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/l

ZnO 8-15g/l

A（主光剂） 10—25mL/L

B（走位剂） 1—3mL/L

C（净化剂） 0.5—1mL/L

3 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。有的厂家的要求含量要低一些的，有的要求含量要高一些的。本人认为控制氢氧化钠和氧化锌的比例是相当重要的。锌离子提高了，氢氧化钠的含量也必然要提高的。最好控制在10-12：1。

3.3 温度。

温度是影响碱性锌酸盐镀锌质量的一个很重要的因素。现在在使用的光亮剂，包括国外厂家生产的光亮剂，所使用的温度一般都是在35度以下，超过这一温度，则镀液很难维护，光亮剂消耗的量也会增大。还容易出现大面积的脱皮现象。

3.4 电流。

电流密度可在1-5A/dm2个之间变化。有的是在1-3A/dm2之间。电流密度过大，高区烧焦，镀层脆性增大。过小，低区的不好，亮度不足发暗。

3.5 杂质。

由于碱性无氰锌酸盐镀锌没有有氰镀锌抗杂的能力强，因此杂质的影响比较厉害。当杂质含量高时，将影响到低电流密度区发黑，镀层脆性也变大，还有一个情况就是将影响到后处理。尤其是蓝白钝化，很容易发黄。很多的时候都以为是钝化槽不好，调整钝化液。往往是效果不是很理想的。在这种情况下，要考虑一下镀槽的杂质影响了。

3.6 光亮剂。

光亮剂因生产厂家的不同而有差异。参考所购买的厂家的使用说明书做调整即可。尽量一少加勤加为原则。光亮剂加入的太多，很容易造成镀层脆性的增大。

5 几种常见现象的排除方法

(1) 分散能力差，低区发黑、锌含量高、碱含量低、金属杂质的影响。

(2) 镀层脱皮，有小鼓泡。有机杂质含量高。光亮剂含量太高，面有油污，前处理不好。

(3) 镀层出现像流眼泪状态一样的雾状白斑。对与这种白斑，很多的人都认为是重金属杂质的影响的，对镀液进行大处理进行解决。但本人在实际生产中发现如果在弱酸性中和后再用1%的氢氧化钠中和的话，这一问题就可以得到解决。出现这种现象往往是在氢氧化钠和锌离子含量都比较低的情况下。

(4) 块状白斑。这种白斑出现有两种可能性。一种是前处理不净有油污，尤其是点焊连接有夹缝的零件。一种是基体表面在入槽电镀前有浮锈生成的原因造成的。

(5) 镀层脱皮，有小鼓泡。对于镀锌后要进行机械加工的零件来讲，脱皮是很重要的一个问题，分析原因有四个方面：

其一，前处理不良；其二，光亮剂加入的太多；其三，杂质的影响。

出现这种情况时，用活性碳的处理效果不是很理想的。用锌粉的处理效果好，但光亮剂的损耗很大。建议最好是用CK—778综合处理剂或者是一些专门的碱性镀锌除杂剂处理，效果比较理想。

(6) 镀层大面积脱皮。温度过高是很重要的一个影响因素

对于碱性锌酸盐镀锌电镀，本人能力有限，可能有些问题分析的不是很正确，希望能给予指正。用无氰电镀代替有氰电镀，是大势之所趋，现在随着国家对氰化物的控制的不断增强，无氰电镀将大有市场。

锌酸盐镀层海绵状(2007-10-12 20:51:31)

原因：当锌酸盐镀锌液中添加剂不足时，有可能造成镀锌层结晶粗糙，因为锌酸盐镀锌的添加剂多属表面活性剂，在电沉积过程中，添加剂在很宽的电位范围内吸附，从而减缓镀液中锌离子的放电步骤，提高了阴极极化，使镀锌层结晶细致、光亮。

解决：镀液中添加剂含量目前尚未有时用准确地分析方法，一般是根据生产过程中镀层质量，凭经验或者赫尔槽试验添加。添加剂不宜过量添加，否则会出现镀层发花，钝化膜发雾，镀层起泡，脆性增大，镀层易变色，结合力下降等故障。

从一例锌酸盐故障排除谈镀液管理(2007-10-12 20:51:31)

某乡镇电镀厂锌酸盐镀锌银出现灰暗发黑故障影响生产，邀请笔者前去帮助解决，在生产现场，让镀些工件看看情况。铁槽有DPE锌酸盐镀锌溶液2000升，镀液混暗不清，极缸上的阳极板与铁板相间各占一半。铁阳极析出大量的氧气泡向液面扩散，很快将锌阳极析出的氧气泡与阴极析出的细小氢气泡所覆盖而布满液面。一面观察电极反应, 一面同他们交谈。按笔者询问回答: 铁阳极长期挂用与锌阳极停镀镀不取,是看邻村镀锌那样操作的, 只是多挂了几块铁板, 能将锌板节省点。原料补加, 没条件化验, 是粗估估加的。半小时后工件出槽观察, 镀层较薄, 色泽灰暗显黄, 低电流区发黑。

从现场所见与询问了解,故障非常明显,是以二价铁为主的多种杂质污染镀液所造成的。气泡发黄, 镀层低电流区发黑是铁杂质过量的反应,长期挂用铁板, 产生微溶解,不断蓄积,又是铁杂质的主要来源。由于长期挂铁板,使主盐浓度下降,加之NaOH偏低,导电性差,都能使沉积速度慢而镀层薄。锌阳极与化工原料不纯, 夹杂的铅离子与油污等使镀层灰暗。故障明显，处理简单,只需将溶液净化按工艺调整即可消除。

锌酸盐镀锌溶液的净化,按常规方法,用锌粉和活性炭联合处理过滤即可。加锌粉后搅拌静置1-2小时便要过滤,否则金属杂质将重新进入溶液,影响处理效果。对不加三乙醇胺的锌酸盐镀锌溶液用联合处理的方法效果良好,如果加有三乙醇胺的溶液则毫无效果。因三乙醇胺能络合铁及其它金属离子,难于去除, 用CK-778净化剂处理效果良好, 该厂没有, 购回后用量为3 g/L( 因镀液污染严重),边搅拌边加入。不一会,只见溶液内凝聚的黑色沉淀物,犹如小虫群聚在溶液内上下滚动跳跃,笔者指着对大家说,就是这些杂质引出的故障。“小虫”的上下浮游, 由多到少,逐步沉入槽底, 一小时后全部沉淀, 开始过滤, 取样回厂对溶液成份帮助分析之后进行调整,停挂铁板, 试镀工件,镀层恢复了锌酸盐本来的米黄色泽, 经硝酸出光高铬钝化, 膜层色泽鲜艳夺目,生产恢复正常。

锌酸盐镀锌以镀层细致光亮, 钝化膜不变色和没有氰污染而成为镀锌的主要工艺o

由于溶液稳定 , 对杂质敏感性小, 一般很少出现镀层质量故障。溶液稳定也需维护管理, 对此忽视, 稳定就会转化为不稳定, 比如溶液成份比例失调,各种杂质的进入, 都是不稳定因素, 这时便会导致各种故障的产生。本文故障就是由于忽视溶液维护管理,受到多种杂质的污染所致, 是应引以为训的。现将笔者在10年锌酸盐镀锌实践中, 对溶液维护管理所采取的措施,简要介绍,以供参考。

1.新配槽液与补加化工原料必须处理

氧化锌与氢氧化钠是锌酸盐镀锌的主要化工原料,大多用工业级的, 杂质含量较大的品种也较多。氧化锌中的铅离子、氢氧化钠中的铁离子含量都偏高。所以在新配槽或补加时,都要