探讨锌酸盐镀锌工艺及常用镀锌添加剂的种类
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］：氯化锌7～70g/L氯化钠50～100g/L硼酸10～80g/L乙醇酸20～200g/L苯甲醛0.01～1.0g/L说明：(1)操作条件：pH5～８；温度30～70℃；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≤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］：氢氧化钠100g/L氧化锌10g/LDE—99 4mL/L说明：(1)操作条件：电流密度0.1～18A/dm２；温度25～30℃，时间5～10min(2)DE—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。
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。
试验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。
锌酸盐镀锌与氯化钾镀锌工艺比较
锌酸盐镀锌与氯化钾镀锌工艺比较
锌酸盐镀锌与氯化钾镀锌工艺比较
多数电镀厂(车间)都备有锌酸盐镀锌和氯化钾光亮镀锌工艺，这两种镀锌工艺各有千秋，适合不同的工件。
形状和材质、生产条件、使用要求、生产成本等多方面条件来平衡与选择。
(1)锌酸盐镀锌。
优点：成本低，镀层经钝化处理之后外观光亮鲜艳。
缺点：覆盖能力较差，不适宜滚镀，槽液对高温影响较大，电流效率低沉积速度慢，铸、锻件难镀，镀层不宜过厚。
(2)氯化钾镀锌。
优点：均镀能力好，电流效率高，镀层光亮度高，适宜镀铸造、锻造件。
缺点：前处理要求严格，镀层钝化膜变色和脱膜的可能性大，返修件比例相对较高、生产成本相对偏高。
必要时同种工件可以采取先氯化钾镀锌，然后在此基础上用锌酸盐镀锌加厚，对某些件可以达到两全其美的目的。
新型锌酸盐镀锌工艺的研究
新型锌酸盐镀锌工艺的研究摘要：讲解了一种含碳沉积的新型碱性非氰镀锌，研究其特殊的晶体结构，防腐能力，对基体的特殊适应能力关键词：镀锌，碱性非氰镀锌，碳沉积，铸铁，镀锌光亮剂1 前言目前，最常用的镀锌为氰化镀锌、酸性镀锌和碱性锌酸盐镀锌。
鉴于氰化物的毒性以及环保要求的日趋严格，氰化镀锌已逐渐被列入淘汰之列。
而酸性镀锌和碱性镀锌各有优劣。
酸性镀锌的优点有：镀锌效率高，光亮度高，无刺激气味，也可用于铸铁件、高碳钢。
但其也有均镀能力差、深镀能力差、镀层不易钝化、镀层脆性高等缺点。
故一般不宜用于对功能性要求较高或外形较复杂的工件。
碱性锌酸盐镀锌则具有良好的深镀能力和均镀能力，在复杂工件的深凹孔洞处或粗糙的铁材上有较佳的覆盖力，同时设备本身也不易腐蚀，设备使用寿命相对延长。
目前在世界镀锌范围内碱性锌酸盐镀锌所占的份额已经达到40%，且仍在上升。
碱性锌酸盐镀锌也有电镀效率低，沉积速度慢，易出现渗氢现象等缺点，不适合镀高碳钢或铸铁材料。
本文研究的新型碱性锌酸盐镀锌体系综合了酸锌和碱性镀锌的优点，既拥有良好的均镀和深镀能力，又可用于铸铁和高碳钢。
2 原理说明以聚季铵盐作为柔软剂的主剂，在其中加入一种特殊有机碳成分（下文以“有机C”表示），不添加BPC类和茴香醛类光亮剂成分。
以此添加剂镀出的镀锌沉积层中含有0.8-1.0%的有机C，有机C沉积直接影响了锌沉积的晶粒定向，形成了锌的不定向晶体沉积。
定向晶体随着有机物，杂质等等在内部压力而紧密地挤压下，晶体会向上下推移以排除压力，使得大部分的晶体重新排列。
不定向晶体沉积而言相对定向晶体沉积要稳定的多，因此大大地降低了随后因晶体结构变化而引起的脆裂的可能性。
铸铁是含碳量较高的铁碳合金，铸铁材料中的碳只有少量与铁形成固溶体，大多以石墨或渗碳体的形式存在，由于石墨会降低氢的析出电位，从而阻碍了锌的沉积。
同时铸铁表面粗糙，含有大量气孔、砂眼，孔隙率高，这又增加了锌沉积的困难。
在前处理工序前增加喷砂处理是有效降低表面粗糙度的方法。
锌酸盐镀锌镍合金添加剂研制及其镀液性能研究
第３ ６卷 １ 期
２ ０１ ３年 １ 月
Ｊ ｏ ｕ ｍａ ｌ ｏ ｆ Ａｎ ｈ ｕ ｉ Ｎｏ ｒ ｍａ ｌ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ（ Ｎａ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ）
安 徽 师范大 学学 报 （ 自然科学版 ）
Ｖｏ Ｉ ． ３ ６ Ｎｏ． １
—
５ ３．
５ ２
安 徽 师 范 大 学 学 报 （自 然 科 学 版 ）
２ ０ １ ３芷
２ ． ２ 镀 液 配方及 工艺条 件
采用 ２ ６ ７ ｍ Ｌ轻研 一１ 型霍尔槽进行试验， 确定 电镀锌镍合金添加剂 的用量 、 阴极 电流密度以及操作温 度范围． 该镀液呈浅绿色， 成分简单 ， 稳定性好 ， 操作方便． 最佳的镀液配方和工艺条件如下 ： 氢 氧化钠 １ ０ ０ —１ ２ ０ ｇ ／ Ｌ 氧化 锌 １ ０—１ ５ ｇ ／ Ｌ
Ｊ ａ ｎ ，２ ０ １ ３
锌 酸盐 镀 锌 镍 合金 添 加剂 研 制及 其镀 液 性 能研 究
李明明， 夏玲玲 ， 李 亭亭 ， 吴华强
（ 安徽师范大学 化 学与材料科学学院 ， 安徽 芜湖 ２ ４ １ ０ ０ ０ ）
摘
要： 以碱 性 锌酸 盐为基 液 ， 加入 适量 的 镍 盐、 络 合 剂和 自制 的添加 剂 ， 即得碱 性 锌 酸盐镀 ｚ ｎ—
耐蚀性 和机 械性 能等优 点备 受人们 的关注 Ｉ ２ ｊ ． Ｚ ｎ —Ｎｉ 合 金 电镀 主 要有 酸性镀 液 和碱 性锌 酸 盐镀 液 ， 前者
锌酸盐镀锌工艺的再研究
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
Ｚ ＯＨ ） ＋ ２ ＯＨ ｎ（ ２ Ｎａ
Ｚ（ ｎ ＯＨ）在 阴极正常放 电 ， ｎ 被 还原 为 Ｚ 。当 Ｚ Ｚ ｎ ｎ 在 零件上 的沉 积速率与反应 （ ） ３ 向左 移动反应 的速 率
在上述 三个反 应 中 ， 反应 （ ） ３ 的产 物是 镀 液 中期
望得 到的产物 ； 反应 （ ） 反应 （ ） １和 ２ 的产物 都不是镀 液
应 用 。据 了 解 ， 要 问 题 是 ： １ 主 （ ）镀 液 新 配 或 加 料 调 整后较难进 入 正 常 状 态 ；２ （ ）镀 液 中 锌 离 子 不 易 控
上加热 至沸 ， 温 ４ ， 止 加 温 ， 保 ～６ｈ 停 自然 冷却 到 室 温 。加入 到镀 槽 中稀 释至所需浓度 ， 加入计 量 的添加 剂、 光亮剂 ， 搅拌 均 匀 ， 电解 处 理 ２ ， ～４ｈ 即可 正常 生 产 。经过这样 配制 的镀液 ，ｎ Ｚ Ｏ与 Ｎａ ＯＨ 充分反应 。
化学纯 ， 锌极 板为 电镀级 。
１６ 镀 液 成 分 ．
许多 生产厂家配制镀 液是将 Ｚ Ｏ与 Ｎ ＯＨ 混合 ｎ ａ
后 加水溶解 。由于 Ｎ ＯＨ 在 溶解 过程 中放 出大 量热 ａ
量， 因此 ， 溶解很快 能够 完成 。加 水稀释 到所需 浓度 ，
在不锈 钢桶 或槽 内将 Ｚ Ｏ 和 Ｎ Ｏ 混 合 ， ｎ ａＨ 加水
光亮锌酸盐镀锌工艺的研究
电镀 与 环 保
第 ３ 卷第 ４ （ ２ 期 总第 １６ ） ・ １ ・ ８期 ５
光 亮 锌 酸 盐 镀 锌 工 艺 的 研 究
Ａ ｕ ｆ Ｚｉ ａ ｅ Ｂｒ ｇ ｎｃ Ｐｌ ｔｎｇ Ｔｅ ｈｎｏ ｏ ｙ Ｓｔ ｄｙ ｏ ｎｃ ｔ ｉ ｈｔＺｉ ａ ｉ ｃ ｌｇ
覆盖 能 力 ， 的两 端 正 对 阳极 ， ２ 管 在 ５℃ 时分 别 用
１ ２ ３Ａ电流施 镀 ２ ｉ ， ， ， ０ｒ ｎ 计算公 式 为 ： 盖能 力 一 ａ 覆
１ ３ 基 础 液 配 制 ．
镀亮 长度 ／ 管长 ×１０ 。 ０
（ ）脆 性 ４
将 Ｎａ ＯＨ 用 计算 量 的 １ ３ 右 的纯水 搅 拌 ， ／左 趁 热 加入事 先 用少 量纯 水 调 成糊 状 的 Ｚ Ｏ， 拌 至 全 ｎ 搅 部溶 解 ， 加纯 水定容 。搅 拌 １ｈ后 ， 人 ３ｇ Ｌ 的锌 加 ／
Ｈ— Ｂ均是 由 自制 中间 体 配 成 的组 合 型 光 亮 Ａ，
剂 ， 料 成 本 低 ， 者 需 配 合 使 用 。Ｈ— 能 整 体 改 原 两 Ａ 善 光亮 度 ， 防止 高 位 烧 焦 ； Ｂ能 改 善 低 位 光 亮 度 Ｈ—
并 可去 除条 纹 。
本 研 究 结合 工 厂 的实 际情 况 ， 根据 自制 光 亮剂 Ｈ Ａ， — Ｂ已设 定 的工 艺条 件 ， 首先 通 过 测试 光 亮 剂 的 稳定 性 和重 现性 ， 估 光 亮 剂 中各 组 分搭 配 的合 理 评 性； 然后 测试 工 艺条 件 对 镀 液 和 镀 层 性 能 的 影 响并
的施 镀效 果 ， 中 电流为 １Ａ， 间为 １ ｉ 。 其 时 ０ｒ ｎ ａ
果， 电流 为 Ｏ ２Ａ， 间为 １ ｉ。 ． 时 ５ｒ ｎ ａ
环保碱性锌酸盐镀锌浅谈
环保碱性锌酸盐镀锌浅谈(2021-12-29 22:23:49)标签：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，如何使电镀行业抵达清洁生产确实目的，是咱们每一个电镀技术工作者的一路的目标。
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。
但在实际生产操作进程中，由于无氰电镀比有氰电镀控制起来要困难的多，而且生产本钱也比拟高，尤其是对于一些高质量要求的镀锌件来讲，氯化钾镀锌达不到要求。
所以很多的生产厂家不肯采用，继续采用老工艺有氰电镀，给推行环保型镀锌造成了必然的阻力。
但做为此刻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，现将本人在利用环保碱性锌酸盐镀锌的进程中产生的一些故障及排除方式做一下浅谈，希望能为推行环保型电镀生产出一份力，给咱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——电摆脱脂——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〕—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，外表粗糟无光，分散能力变差，低区发黑。
对于镀锌后要进展机械加工的零件来讲，还容易造成脆性增大的现象。
含量太高，那么上镀速度比拟慢。
本人以为最正确的含量为130-140g/l。
3.2 ZnO。
氧化锌的含量上下因选用的光亮剂的不同而不同。
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。
锌酸盐镀锌添加剂及其研究动态(1)
锌酸盐镀锌添加剂及其研究动态广州市二轻研究所（５１０１７０）胡耀红囊国伟梁国柱喃要】阐述了锌酸盐镀锌液中电极及溶液的电化学特性、各种络舍离子的分布状态，概述了锌酸盐镀锌添加剂的组成；并对近期国外锌酸盐镀锌的研究动态进行了总结。
【关键词】镀锌锌酸盐添加剂动奄’１前言镀锌是一种使用最为广泛的防护装饰性镀层，它对钢铁基体具有优良的保护作用，由于镀锌添加剂和后处理剂研究和开发的巨大进展，锌镀层的外观得到显著的改善，使其同时具有防护性和装饰性，因而锌镀层在飞机、汽车、舰船、机床以及电器、轻工业等行业获得广泛的应用，镀锌是对国民经济具有重要意义的量大面广的镀种。
目前，镀锌工艺分为碱性镀锌和酸性镀锌两类。
酸性镀锌对环境污染小，近年来发展很快。
碱性镀锌分为氰化和无氰两类，氰化镀锌虽然具有镀层细致、分散能力、覆盖能力好的特点，但镀液有剧毒，无氰锌酸盐镀锌是我国７０年代镀锌的主要工艺之一，因为该工艺具有无毒，对设备无腐蚀、分散能力和覆盖能力较好，钝化膜不易变色等优点。
７０年代，我国对无氰碱性镀锌添加剂进行了大量的研究，成功开发了ＤＥ和ＤＰＥ一Ⅲ添加剂。
前者是二甲胺和环氧氯丙烷的缩合物；后者是二甲胺基丙胺、乙二胺和环氧氯丙烷的缩合物。
它们对７０－８０年代的无氰碱性镀锌的推广应用起了巨大的作用，此类添加剂属于脂．４．肪胺类与环氧氯丙烷的缩合物，与醛类化合物配合使用，只能镀取半光亮的锌镀层，高温性能不理想，脆性较大，允许工作电流密度较窄。
近年来，国外添加剂公司推出了一些镀液，镀层性能优良的锌酸盐镀锌添加剂，但价格昂贵。
目前，在广东及全国很多地区，对于形状复杂的镀锌件，特别是挂镀，氰化镀锌占相当大的比重。
我们已经跨入新世纪，２１世纪又有环保世纪之称，因此，研究开发新型的锌酸盐镀锌添加剂意义重大，刻不容缓。
２锌电圾和锌酸苗漱的电化学特陛锌属于ⅡＢ族元素，其交换电流密度（Ｚｎ２＋／Ｚｎ，１ＭＺｎＳ０４中的ｉｏ为２ｘ１０—５Ａ／ｃｍ２）和反应速度常数（３ｘ１０－３ｅｎｄｓ）都比较大，因此在无添加剂的单盐镀液中，其极化度和极化值都比较小，因而镀层粗糙或成海绵状，镀液性能诸如分散能力和覆盖能力等均比较差。
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。
新型添加剂碱性锌酸盐镀锌工艺研究
新型添加剂碱性锌酸盐镀锌工艺研究
郭俊文;魏垣伟;张曙娟;杨继锋;刘琳
【期刊名称】《新技术新工艺》
【年(卷),期】2024()1
【摘要】传统DE型碱性锌酸盐镀锌工艺,存在光亮范围窄、分散能力差、覆盖能力弱的工艺缺点。
通过霍尔槽试验,系统测定了两种新型添加剂镀液的性能,并与DE型添加剂镀液进行了比较。
结果表明,B型添加剂镀液具有更宽的电流密度范围,是DE添加剂的2.5倍;分散能力、覆盖能力分别提升了25.3%和500%;镀层结合力及抗脆性良好,可作为传统碱性锌酸盐镀锌添加剂的替代品,为后续行业内从业人员在添加剂的选择方面提供理论依据。
【总页数】4页(P10-13)
【作者】郭俊文;魏垣伟;张曙娟;杨继锋;刘琳
【作者单位】山西北方机械制造有限责任公司
【正文语种】中文
【中图分类】TG174.4
【相关文献】
1.Zn—1和Zn—2添加剂碱性锌酸盐镀锌
2.改进碱性锌酸盐镀锌添加剂
3.新型碱性锌酸盐镀锌工艺对锌阳极板的要求
4.888添加剂碱性锌酸盐光亮镀锌
5.碱性锌酸盐镀锌添加剂的研究
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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。
碱性锌酸盐镀锌工艺简介
碱性锌酸盐镀锌工艺简介碱性无氰镀锌为环保型的镀锌，镀液不用剧毒的氰化物，废水易处理。
但不同年代开发的添加剂，特点各有差异。
20世纪70年代的国产碱性无氰镀锌镀液的特点是①镀层结晶细密，光泽好，分散能力和深镀能力接近氰化镀液；②镀液稳定、操作维护方便；③对设备无腐蚀性；④综合经济效益好。
这种镀液亦存在沉积速度慢、允许温度范围窄(高于40％不好)、厚度超过15μm时有脆性。
20世纪90年代进口的碱性无氰镀锌添加剂的特点是①高分散能力，高低电流区镀层厚薄非常均匀，高电流区(4A/dm2)与低电流区(0.2A/dm2)镀层厚度比为l.2～1.5(一般产品为2.0～3.0)，大大节省锌的耗量，同时节省了成本；②低脆性，厚度20μm，可以任意弯曲，镀层不脱落；在200℃下恒温烘烤60min后立即浸入冷水中骤冷，镀层不起泡；③深镀能力超过氰化镀锌，低电流区沉积速度更快，镀层厚，出光后不会漏镀。
这类工艺存在光亮度较低，抗杂能力较差，镀层易发黄、发雾，镀液不耐高温，需要冷却。
例如安美特3000、开宁100#工艺。
进入21世纪后，中国碱性无氰镀锌添加剂综合性能达国际领先水平，不但具有20世纪70年代DPE-Ⅲ的高光亮特性与90年代进口光剂的无脆性、高分散能力特性，解决了因镀层高光亮造成的脆性问题，亮度与酸性镀锌相媲美。
因镀层更光亮，所以蓝白钝化，不易发黄；镀液耐温性更佳，45℃也能镀出光亮产品；操作范围宽广，赫尔槽6A电流时试片仅有0.5cm烧焦，赫尔槽0.2A电流时试片也能光亮，适合于大面积工件及复杂零件的电镀；抗杂能力强，普通片碱、自来水即可使用。
1、碱性锌酸盐镀锌工艺规范碱性锌酸盐镀锌主要成份的范围一般为：锌8-16g/L，氢氧化钠105-140g/L，添加剂适量，锌碱比10-14：1，温度15-45℃,电流密度1-5A/dm2。
2、槽液配制槽液配制可采用以下两种方式：注意，可用自来水配制，但水的硬度不能过高，不管怎样，如需较好的镀层，至少要用纯水（电导率≤10us）配制新槽。
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几种有机胺、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。
有机胺与环氧氯丙烷的缩合物DPE-：I 二甲氨基丙胺与环氧氯丙烷的缩聚物DPE-I：I 二甲氨基丙胺与环氧氯丙烷的缩聚物的季铵盐DPE-II：I 二甲氨基丙胺、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其他类物质与环氧氯丙烷的缩合物甲醛、糠醛、吡啶、烟酸、乙醇胺、哌嗪、吡唑、咪唑等与环氧氯丙烷或环氧丙烷反应生成的大分子化合物。
如：咪唑与环氧氯丙烷、有机胺的反应物，常作为载体光亮剂使用。
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砜类, 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围宽、均镀能力和深镀能力好等优点。
常见的有一下几种：1）聚乙烯醇（PVA）：作为氰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。
2.主光亮剂（次级光亮剂）次级光亮剂也称主光亮剂。
主光亮剂大多采用可在锌电极上还原的有机醛、酮类化合物以及氯化苄与吡啶羧酸的加成物或烟酸与氯化苄加成的季胺盐。
镀锌工艺体系
镀锌工艺体系碱性镀锌氰化物镀锌主盐：氰化锌。
络合剂：氰化钠。
辅助络合剂兼导电盐：氢氧化钠。
镀液稳定，具有良好的均镀能力。
镀层细致，耐蚀性好，镀层脆性小，易二次加工。
加入光亮剂后可获得酷似亮铬般的镀层。
电流效率较低。
氰化物镀锌溶液剧毒，氰化物镀锌是强制淘汰工艺。
锌酸盐镀锌主盐：氧化锌。
络合剂兼导电盐：氢氧化钠。
镀液均镀能力好，稳定，易于操作。
镀液阴极极化作用小，必须加入有机添加剂来促进极化。
可获得近似镜面光亮镀层。
镀层(25u以上)易起泡。
锌离子控制较复杂。
电流效率偏低、镀层易泛黄。
酸性镀锌氯化钾（钠）镀锌主盐：氯化锌。
导电盐：氯化钾（钠）。
pH值缓冲剂：硼酸。
阴极极化的主要成分：光亮剂。
它以为，为，为。
是引起。
镀液pH值在4.6~5.8之间。
可在铸铁件、高碳钢件表面获得良好镀层。
镀液导电能力好，覆盖能力强。
电流效率95%以上，生产效率高，镀层细致光亮。
可获得近似镜面光亮镀层。
镀液均镀能力差，对镀件有腐蚀性，对铁杂质敏感。
氯化铵镀锌主盐：氯化锌。
络合剂兼导电盐：氯化铵。
阴极极化的主要成分：光亮剂。
镀层细致、光亮。
电流效率高于碱性镀锌而低于氯化钾镀锌。
镀层钝化膜易变色。
镀液不稳定易放出氯化铵气体严重腐蚀电镀设备。
废水难于处理。
硫酸盐镀锌主盐兼导电盐：硫酸锌。
硫酸锌导电能力不足，需要加入少量硫酸钠或硫酸铵。
光亮剂增加镀层光亮度。
可以使用高浓度主盐，故能使用大电流电镀，电流效率高(>95%)，常用做钢丝、钢带、钢板的连续电镀。
生产效率高。
镀液的均镀能力差，不适合普通件的电镀。
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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。
化学名：BPE二-(1-苄基-3-羧基二氢吡啶基)醚钠盐
外观：橘红色至棕红色溶液
PH值：7.0～8.0
溶解度：任意比例溶于水
应用：用于氰化物镀锌的光亮剂及整平剂，也可以用于无氰镀锌、镀银、镀镍等方面。
化学名：BCPC 1-苄基-3-羧基吡啶鎓氯化物
外观：白色粉末
含量：约95%
应用：用于氰化物镀锌的光亮剂及整平剂，也可以用于无氰镀锌、镀银、镀镍等方面。
化学名：MOME阳离子聚合物水溶液
外观：红色至棕红色溶液
含量：40%
PH值：6.0～8.0
溶解度：与水任意比例溶解
应用：主要用于无氰化物镀锌或无氰镀锌作为光亮和载体使用，通常与BN-48配合使用。
化学名：BPC 1-苄基吡啶鎓-3-羧酸盐(C13H11NO2)
外观：红色至棕红色透明液体
含量：48%、34%
PH值：5.0～6.0
溶解度：与水任意比例溶解
用量：100～1000mg/L
应用：它具有苦杏仁味。
在碱性与无氰镀锌中用作光亮剂，常与IME、MOME配合使用。
化学名：PEI-BZ苄基化聚乙烯亚胺
外观：浅黄绿色黏稠液体
含量：50%
PH值：5.6～6.0
溶解度：与水任意比例溶解
用量：100～1000mg/L
应用：作为光亮剂、整平剂、细化剂，用于碱性镀锌和镀铜中。
化学名：PAS聚胺砜
外观：无色或淡黄色液体
含量：50%
PH值：约0.5
用量：10～100mg/L
应用：作为光亮剂、整平剂、细化剂，用于碱性镀锌和镀铜中。
化学名：G-35聚乙烯亚胺均聚物
外观：无色或淡黄色液体
含量：50%
PH值：11～12
用量：0.5～10mg/L
应用：作为初级光亮剂、晶粒细化剂，改进分散能力，用于碱性镀锌、镀铜、镀锡及锡合金。
化学名：PEI-PS 1-苄基吡啶鎓-3-羧酸盐
外观：无色黏稠液体
含量：25%
PH值：11～12
用量：5～25mg/L
应用：作为光亮剂、整平剂和细化剂，用于碱性镀锌和无氰镀锌。
化学名：PUC二氨基脲聚合物
外观：无色至淡黄色黏稠液体
含量：60%
PH值：7.5～8.5(10%水溶液)
用量：500～2000mg/L
应用：它是一种聚亚脲基铵盐阳离子表面活性剂，主要应用在碱性镀锌中，改善分散能力。