4、加入1-2g/L的锌粉,搅拌2小时,再加1-2g/L的活性碳强力搅拌,静置数小时至镀液澄清,进行过滤,过滤后小电流电解数小时。
根据所取镀液打霍尔槽试片情况确定是否进行下一步操作。
若打片合格,可调整镀液PH值至规定范围,加入光剂进行电镀;若不合格,继续进行弱电解处理。
5、添加光剂时,须事先用5倍的水稀释后再加入槽内镀液中,搅拌均匀。
四、镀液的维护1、主盐的控制应定期化验氯化钾、氯化锌及硼酸含量,根据化验结果,补充欠缺的成分。
将其控制在工艺范围之内。
2、光剂的用量及补给光剂的添加应遵循少加勤加的原则,最好在添加前用水或槽液稀释5倍后添加。
光剂的添加量一般按照电镀所用电量千安小时耗量补入。
A02-330光剂的消耗数据如下:A02-330A光亮剂150-200ml/ KA·h,A02-330B柔软剂50-100L ml/KA·h。
光剂的消耗不仅与用电量——KA·h(千安培·小时)有关,还与工件的形状及光亮度、电流密度大小、镀液温度高低、锌离子浓度高低等相关。
以上光剂消耗量数据是指我们推荐的最适合的操作参数来说的,实际生产中光剂的维护可通过定期做赫尔槽试验来判断和加入。
3、镀液中有害杂质的处理镀液中的有机杂质主要为光剂的分解产物,当其在镀液中积累到一定量时,会使镀层变暗,内应力增加。
电镀加工:氯化钾镀锌水溶性光亮剂的研制与应用
电镀加工:氯化钾镀锌水溶性光亮剂的研制与应用现代电镀网3月28日讯:1、前言氯化钾镀锌添加剂从第一代的苄叉丙酮加载体组合,到第二代的邻氯苯甲醛加非离子表面活性剂组合,再发展到第三代的苄叉丙酮与邻氯苯甲醛合用加高温载体组合,正向着环境友好和资源节约的第四代产品组合发展。
第四代氯化钾镀锌光亮剂在原有第三代光亮剂优点的基础上,从改变操作人员的工作环境,减少环境污染出发,提高镀层分散能力及耐蚀性方面,着手研发创新。
我们根据国内外氯化钾镀锌光亮剂的发展趋势及市场对电镀加工产品提出的更高的要求出发,集众家之长,经过多年的研究,反复实验改进,在研发氯化钾镀锌水溶性光亮剂方面取得了重大突破。
氯化钾水溶性镀锌光亮剂的显著特点是:光亮剂是完全水溶性的,无刺激性气味,只在辅助剂中含少量的载体光亮剂及其他辅助光亮剂,在10℃-50℃范围内能连续生产,镀层脆性低,延展性非常好,易钝化,镀层可超过20um。
槽液中有机物含量大幅减少,降低废水处理难度及成本。
氯化钾镀锌添加剂组成包括主光亮剂、载体光亮剂、辅助光亮剂三大类。
主光剂的主要作用是出光、整平,增加光亮度。
载体光亮剂的主要作用是提高镀液的阴极极化,扩大光亮电流密度范围,并且有细化镀层结晶及良好的整平,同时兼顾溶解主光亮剂的作用。
辅助光亮剂主要作用是协同增加阴极极化,扩大阴极电流密度范围,增加低区走位与光亮度,预防高区烧焦等。
普通的主光亮剂多采用苄叉丙酮与邻氯苯甲醛,需要大量的非离子表面活性剂、载体及醇类溶剂进行溶解方能使用。
而氯化钾水溶性镀锌光亮剂则采用水溶性多醛多酮类衍生缩合物做为光亮剂。
辅助剂在载体方面,主要选用脂肪醇聚氧乙烯醚与萘酚聚氧乙烯醚经过磺化后得到的低泡的高温载体,组合使用,协同效果良好,使镀液的操作温度范围宽,镀层结晶细腻,光亮。
辅助光亮剂主要选用烟酸、肉桂酸、苯甲酸钠等。
2、氯化钾水溶性光亮剂的组成原理氯化钾水溶性镀锌光亮剂体系中的载体光亮剂主要选用我公司的最好的高温载体OCT-5、OCT-15及低泡表面活性剂OCT-14联合使用;OCT-15是目前市面上应用在氯化钾镀锌中结构最好的载体,它具有浊点高,结晶细腻,协同效果好等特点,OCT-14具有良好的分散能力。
酸性氯化钾镀锌配方
(一)特點1. 電流密度範圍寬闊,適用於掛鍍和滾鍍。
2. 高電流區不易燒焦,低電流區鍍層覆蓋能力。
3. 鍍層有機物稀少,容易接受鈍化,而且水洗簡單。
4. 添加劑以非易燃的溶劑為基體。
5. 加上合適鉻合物並作出鈍化可產生良好的防鏽能力。
一、工艺流程周生电镀导师之(@Q): /3/8/0/ 6/8/5 /5/0/9/电镀导师之 [@(微)(信)]:/1/3/6/5/7/2/0/1/4/7/0/(T*E*L同)●配方平台不断发展我们的配方平台包含的成熟量产商业配方,已有AN美特、乐思、罗哈、麦德美、国内知名公司配方。
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(二)鍍液配製條件*只用於修正程序。
(三)配製鍍液1.注入約百分之七十五的暖純水(約攝氏50-60度)於具耐熱功能的代用缸(或備用槽中)。
2.不斷攪拌的同時,慢慢加入所需的氯化鋅及氯化氨,攪拌至其完全溶解。
此時,溶液仍會保持輕度混濁。
3.加入2-5克/升旳活性碳粉,攪拌最少三十分鐘,然後停止攪拌,讓活性碳粉沉澱。
4.使用10微米濾芯,用過濾泵把電鍍液過濾至工作槽中,並確定電鍍液沒有活性碳微粒。
5.加入所需份量的添加劑並作強力攪拌。
6.加水至水位,攪拌30分鐘至單相電鍍液出現。
7.調節操作溫度至操作範圍。
8.如有需要﹐調整電鍍液的酸鹼度(Ph值)(通常酸鹼度已符合操作範圍)。
9.用假鍍件 (Dummy Plate)以低電流密度 (1安培小時/升)進行電解。
hc-730a氯化钾镀锌新型添加剂—苏州华创
HC-730酸性镀锌柔软剂/光亮剂------------------------------------------------- HC-730适用于氯化钾镀锌,氯化铵镀锌及铵钾混合浴,光亮度高,渗透能力特强,操作温度范围宽阔,区别与以往传统配方,使用比苄叉丙酮体系效果更佳。
一.特点:♦光泽性、平滑性及均一性优;♦电流效率高,降低对镀液冷却要求,节省能源,增加产能;♦吊镀、滚镀均适用;♦废水处理容易。
二.操作条件氯化钾浴氯化铵浴氯化钾(KCl)200-260g/l氯化铵(NH4Cl)180-220 g/l氯化锌(ZnCl2)40-70g/l 30-60 g/l硼酸(H3BO3)25-35 g/lPH 5.0-6.0 5.0-6.0温度15-50℃20-50℃电流密度(DK)0.3-5 A/dm20.3-5 A/dm2HC-730A柔软剂10-20ml/lHC-730B光亮剂0.1-0.5ml/l三.槽液配制:原料:氯化锌,氯化钾,硼酸(优质电镀级);水(城市自来水或纯水)(1)先将计算量的氯化钾、硼酸加入槽内,搅拌使其溶解;(2)将计算量的氯化锌用少量水溶解,在强烈搅拌下,加入1g/L~2g/L锌粉,搅拌30min,静置2~3小时,过滤清液到镀槽;(3)加入选定的组合添加剂,然后加水至总体积,搅拌均匀,测定pH值并调整到工艺规范内,低电流0.1A/dm2~0.3A/dm2电解数小时后试镀。
四.槽液管理:♦槽液成分须定期分析调整;♦适时对槽液进行铁分沉淀过滤处理;♦电解消耗量:HC-730A: 50-150ml/KAH, HC-730B: 50-150ml/KAH,并请用霍氏槽试片比对判定管理。
五.镀槽维护要点:(1)氯化物镀锌前处理定要洁净(无油,无锈,无氧化皮),以防结合力不良。
(2)镀液使用的原材料一定要注重质量,镀层发黑多为氯化钾或硼酸不纯造成的。
(3)镀层发雾主要是铅、铜杂质引起的,可用小电流电解或锌粉处理后过滤;铁是最容易积累的杂质,定期用双氧水处理,将二价铁氧化成三价铁形成氢氧化铁沉淀,过滤清除。
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氯化钾酸性镀锌载体光亮剂的研制摘要氯化钾镀锌由于镀液中不含有络合剂,所以对光亮剂性能要求比较高,氯化钾镀锌光亮剂按作用分主要有三种:主光亮剂、载体光亮剂、辅助光亮剂。
本次实验主要是载体光亮剂的研制实验,通过大量的实验,得到的实验配方使镀液浊点达到63℃,与辅助光亮剂配合使用可得到较好的高温性能。
镀液的分散能力、覆盖能力也都与某公司产品性能相近。
为了能得到较为优良的镀液性能,本文还对氯化钾镀锌相关的工艺条件进行了了一定的讨论。
关键词: 载体;光亮剂;镀锌Research on carrier brightener based on acidic potassiumchloride zinc platingAbstract It need super performance for brightener because it contains no complex compound. The brightener for potassium chloride zinc plating according to its function can mainly class into the following three kinds: main brightener, carrier brightener, subsidiary brightener. The main purpose for this experiment is study on carrier brightener. Through lots of experiment a carrier brightener has a high temperature tolerance when combine with subsidiary brightener was obtained, which its cloud point can sustain until 63 ℃. The throwing power and covering power for the plating solution are similar to an existing product of one company. In order to achieve a excellent performance, the relevant process conditions for potassium chloride zinc plating were also discussed.Key words: Carrier;Brightener;Zinc plating1绪论1.1镀锌及其发展锌镀层的外观才呈清白色,标准电极电位为-0.76V,易溶于酸,也溶于碱,是典型的两性金属。
锌在干燥的空气中几乎不发生变化,锌腐蚀的临界湿度大于70%,因此在腐蚀性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合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[1]。
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(低分子的羧酸、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,锌有生长细丝单晶的倾向,俗称“长毛”。
由于锌资源丰富,因此价格便宜;另外锌的标准电位比铁负,对铁而言是阳极性镀层,能提供可靠的电化学保护(但是在70℃的热水中,锌的电位却比铁的电位要正,这样在如热交换器之类的材料就必须要求锌层要厚并且要没有空隙)。
锌镀层经铬酸盐处理后非但能够得到漂亮的外观,而且还能大大提高其抗腐蚀的能力。
因这些关系,所以锌是电镀金属中用量最大的一种金属,据粗略估计,它在电镀总量中占据的份额要达到60%以上,可说是最量大面广的镀种。
在电镀史上,镀锌是最早被研究的镀种之一。
1807~1827年间就开始了电镀锌的研究工作。
1827年开始在铁钉上采用镀锌。
第一个镀锌专利发表于1852年,随后1855年提出了氰化镀锌专利,1921年Blum氏发明的氰化镀锌才真正具有工业使用价值,后来又有了氰化镀锌光亮剂的研究,到19世纪30年代末期氰化镀锌光亮剂以趋于完善,之后氰化镀锌一直占据统治地位直到19世纪60年代初,迄今国内外还有应用[2]。
但由于氰化镀锌中大量使用巨毒的氰化物,其镀液的废水、废气对人类环境造成了严重污染,也已经引起了各方面的重视。
对无氰镀锌的研究也就相继出现。
无氰镀锌在19世纪70年代中期发展迅速,当今国内外使用的主要镀锌类型是锌酸盐镀锌、低氰镀锌和弱酸性无氨氯化物镀锌。
弱酸性无氨氯化物镀锌在我国应用范围很广,用量非常大。
1.2氯化物镀锌氯化物镀锌有着电流效率高(95%以上)、槽压低,由于电流效率比氰化镀锌提高了25%左右,而槽压比氰化镀锌降低了25%以上,这样就比氰化镀锌节省用电50%以上。
氯化物镀锌的整平性超过光亮氰化镀锌和光亮锌酸盐镀锌,其光亮度比后两者都要佳。
经铬酸盐钝化处理后之,其镀层外观可以和镀铬层乱真[3]。
由于其电流效率高,镀液的氢超电压也高。
所以能在铸铁件上方便地沉积锌镀层,这一点要比氰化镀锌和锌酸盐镀锌优。
另一个优点就是在电镀中逸出的气体少,一般可不装通风设备。
而氰化镀锌和锌酸盐镀锌则必须要有通风设备。
氯化物镀锌有三种支持电解质。
因支持电解质的不同,槽液也就有3大类配方。
即氯化氨配方、氯化钾配方、氯化钠配方。
[4]氯化氨配方在使用过程中会因温度的升高而使氯化氨分解,析出大量的氨气,对钢材设备的腐蚀性非常严重;另外它还会络合镀液中的铜等杂质离子,增加了废水处理的难度,现已应用很少。
而氯化钠镀锌溶液的因其电阻大,对光亮剂的要求又比较高,一般的光亮剂在这种镀液中是很容易被盐析的,温度高时这种现象就更严重;虽然其成本低但维护费用高,这种镀液工艺应用不广。
1.3氯化钾镀锌1.3.1氯化钾镀锌概述氯化钾镀锌是在八十年代发展起来的一种光亮镀锌工艺。
近20年来,在国内外都得到了较快的发展。
国内于氯化钾镀锌光亮剂的研制上在十几年前就达到了国际先进水平,工艺也已基本成熟。
氯化钾镀液的特点:(1)是不含络合剂的单盐镀液,废水极易处理;(2)镀层的光亮性和整平性优于其它镀液体系;(3)电流效率高,沉积速度快;(4)氢过电位低的钢材如高碳钢、铸件、锻件等容易施镀。
不过镀液中氯离子含量大而且镀液弱酸性对设备有一定的腐蚀作用。
1.3.2氯化钾镀锌的原理氯化钾镀锌因为在镀液中不含有络合剂,锌是以单盐形式存在于镀液中,其电沉积的过程很简单,只是二价的锌离子在阴极表面得到两个电子,锌就被还原析出。
阴极上还有少量的氢气放出。
1.3.3镀液中各成分的作用氯化锌氯化锌是主盐,是锌离子的供体。
氯化锌本身还是一种导电盐,也能增加镀液的电导性,其浓度高,电阻小,槽电压就比较低,能够节省电量。
锌离子浓度高时,电流效率也高,容许的电流密度也可大;但过高锌层结晶粗糙,深镀能力变差,而且镀液浊点下降。
锌离子浓度低了,电流效率和容许的电流密度也低,但分散能力会相应要好些;过低其深镀能力将降低。
在工作中。
锌离子有上升趋势,所以在停镀的时候可以把阳极拿出来使锌离子上升趋势减慢。
一般应控制在50~100g/L 。
氯化钾氯化钾是镀液中的支持电解质,对锌有微弱的络合作用,但它主要还是起导电和活化阳极的作用。
氯化钾的浓度高些,镀液的导电性能好、电阻小和槽压低,除了能节省电量之外,还能改善低电流密度区的镀层质量,提高镀液的深渡能力,阳极锌板也不容易钝化;它的浓度太低这些优点就不能显现出来,而是成了劣势。
但是氯化钾的浓度也不是越高越好,因为氯化钾的浓度过高,就意味着到饱和或者接近饱和的程度,而饱和溶液离子的活度将降低;另外,氯化钾的溶解度随温度的变化很大,过高时当温度降低时,氯化钾就有可能要析出来。
所以在要选择一个比较合适的氯化钾浓度,这样有利于镀液的稳定。
硼酸硼酸是一种性能较好的缓冲剂,在镀镍溶液中它成了一种必要的组分。
氯化钾镀锌溶液的pH值与镀镍溶液接近,因此也有较好的缓冲效果。
硼酸的存在,使镀液的pH值能保持相对的稳定。
这是因为硼酸是一种三元弱酸,在镀液pH 值发生变化时能离解出氢离子或吸收氢离子,从而起到缓冲作用:H3BO3 H2BO3+H+,H+ + OH-→ H2O。
这一反应是可逆的。
而且硼酸能根据溶液不同pH 值的现状,能够释放出1~3个H+,反过来也可以吸收1~3个H+,这样起到缓冲调节作用。
如果镀液中少了硼酸,阴极电流密度范围就会缩小。
这是因为当电流密度增大时,在阴极区域因析氢而提高了pH值,OH-就会与锌或铁杂质形成氢氧化锌或氢氧化锌和氢氧化铁共析,使镀层粗糙灰暗失光。
硼酸的使用量应是越多越好,但考虑其溶解度的问题,一般控制的20~40g/L。
添加剂氯化钾镀锌溶液如果没有添加剂的话,所得到的镀层是粗糙疏松呈海绵状的,要获得结晶细致和光亮的镀层,完全要靠添加剂;添加剂的好坏是决定镀层质量的最重要因素。
其光亮剂按作用说可分为三类:主光亮剂、载体光亮剂和辅助光亮剂。
主光亮剂是一种能产生显著的光亮和整平作用的有机物,其分子结构中应含有一个羰基,如芳香酮或芳香醛,某些杂环醛也可以使用。
但是这类物质难溶于水中,要载体光亮剂来为它增溶,使其能分散在镀液中。
[5]目前主要使用的有苄叉丙酮和邻氯苯甲醛。
载体光亮剂一般采用聚醚类非离子表面活性剂,载体光亮剂起着细化结晶和增加主光亮剂溶解的双重作用[6]:非离子表面活性剂可以吸附在电极上,其吸附电位在-1.1~-1.7V之间,由于吸附使电极电位变负,从而增大了阴极的极化作用,可使结晶变的细致,而不是疏松和海绵状的镀层;其增溶作用是将主光亮剂分散在载体光亮剂的胶束之中,一起分散于水中。
载体光亮剂是依靠众多的醚键和水分子中的氢键作用所致。
由于氢键能较小,当温度高时即氢键断开,水溶性降低,聚醚化合物即游离出来,此时溶液发生混浊。
溶液由清澈到开始边浑浊的温度叫浊点温度。
所以选择载体光亮剂时一定要注意其浊点温度。
在载体的组合使用时,采用长短碳链的非离子表面活性剂配合使用效果更佳[7-8]。
辅助光亮剂主要是提高低电流密度区的光亮度,与主光亮剂相配合,发挥协同效应,能明显地扩大光亮电流密度范围,以获得全光亮的镀层。
辅助光亮剂一般选用不饱和芳香族羧酸或其磺酸盐。
常用的有苯甲酸钠,亚甲基二奈磺酸钠(扩展剂),烟酸等化合物。
2 实验部分2.1实验仪器设备表1 实验仪器设备Table 1 The experital instrument and equipment仪器设备产地JZ-T 赫尔槽实验仪广州二轻研究所实验用赫尔槽广州二轻研究所DJH-G3000 电解式测厚仪武汉材料保护研究所PHS-3C精密pH计上海雷磁仪器厂其他玻璃仪器若干2.2实验药品表2 基础溶液所用药品药品名称级别状态KCl 化学纯晶状白色固体ZnCl2化学纯晶状白色固体H3BO3工业级白色固体粉末表3 载体中间体及其它药品Table 3 The intermediate of carrier and other materials药品名称药品状态NP-15 白色粘稠液体TSA-20 浅黄色粘稠液体OCT-5 浅黄色粘稠液体TX-40 蜡状固体TX-10 白色粘稠液体苯甲酸钠白色棒状固体在实验中还使用到一些常规药品。