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1、電鍍工藝學(xué)電鍍工藝學(xué)Plating technology Chapter Chapter Zinc Plating Zinc Plating第五章第五章 電鍍鋅電鍍鋅 08 2005 FH1電鍍工藝學(xué)0574概述概述概述概述 鋅是一種灰白色金屬，鋅是一種灰白色金屬，鋅是一種灰白色金屬，鋅是一種灰白色金屬，100-150100-150塑性好，可壓延，塑性好，可壓延，塑性好，可壓延，塑性好，可壓延，密度：密度：密度：密度：7.147.14 g/cmg/cm3 3；熔點(diǎn)：熔點(diǎn)：熔點(diǎn)：熔點(diǎn)：419 419;原子量：原子量：原子量：原子量：65.3865.38 電極電位為電極電位為電極電位為電極電位為:

2、0.76 0.76 V V，電化當(dāng)量：電化當(dāng)量：電化當(dāng)量：電化當(dāng)量：1.221.22 g/(Ah)g/(Ah)鋅是典型的鋅是典型的鋅是典型的鋅是典型的兩性金屬兩性金屬兩性金屬兩性金屬，易溶于酸，也溶于堿，易溶于酸，也溶于堿，易溶于酸，也溶于堿，易溶于酸，也溶于堿 Zn Zn 2HCl 2HCl ZnCl ZnCl2 2 H H2 2 Zn Zn 2NaOH 2NaOH Na Na2 2ZnOZnO2 2 H H2 2 在在在在鋅鋅鋅鋅上上上上，氫氫氫氫的的的的析析析析出出出出過(guò)過(guò)過(guò)過(guò)電電電電位位位位較較較較高高高高，因因因因此此此此，較較較較純純純純的的的的鋅鋅鋅鋅鋅鋅鋅鋅溶溶溶溶解解解解反反

3、反反應(yīng)應(yīng)應(yīng)應(yīng)不不不不易易易易發(fā)發(fā)發(fā)發(fā)生生生生。當(dāng)當(dāng)當(dāng)當(dāng)鋅鋅鋅鋅中中中中含含含含有有有有電電電電位位位位比比比比較較較較正正正正的的的的金金金金屬屬屬屬雜雜雜雜質(zhì)質(zhì)質(zhì)質(zhì)時(shí)時(shí)時(shí)時(shí)，電電電電化化化化學(xué)學(xué)學(xué)學(xué)溶溶溶溶解解解解進(jìn)進(jìn)進(jìn)進(jìn)行行行行得得得得很很很很快快快快?？煽煽煽衫糜糜糜娩\鋅鋅鋅的的的的這這這這種種種種特特特特性性性性，組組組組成成成成犧犧犧犧牲牲牲牲陽(yáng)陽(yáng)陽(yáng)陽(yáng)極型鍍層極型鍍層極型鍍層極型鍍層，保護(hù)基體金屬免遭腐蝕。，保護(hù)基體金屬免遭腐蝕。，保護(hù)基體金屬免遭腐蝕。，保護(hù)基體金屬免遭腐蝕。第五章第五章第五章第五章 電鍍電鍍 鋅鋅08 2005 FH2電鍍工藝學(xué)0574 純凈的鍍鋅層，在常

4、溫、干燥條件下比較穩(wěn)定，在潮濕條件純凈的鍍鋅層，在常溫、干燥條件下比較穩(wěn)定，在潮濕條件純凈的鍍鋅層，在常溫、干燥條件下比較穩(wěn)定，在潮濕條件純凈的鍍鋅層，在常溫、干燥條件下比較穩(wěn)定，在潮濕條件下容易生成一層下容易生成一層下容易生成一層下容易生成一層(3 3Zn(OH)Zn(OH)2 2ZnCOZnCO3 3)（白色膜，俗稱(chēng)白色膜，俗稱(chēng)白色膜，俗稱(chēng)白色膜，俗稱(chēng)長(zhǎng)白毛長(zhǎng)白毛長(zhǎng)白毛長(zhǎng)白毛）在含氯離子介質(zhì)中，鋅不耐腐蝕，在海水中不穩(wěn)定，在高溫在含氯離子介質(zhì)中，鋅不耐腐蝕，在海水中不穩(wěn)定，在高溫在含氯離子介質(zhì)中，鋅不耐腐蝕，在海水中不穩(wěn)定，在高溫在含氯離子介質(zhì)中，鋅不耐腐蝕，在海水中不穩(wěn)定，在高溫高濕氣候

5、條件下或在有機(jī)酸氣氛里，容易長(zhǎng)高濕氣候條件下或在有機(jī)酸氣氛里，容易長(zhǎng)高濕氣候條件下或在有機(jī)酸氣氛里，容易長(zhǎng)高濕氣候條件下或在有機(jī)酸氣氛里，容易長(zhǎng)“白毛白毛白毛白毛”而失去金而失去金而失去金而失去金屬光澤，喪失或降低防護(hù)作用。屬光澤，喪失或降低防護(hù)作用。屬光澤，喪失或降低防護(hù)作用。屬光澤，喪失或降低防護(hù)作用。08 2005 FH3電鍍工藝學(xué)0574 鍍鍍鍍鍍鋅鋅鋅鋅層層層層對(duì)對(duì)對(duì)對(duì)鋼鋼鋼鋼鐵鐵鐵鐵基基基基體體體體來(lái)來(lái)來(lái)來(lái)說(shuō)說(shuō)說(shuō)說(shuō)(FeFe2 2/Fe/Fe 0.44V0.44V)是是是是典典典典型型型型的的的的陽(yáng)陽(yáng)陽(yáng)陽(yáng)極極極極鍍鍍鍍鍍層，它對(duì)基體金屬起電化學(xué)保護(hù)作用。層，它對(duì)基體金屬起電化學(xué)保護(hù)

6、作用。層，它對(duì)基體金屬起電化學(xué)保護(hù)作用。層，它對(duì)基體金屬起電化學(xué)保護(hù)作用。由由由由于于于于它它它它在在在在干干干干燥燥燥燥的的的的空空空空氣氣氣氣中中中中比比比比較較較較穩(wěn)穩(wěn)穩(wěn)穩(wěn)定定定定，而而而而且且且且成成成成本本本本較較較較低低低低，目目目目前前前前廣廣廣廣泛泛泛泛的的的的應(yīng)應(yīng)應(yīng)應(yīng)用用用用大大大大氣氣氣氣條條條條件件件件下下下下黑黑黑黑色色色色金金金金屬屬屬屬的的的的防防防防護(hù)護(hù)護(hù)護(hù)層層層層，在在在在機(jī)機(jī)機(jī)機(jī)械械械械、電電電電子子子子、儀儀儀儀表表表表和和和和輕工等方面也得到。輕工等方面也得到。輕工等方面也得到。輕工等方面也得到。鍍鋅層的防護(hù)能力與鍍層的厚度有關(guān)，鍍層厚，防護(hù)性強(qiáng)。鍍鋅層的

7、防護(hù)能力與鍍層的厚度有關(guān)，鍍層厚，防護(hù)性強(qiáng)。鍍鋅層的防護(hù)能力與鍍層的厚度有關(guān)，鍍層厚，防護(hù)性強(qiáng)。鍍鋅層的防護(hù)能力與鍍層的厚度有關(guān)，鍍層厚，防護(hù)性強(qiáng)。通常在通常在通常在通常在良好環(huán)境下良好環(huán)境下良好環(huán)境下良好環(huán)境下，需：，需：，需：，需：7 71010 mm 中等環(huán)境下中等環(huán)境下中等環(huán)境下中等環(huán)境下，需：，需：，需：，需：15152525 mm 惡劣環(huán)境下惡劣環(huán)境下惡劣環(huán)境下惡劣環(huán)境下則需：則需：則需：則需：25 25 mm 鋅的硬度較低，不適于易磨損零件鋅的硬度較低，不適于易磨損零件鋅的硬度較低，不適于易磨損零件鋅的硬度較低，不適于易磨損零件08 2005 FH4電鍍工藝學(xué)0574 鍍鋅是應(yīng)用

8、最廣泛的一個(gè)鍍種，占總電鍍量的鍍鋅是應(yīng)用最廣泛的一個(gè)鍍種，占總電鍍量的鍍鋅是應(yīng)用最廣泛的一個(gè)鍍種，占總電鍍量的鍍鋅是應(yīng)用最廣泛的一個(gè)鍍種，占總電鍍量的60%60%以上。以上。以上。以上。鍍鍍鍍鍍鋅鋅鋅鋅層層層層經(jīng)經(jīng)經(jīng)經(jīng)鈍鈍鈍鈍化化化化處處處處理理理理后后后后，其其其其防防防防護(hù)護(hù)護(hù)護(hù)性性性性能能能能大大大大大大大大提提提提高高高高。一一一一般般般般說(shuō)說(shuō)說(shuō)說(shuō)來(lái)來(lái)來(lái)來(lái)，對(duì)對(duì)對(duì)對(duì)于于于于相相相相同同同同厚厚厚厚度度度度的的的的鍍鍍鍍鍍層層層層，其其其其防防防防蝕蝕蝕蝕能能能能力力力力可可可可提提提提高高高高5 58 8倍倍倍倍，而而而而且且且且還還還還能能能能使使使使表表表表面美觀。面美觀。面美觀。

9、面美觀。鍍鋅電解液鍍鋅電解液鍍鋅電解液鍍鋅電解液按絡(luò)合劑類(lèi)型：氰化物鍍鋅和無(wú)氰鍍鋅。按絡(luò)合劑類(lèi)型：氰化物鍍鋅和無(wú)氰鍍鋅。按絡(luò)合劑類(lèi)型：氰化物鍍鋅和無(wú)氰鍍鋅。按絡(luò)合劑類(lèi)型：氰化物鍍鋅和無(wú)氰鍍鋅。按酸堿性：按酸堿性：按酸堿性：按酸堿性：堿性鍍鋅和弱酸性鍍鋅堿性鍍鋅和弱酸性鍍鋅堿性鍍鋅和弱酸性鍍鋅堿性鍍鋅和弱酸性鍍鋅1 1 1 1 氰化物鍍鋅：由于氰化物是一種良好的絡(luò)合劑，氰化物鍍鋅氰化物鍍鋅：由于氰化物是一種良好的絡(luò)合劑，氰化物鍍鋅氰化物鍍鋅：由于氰化物是一種良好的絡(luò)合劑，氰化物鍍鋅氰化物鍍鋅：由于氰化物是一種良好的絡(luò)合劑，氰化物鍍鋅電解液具有陰極極化大，分散能力好，鍍層致密，鍍層質(zhì)量好。電解液具

10、有陰極極化大，分散能力好，鍍層致密，鍍層質(zhì)量好。電解液具有陰極極化大，分散能力好，鍍層致密，鍍層質(zhì)量好。電解液具有陰極極化大，分散能力好，鍍層致密，鍍層質(zhì)量好。但是氰化物電解液劇毒，對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重，目前大多數(shù)廠家已但是氰化物電解液劇毒，對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重，目前大多數(shù)廠家已但是氰化物電解液劇毒，對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重，目前大多數(shù)廠家已但是氰化物電解液劇毒，對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重，目前大多數(shù)廠家已不使用。不使用。不使用。不使用。2 2 2 2 無(wú)氰鍍鋅可分為（弱）酸性和堿性等若干類(lèi)型。無(wú)氰鍍鋅可分為（弱）酸性和堿性等若干類(lèi)型。無(wú)氰鍍鋅可分為（弱）酸性和堿性等若干類(lèi)型。無(wú)氰鍍鋅可分為（弱）酸性和堿性等若干類(lèi)型。08 2

11、005 FH5電鍍工藝學(xué)0574主要有：主要有：主要有：主要有：酸性：酸性：酸性：酸性：氯化鉀型弱酸性電解液；氯化氨型弱酸性電解氯化鉀型弱酸性電解液；氯化氨型弱酸性電解氯化鉀型弱酸性電解液；氯化氨型弱酸性電解氯化鉀型弱酸性電解液；氯化氨型弱酸性電解 液；硫酸鹽、氟硼酸鹽電解液等液；硫酸鹽、氟硼酸鹽電解液等液；硫酸鹽、氟硼酸鹽電解液等液；硫酸鹽、氟硼酸鹽電解液等 堿性：堿性：堿性：堿性：堿性鋅酸鹽電解液、焦磷酸鹽電解液、三乙醇?jí)A性鋅酸鹽電解液、焦磷酸鹽電解液、三乙醇?jí)A性鋅酸鹽電解液、焦磷酸鹽電解液、三乙醇?jí)A性鋅酸鹽電解液、焦磷酸鹽電解液、三乙醇 氨、乙二胺四乙酸二鈉鹽電解液等氨、乙二胺四乙酸二鈉

12、鹽電解液等氨、乙二胺四乙酸二鈉鹽電解液等氨、乙二胺四乙酸二鈉鹽電解液等08 2005 FH6電鍍工藝學(xué)0574本章介紹常用的電解液類(lèi)型：本章介紹常用的電解液類(lèi)型：本章介紹常用的電解液類(lèi)型：本章介紹常用的電解液類(lèi)型：1 1 氯化鉀型弱酸性電解液（氯化鉀型弱酸性電解液（氯化鉀型弱酸性電解液（氯化鉀型弱酸性電解液（重點(diǎn)內(nèi)容重點(diǎn)內(nèi)容重點(diǎn)內(nèi)容重點(diǎn)內(nèi)容）2 2 氰化物電解液氰化物電解液氰化物電解液氰化物電解液3 3 堿性鋅酸鹽電解液堿性鋅酸鹽電解液堿性鋅酸鹽電解液堿性鋅酸鹽電解液08 2005 FH7電鍍工藝學(xué)0574氯化鉀型弱酸性鍍鋅氯化鉀型弱酸性鍍鋅氯化鉀型弱酸性鍍鋅氯化鉀型弱酸性鍍鋅1 1 概述：氯

13、化鉀型弱酸性鍍鋅電解液是近年來(lái)發(fā)展較快的一種概述：氯化鉀型弱酸性鍍鋅電解液是近年來(lái)發(fā)展較快的一種概述：氯化鉀型弱酸性鍍鋅電解液是近年來(lái)發(fā)展較快的一種概述：氯化鉀型弱酸性鍍鋅電解液是近年來(lái)發(fā)展較快的一種無(wú)氰鍍鋅工藝，簡(jiǎn)稱(chēng)鉀鹽鍍鋅。無(wú)氰鍍鋅工藝，簡(jiǎn)稱(chēng)鉀鹽鍍鋅。無(wú)氰鍍鋅工藝，簡(jiǎn)稱(chēng)鉀鹽鍍鋅。無(wú)氰鍍鋅工藝，簡(jiǎn)稱(chēng)鉀鹽鍍鋅。電解液成分簡(jiǎn)單，電解液穩(wěn)定，鍍層細(xì)致、光亮，電流效率電解液成分簡(jiǎn)單，電解液穩(wěn)定，鍍層細(xì)致、光亮，電流效率電解液成分簡(jiǎn)單，電解液穩(wěn)定，鍍層細(xì)致、光亮，電流效率電解液成分簡(jiǎn)單，電解液穩(wěn)定，鍍層細(xì)致、光亮，電流效率高，可使操作溫度范圍寬（高，可使操作溫度范圍寬（高，可使操作溫度范圍寬（高，可使

14、操作溫度范圍寬（5 560 60）廢水處理簡(jiǎn)單廢水處理簡(jiǎn)單廢水處理簡(jiǎn)單廢水處理簡(jiǎn)單 陽(yáng)極在電極槽中發(fā)生化學(xué)自溶解，導(dǎo)致電解液中主鹽離子陽(yáng)極在電極槽中發(fā)生化學(xué)自溶解，導(dǎo)致電解液中主鹽離子陽(yáng)極在電極槽中發(fā)生化學(xué)自溶解，導(dǎo)致電解液中主鹽離子陽(yáng)極在電極槽中發(fā)生化學(xué)自溶解，導(dǎo)致電解液中主鹽離子濃度升高濃度升高濃度升高濃度升高08 2005 FH8電鍍工藝學(xué)0574 5-1 鉀鹽鍍鋅工藝條件及電解液組成鉀鹽鍍鋅工藝條件及電解液組成氯化鋅氯化鉀硼酸光亮劑60g80g/L180g240g/L20g30g/L15ml20mlpH陰極電流密度溫度陽(yáng)極陽(yáng)極:陰極 面積比5.05.60.55A/dm25600或11.

15、52:12 電解液組成電解液組成08 2005 FH9電鍍工藝學(xué)05743鍍液中各成分的作用鍍液中各成分的作用(1)氯化鋅氯化鋅 主鹽主鹽，提供鋅離子，提供鋅離子 氯化鋅含量氯化鋅含量高高，可以提高陰極電流密度和陰極電流效率，可以提高陰極電流密度和陰極電流效率 降低分散能力和覆蓋能力降低分散能力和覆蓋能力 含量含量過(guò)高過(guò)高易使鍍層粗糙易使鍍層粗糙 氯化鋅含量氯化鋅含量低低，能適當(dāng)提高分散能力，能適當(dāng)提高分散能力 過(guò)低時(shí)引起濃差極化增大過(guò)低時(shí)引起濃差極化增大 電流密度電流密度上限降低上限降低，高電流密度區(qū)出現(xiàn)燒焦現(xiàn)象，光亮區(qū)，高電流密度區(qū)出現(xiàn)燒焦現(xiàn)象，光亮區(qū)范圍變窄范圍變窄08 2005 FH1

16、0電鍍工藝學(xué)0574(2)氯化鉀氯化鉀導(dǎo)電鹽導(dǎo)電鹽 含量高：導(dǎo)電性好，電阻小，分散能力好，陽(yáng)極不易含量高：導(dǎo)電性好，電阻小，分散能力好，陽(yáng)極不易鈍化鈍化 過(guò)高：冬天會(huì)有結(jié)晶；對(duì)鍍液導(dǎo)電性改進(jìn)不大過(guò)高：冬天會(huì)有結(jié)晶；對(duì)鍍液導(dǎo)電性改進(jìn)不大 含量低：氯化鉀濃度過(guò)低，不僅導(dǎo)電性差，且分散能含量低：氯化鉀濃度過(guò)低，不僅導(dǎo)電性差，且分散能力降低，鍍層光亮度差，還會(huì)影響陰極電流密度范圍力降低，鍍層光亮度差，還會(huì)影響陰極電流密度范圍 氯化鉀對(duì)鋅雖有微弱的絡(luò)合作用氯化鉀對(duì)鋅雖有微弱的絡(luò)合作用08 2005 FH11電鍍工藝學(xué)0574 含量含量過(guò)高過(guò)高：因硼酸溶解度較小，冬天易結(jié)晶，一般控制在：因硼酸溶解度較小，

17、冬天易結(jié)晶，一般控制在30gL左右。左右。硼酸含量硼酸含量過(guò)低：過(guò)低：pH值升高，主鹽容易水解，金屬離子生值升高，主鹽容易水解，金屬離子生成氫氧化物或堿式鹽夾雜在鍍層內(nèi)，導(dǎo)致鍍層粗成氫氧化物或堿式鹽夾雜在鍍層內(nèi)，導(dǎo)致鍍層粗 糙糙(3)硼酸硼酸穩(wěn)定鍍液的穩(wěn)定鍍液的pH值，防止值，防止pH值升高值升高08 2005 FH12電鍍工藝學(xué)0574(4)光亮劑光亮劑 光亮劑在鍍液中起著重要作用。光亮劑在鍍液中起著重要作用。不含光亮劑的鍍液，所得鍍層呈灰白色，粗糙，且陰極電不含光亮劑的鍍液，所得鍍層呈灰白色，粗糙，且陰極電流密度范圍也很小流密度范圍也很小 加入適量的光亮劑后，能使鍍層細(xì)致、光亮，電流密度加

18、入適量的光亮劑后，能使鍍層細(xì)致、光亮，電流密度范圍也擴(kuò)大了，分散能力和覆蓋能力也范圍也擴(kuò)大了，分散能力和覆蓋能力也 獲得了改善獲得了改善 光亮劑過(guò)高會(huì)使鍍層產(chǎn)生脆光亮劑過(guò)高會(huì)使鍍層產(chǎn)生脆 性，鈍化膜易脫落和變色性，鈍化膜易脫落和變色 一般光亮劑應(yīng)控制在一般光亮劑應(yīng)控制在1520 mL/L范圍內(nèi)。范圍內(nèi)。08 2005 FH13電鍍工藝學(xué)05741)主光亮劑主光亮劑 能產(chǎn)生顯著的光亮和整平作用能產(chǎn)生顯著的光亮和整平作用一般為芳香酮、醛，雜環(huán)醛，不飽和芳香醛等，目前應(yīng)一般為芳香酮、醛，雜環(huán)醛，不飽和芳香醛等，目前應(yīng)用最多的是用最多的是芐叉丙酮芐叉丙酮用量為用量為0.3gL0.4gL芐義丙酮芐義丙酮

19、不溶于水，必須靠載體光亮劑增溶不溶于水，必須靠載體光亮劑增溶鄰氯苯甲醛鄰氯苯甲醛作為光亮劑使用，效果顯著，出光速度快，作為光亮劑使用，效果顯著，出光速度快，鍍層光亮度高，其缺點(diǎn)是易氧化成鄰氯苯甲酸，使鍍液鍍層光亮度高，其缺點(diǎn)是易氧化成鄰氯苯甲酸，使鍍液變得不穩(wěn)定。而且鄰氯苯甲醛低毒，易燃，也使其使用變得不穩(wěn)定。而且鄰氯苯甲醛低毒，易燃，也使其使用受到限制，建議將受到限制，建議將鄰氯苯甲醛鄰氯苯甲醛和和芐叉丙酮芐叉丙酮配合使用，效配合使用，效果較好。果較好。08 2005 FH14電鍍工藝學(xué)05742)載體光亮劑載體光亮劑 增溶主光亮劑增溶主光亮劑 輔助光亮作用輔助光亮作用 降低鍍液的表面張力，

20、降低鍍液的表面張力，對(duì)陰極表面起潤(rùn)濕作用對(duì)陰極表面起潤(rùn)濕作用 鍍液中含量為鍍液中含量為6gL8gL，含量含量過(guò)高過(guò)高，鍍層夾雜多，導(dǎo)致鍍層脆性增大，還影響鈍化，鍍層夾雜多，導(dǎo)致鍍層脆性增大，還影響鈍化膜質(zhì)量膜質(zhì)量 含量含量過(guò)低過(guò)低，光亮效果不佳，光亮效果不佳08 2005 FH15電鍍工藝學(xué)0574 載體光亮劑系平平加載體光亮劑系平平加O和氨基磺酸磺化反應(yīng)產(chǎn)物；和氨基磺酸磺化反應(yīng)產(chǎn)物；或平平加或平平加O和順丁烯二酸酐、焦亞和順丁烯二酸酐、焦亞 硫酸鈉硫酸鈉 或是平平加或是平平加O和硫酸、氫氧化鈉的反應(yīng)產(chǎn)物等和硫酸、氫氧化鈉的反應(yīng)產(chǎn)物等 宜采用宜采用濁點(diǎn)濁點(diǎn)為為60 左右的載體光亮劑。左右的載體

21、光亮劑。配制光亮劑時(shí)，除選用高質(zhì)量的載體光亮劑外，還應(yīng)配制光亮劑時(shí)，除選用高質(zhì)量的載體光亮劑外，還應(yīng)加入平平加加入平平加O，OP-21乳化劑等，這樣一方面可減少載體乳化劑等，這樣一方面可減少載體光亮劑的用量，降低成本；另一方面，能改善光亮劑在低光亮劑的用量，降低成本；另一方面，能改善光亮劑在低溫時(shí)的使用效果。溫時(shí)的使用效果。08 2005 FH16電鍍工藝學(xué)05743)輔助光亮劑輔助光亮劑 4)輔助光亮劑能提高鍍液的分散能力，改善低輔助光亮劑能提高鍍液的分散能力，改善低電流區(qū)的鍍層狀況。常用的輔助光亮劑是苯甲酸電流區(qū)的鍍層狀況。常用的輔助光亮劑是苯甲酸鈉和擴(kuò)散劑鈉和擴(kuò)散劑NNO(即亞甲基二萘磺

22、酸鈉即亞甲基二萘磺酸鈉)，此外，此外，煙酸也對(duì)鍍層質(zhì)量有顯著的改進(jìn)作用，但價(jià)格較煙酸也對(duì)鍍層質(zhì)量有顯著的改進(jìn)作用，但價(jià)格較貴。貴。08 2005 FH17電鍍工藝學(xué)0574寬溫氯化物鍍鋅光亮劑配方如下寬溫氯化物鍍鋅光亮劑配方如下 5-2 鉀鹽鍍鋅光亮劑組成鉀鹽鍍鋅光亮劑組成芐叉丙酮載體光亮劑平平加O25 g/L240 g/L80 g/L苯甲酸鈉擴(kuò)散劑NNO比重80 g/L60 g/L1.5kg/L按此配方，每升光亮劑約重按此配方，每升光亮劑約重15kg。08 2005 FH18電鍍工藝學(xué)05744鍍液的配制鍍液的配制 在用在用PVC制成的鍍槽中，先將槽內(nèi)清洗干凈，然后加水制成的鍍槽中，先將槽內(nèi)

23、清洗干凈，然后加水至所需體積的至所需體積的12；將計(jì)算好的氯化鋅及氯化鉀緩緩加入鍍槽內(nèi)，攪拌使其將計(jì)算好的氯化鋅及氯化鉀緩緩加入鍍槽內(nèi)，攪拌使其溶解；溶解；將汁算好的硼酸用熱水溶解后，加入鍍槽內(nèi)，攪拌均勻；將汁算好的硼酸用熱水溶解后，加入鍍槽內(nèi)，攪拌均勻；并加水至接近所需體積并加水至接近所需體積;將計(jì)算好的光亮劑用將計(jì)算好的光亮劑用24倍水稀釋后，緩緩加入鍍槽中，倍水稀釋后，緩緩加入鍍槽中，并不斷攪拌，使光亮劑均勻分散到鍍液中；并不斷攪拌，使光亮劑均勻分散到鍍液中；調(diào)整鍍液調(diào)整鍍液pH值后，即可試鍍。若一切正常，即可投入生值后，即可試鍍。若一切正常，即可投入生產(chǎn)。產(chǎn)。08 2005 FH19電

24、鍍工藝學(xué)05745氯化鉀鍍鋅的電極反應(yīng)氯化鉀鍍鋅的電極反應(yīng) 鍍液中，氯化鉀除起導(dǎo)電作用外，還與鍍液中，氯化鉀除起導(dǎo)電作用外，還與Zn2+有微弱的絡(luò)有微弱的絡(luò)合作用，形成如合作用，形成如ZnCl3、ZnCl42等絡(luò)離子，但由于絡(luò)等絡(luò)離子，但由于絡(luò)合合 作用較弱，因此，氯化鉀鍍鋅仍屬于一般的單鹽電鍍。作用較弱，因此，氯化鉀鍍鋅仍屬于一般的單鹽電鍍。在陰極上，在陰極上，08 2005 FH20電鍍工藝學(xué)0574 陰極主要反應(yīng)為陰極主要反應(yīng)為Zn2+還原為金屬鋅：還原為金屬鋅：Zn 2+2e Zn 副反應(yīng)為副反應(yīng)為H還原成氫氣：還原成氫氣：2H+2e H2 陽(yáng)極主反應(yīng)為鋅板的電化學(xué)溶解陽(yáng)極主反應(yīng)為鋅板

25、的電化學(xué)溶解：Zn 2e =Zn 2+當(dāng)電流密度過(guò)高時(shí)，陽(yáng)極進(jìn)入鈍化狀態(tài)：當(dāng)電流密度過(guò)高時(shí)，陽(yáng)極進(jìn)入鈍化狀態(tài)：2H2O 4e =O2+4H+另外，陽(yáng)極還有化學(xué)溶解：另外，陽(yáng)極還有化學(xué)溶解：Zn 2H Zn2H208 2005 FH21電鍍工藝學(xué)05746鍍液中雜質(zhì)的影響和去除鍍液中雜質(zhì)的影響和去除 (1)鐵雜質(zhì)鐵雜質(zhì) 在電鍍過(guò)程中，由于鐵零件掉人鍍液后在電鍍過(guò)程中，由于鐵零件掉人鍍液后未及時(shí)撈起等原因，使鐵雜質(zhì)進(jìn)入鍍液。當(dāng)鐵含量大于未及時(shí)撈起等原因，使鐵雜質(zhì)進(jìn)入鍍液。當(dāng)鐵含量大于5gL時(shí)，鍍層發(fā)暗，鍍液分散能力下降，鈍化膜顏色時(shí)，鍍層發(fā)暗，鍍液分散能力下降，鈍化膜顏色發(fā)暗。發(fā)暗。去除辦法：充分

26、攪拌鍍液的條件下，加入適量去除辦法：充分?jǐn)嚢桢円旱臈l件下，加入適量3的雙的雙氧水，將鍍液中的鐵離子氧化成氧水，將鍍液中的鐵離子氧化成Fe3+，然后調(diào)然后調(diào)pH值至值至6，在，在60下，形成下，形成Fe(OH)3沉淀，過(guò)濾，再調(diào)沉淀，過(guò)濾，再調(diào)pH值至正值至正常值。常值。08 2005 FH22電鍍工藝學(xué)0574 (2)銅雜質(zhì)銅雜質(zhì) 銅離子常通過(guò)導(dǎo)電杠上腐蝕產(chǎn)物或陽(yáng)極銅掛銅離子常通過(guò)導(dǎo)電杠上腐蝕產(chǎn)物或陽(yáng)極銅掛鉤等渠道進(jìn)入鍍液。當(dāng)鍍液中鉤等渠道進(jìn)入鍍液。當(dāng)鍍液中Cu 2+濃度超過(guò)濃度超過(guò)10mgL以上以上時(shí)，鍍層呈灰黑色，鈍化膜發(fā)暗。時(shí)，鍍層呈灰黑色，鈍化膜發(fā)暗。去除辦法：去除辦法：1)向鍍液中加

27、入向鍍液中加入1gL2gL鋅粉，攪拌，鋅粉，攪拌，將銅置換出來(lái)后，過(guò)濾。將銅置換出來(lái)后，過(guò)濾。2)小電流電解，控制陰極電流小電流電解，控制陰極電流在在01Adm202Adm2，使使Cu 2+在陰極在陰極(最好用瓦最好用瓦楞鋼板楞鋼板)上還原除去上還原除去 (3)鉛雜質(zhì)鉛雜質(zhì) 鉛雜質(zhì)往往由于藥品或陽(yáng)極不純而帶人鍍液。鉛雜質(zhì)往往由于藥品或陽(yáng)極不純而帶人鍍液。當(dāng)鉛含量超過(guò)當(dāng)鉛含量超過(guò)5mgL時(shí)，鈍化膜光澤性變差，在時(shí)，鈍化膜光澤性變差，在10mgL以上時(shí)，鍍液覆蓋能力下降，嚴(yán)重時(shí)無(wú)鍍層。去除辦法以上時(shí)，鍍液覆蓋能力下降，嚴(yán)重時(shí)無(wú)鍍層。去除辦法與除銅雜質(zhì)相同。與除銅雜質(zhì)相同。08 2005 FH23電

28、鍍工藝學(xué)0574 (4)有機(jī)雜質(zhì)有機(jī)雜質(zhì) 加入鍍液的添加劑在電鍍過(guò)程中有部分將加入鍍液的添加劑在電鍍過(guò)程中有部分將發(fā)生分解，這些分解產(chǎn)物積累到一定量后，將使鍍層變暗發(fā)生分解，這些分解產(chǎn)物積累到一定量后，將使鍍層變暗或產(chǎn)生條紋，脆性增大。處理方法是將鍍液加溫至或產(chǎn)生條紋，脆性增大。處理方法是將鍍液加溫至45左左右，加入右，加入1gL3gL活性炭，攪拌活性炭，攪拌30min后后,靜置過(guò)濾。靜置過(guò)濾。經(jīng)活性炭處理后，有機(jī)添加劑也將損失一部分，必須適當(dāng)經(jīng)活性炭處理后，有機(jī)添加劑也將損失一部分，必須適當(dāng)補(bǔ)加。補(bǔ)加。08 2005 FH24電鍍工藝學(xué)05745.1.3 堿性氰化物鍍鋅堿性氰化物鍍鋅 1 概

29、述概述 堿性氰化物鍍鋅工藝所得鍍層結(jié)晶細(xì)致延展性好，且堿性氰化物鍍鋅工藝所得鍍層結(jié)晶細(xì)致延展性好，且鍍液分散能力優(yōu)良，操作范圍寬，操作方法容易掌握，長(zhǎng)鍍液分散能力優(yōu)良，操作范圍寬，操作方法容易掌握，長(zhǎng)期以來(lái)，一直是應(yīng)用最廣泛的鍍鋅溶液。它的最大缺點(diǎn)是期以來(lái)，一直是應(yīng)用最廣泛的鍍鋅溶液。它的最大缺點(diǎn)是氰化物極毒，危害工人健康，排出物污染水質(zhì)，因而氰化物極毒，危害工人健康，排出物污染水質(zhì)，因而,逐逐漸被無(wú)氰鍍鋅所取代。據(jù)統(tǒng)計(jì)，漸被無(wú)氰鍍鋅所取代。據(jù)統(tǒng)計(jì)，1970年左右，世界范圍采年左右，世界范圍采用氰化鍍鋅約占全部鍍鋅的用氰化鍍鋅約占全部鍍鋅的93；到；到1990年，已降為為年，已降為為20。08

30、 2005 FH25電鍍工藝學(xué)05742 鍍液組成及操作條件鍍液組成及操作條件 堿性氰化物鍍液組成及操作條件如表堿性氰化物鍍液組成及操作條件如表5-1所列所列表表表表5-3 5-3 堿性堿性堿性堿性 氰化物鍍鋅工藝條件及電解液組成氰化物鍍鋅工藝條件及電解液組成氰化物鍍鋅工藝條件及電解液組成氰化物鍍鋅工藝條件及電解液組成組成高高中中低低氧化鋅氰化鈉氫氧化鈉光亮劑溫度電流密度陽(yáng)極3340 g/L82105 g/L75100 g/LHZ 68 ml/L1540 0.55A/dm2011624 g/L2645 g/L75100 g/LHZ 68 ml/L1540 0.55A/dm201914 g/L1

31、218 g/L75100 g/LHZ 68 ml/L1540 0.55A/dm20108 2005 FH26電鍍工藝學(xué)0574 3 鍍液各成分的作用鍍液各成分的作用 (1)氧化鋅是鍍液中鋅離子的來(lái)源。它和氰化鈉、氫氧化氧化鋅是鍍液中鋅離子的來(lái)源。它和氰化鈉、氫氧化鈉反應(yīng)后，以絡(luò)離子鈉反應(yīng)后，以絡(luò)離子Zn(CN)42、Zn(OH)42等形式存在于等形式存在于鍍液中。氧化鋅含量高低對(duì)鍍液性能和鍍層質(zhì)量都有很大影鍍液中。氧化鋅含量高低對(duì)鍍液性能和鍍層質(zhì)量都有很大影響。含量過(guò)高時(shí)，陰極極化降低，鍍液分散能力下降，鍍層響。含量過(guò)高時(shí)，陰極極化降低，鍍液分散能力下降，鍍層粗糙；含量過(guò)低時(shí)，陰極析氫增加，電

32、流效率下降，沉積速粗糙；含量過(guò)低時(shí)，陰極析氫增加，電流效率下降，沉積速度減慢。度減慢。(2)氰化鈉是鍍液中的主絡(luò)合劑。它的一部分與氰化鈉是鍍液中的主絡(luò)合劑。它的一部分與Zn2+形成鋅形成鋅氰絡(luò)離子，另一部分以游離形式存在于鍍液中，使鋅氰絡(luò)離氰絡(luò)離子，另一部分以游離形式存在于鍍液中，使鋅氰絡(luò)離子更趨穩(wěn)定，造成較大的陰極極化，提高鍍液的分散能力，子更趨穩(wěn)定，造成較大的陰極極化，提高鍍液的分散能力，并使鍍層結(jié)晶細(xì)致；同時(shí)還能防止陽(yáng)極鈍化，使陽(yáng)極正常溶并使鍍層結(jié)晶細(xì)致；同時(shí)還能防止陽(yáng)極鈍化，使陽(yáng)極正常溶解。氰化鈉含量過(guò)高，陰極電流效率和沉積速度下降；含量解。氰化鈉含量過(guò)高，陰極電流效率和沉積速度下降；

33、含量過(guò)低，鍍液分散能力變差，鍍層粗糙。過(guò)低，鍍液分散能力變差，鍍層粗糙。08 2005 FH27電鍍工藝學(xué)0574 (3)氫氧化鈉是鍍液中的另一絡(luò)合劑。與氫氧化鈉是鍍液中的另一絡(luò)合劑。與Zn2+形成鋅酸鹽形成鋅酸鹽絡(luò)離子，使鍍液更趨穩(wěn)定，且能提高鍍液的電導(dǎo)率，因而提絡(luò)離子，使鍍液更趨穩(wěn)定，且能提高鍍液的電導(dǎo)率，因而提高了鍍液的陰極電流效率和分散能力。氫氧化鈉含量偏高時(shí)，高了鍍液的陰極電流效率和分散能力。氫氧化鈉含量偏高時(shí)，陽(yáng)極溶解加快，使鍍液中鋅含量升高，鍍層粗糙；若氫氧化陽(yáng)極溶解加快，使鍍液中鋅含量升高，鍍層粗糙；若氫氧化鈉過(guò)低，鍍液導(dǎo)電性差，電流效率下降，鍍層也會(huì)粗糙。鈉過(guò)低，鍍液導(dǎo)電性差

34、，電流效率下降，鍍層也會(huì)粗糙。08 2005 FH28電鍍工藝學(xué)0574 現(xiàn)代電化學(xué)測(cè)量技術(shù)已能測(cè)定，當(dāng)鍍液中各種絡(luò)離子同時(shí)現(xiàn)代電化學(xué)測(cè)量技術(shù)已能測(cè)定，當(dāng)鍍液中各種絡(luò)離子同時(shí)存在時(shí)，究竟是何種形式直接參加電極反應(yīng)。結(jié)果表明，在氰存在時(shí)，究竟是何種形式直接參加電極反應(yīng)。結(jié)果表明，在氰化鍍鋅體系中，雖然存在著的絡(luò)離子主要形式化鍍鋅體系中，雖然存在著的絡(luò)離子主要形式Zn(CN)42，但直但直接在電極上放電的卻是接在電極上放電的卻是Zn(OH)2，即實(shí)際上陰極反應(yīng)為：即實(shí)際上陰極反應(yīng)為：Zn(OH)2+2e=Zn+2OH 一般稱(chēng)一般稱(chēng)Zn(OH)2為表面絡(luò)合物。這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果，給后來(lái)的研為表面絡(luò)合物。這

35、些實(shí)驗(yàn)結(jié)果，給后來(lái)的研究者發(fā)展低氰鍍鋅及無(wú)氰鋅酸鹽鍍鋅帶來(lái)了莫大的啟示。究者發(fā)展低氰鍍鋅及無(wú)氰鋅酸鹽鍍鋅帶來(lái)了莫大的啟示。08 2005 FH29電鍍工藝學(xué)0574 (4)添加劑添加劑 氰化物鍍液中鍍得的鋅層是不光亮的氰化物鍍液中鍍得的鋅層是不光亮的 使用硫化鈉添加劑所得鍍層最多只能是半光亮，且使鍍層使用硫化鈉添加劑所得鍍層最多只能是半光亮，且使鍍層脆性增大脆性增大 不加光亮劑的低氰鍍液中所得鋅鍍層為暗灰色，如加入硫不加光亮劑的低氰鍍液中所得鋅鍍層為暗灰色，如加入硫化鈉，反而使鍍層變黑化鈉，反而使鍍層變黑08 2005 FH30電鍍工藝學(xué)0574 氰化物鍍液超過(guò)氰化物鍍液超過(guò)40會(huì)加速絡(luò)合劑會(huì)

36、加速絡(luò)合劑(氰化鈉氰化鈉)的分解的分解 溫度低時(shí)，陰極電流密度低處鍍層粗糙，一般應(yīng)維持在溫度低時(shí)，陰極電流密度低處鍍層粗糙，一般應(yīng)維持在15以上以上 使用優(yōu)質(zhì)光亮劑的氰化鍍液，可在很寬的電流密度范圍的使用優(yōu)質(zhì)光亮劑的氰化鍍液，可在很寬的電流密度范圍的操作，得到光亮細(xì)致的鋅鍍層。操作，得到光亮細(xì)致的鋅鍍層。4鍍液的配制鍍液的配制 氰化物鍍?cè)憧捎娩摪?、玻璃鋼、氰化物鍍?cè)憧捎娩摪?、玻璃鋼、PVC等材料制成。按所需等材料制成。按所需體積計(jì)算好各種藥品用量，配制時(shí)遵守安全操作規(guī)程，防止體積計(jì)算好各種藥品用量，配制時(shí)遵守安全操作規(guī)程，防止藥品中毒。配制方法為：藥品中毒。配制方法為：(1)用水溶解氫氧化鈉和

37、氰化鈉，水量應(yīng)控制在需配體積的用水溶解氫氧化鈉和氰化鈉，水量應(yīng)控制在需配體積的一半左右；一半左右；(2)將氧化鋅用少量水先調(diào)成糊狀，緩緩加入將氧化鋅用少量水先調(diào)成糊狀，緩緩加入5060的的上述溶液中，攪拌使之完全溶解；上述溶液中，攪拌使之完全溶解；08 2005 FH31電鍍工藝學(xué)0574 (3)加水至所需體積，攪拌均勻，取樣分析，調(diào)整濃度；加水至所需體積，攪拌均勻，取樣分析，調(diào)整濃度；(4)以低電流密度以低電流密度(0.10.2Adm2)連續(xù)電解連續(xù)電解12h以上以上(用瓦用瓦楞形大面積陰極或用面積大的鐵板作楞形大面積陰極或用面積大的鐵板作 陰極陰極)；(5)加入光亮劑后，攪拌均勻，即可試鍍

38、。加入光亮劑后，攪拌均勻，即可試鍍。5 氰化鍍鋅的電極反應(yīng)氰化鍍鋅的電極反應(yīng) 如前述，氰化鍍鋅鍍液中絡(luò)離子的主要形式雖然如前述，氰化鍍鋅鍍液中絡(luò)離子的主要形式雖然Zn(CN)4 2-、Zn(OH)42，但在放電時(shí)，它們均轉(zhuǎn)化成表面絡(luò)合物但在放電時(shí)，它們均轉(zhuǎn)化成表面絡(luò)合物Zn(OH)2，因此在陰極上：因此在陰極上：主反應(yīng)為：主反應(yīng)為：Zn(OH)2+2e=Zn+2OH 副反應(yīng)為：副反應(yīng)為：2H2O+2e=H2+2OH 在陽(yáng)極上：在陽(yáng)極上：Zn2e=Zn2+當(dāng)陽(yáng)極鈍化時(shí)當(dāng)陽(yáng)極鈍化時(shí) 4OH4e=O2十十2H2O08 2005 FH32電鍍工藝學(xué)0574 6鍍液中雜質(zhì)的影響及去鍍液中雜質(zhì)的影響及去(

39、1)銅、鉛銅、鉛等重金屬雜質(zhì)等重金屬雜質(zhì) 一般由試劑或陽(yáng)極純度不高而帶入一般由試劑或陽(yáng)極純度不高而帶入,這些金屬進(jìn)入鍍層后，出光過(guò)程中發(fā)黑，或鈍化后鈍化膜顏色這些金屬進(jìn)入鍍層后，出光過(guò)程中發(fā)黑，或鈍化后鈍化膜顏色變暗，可采用以下幾種方法除去：變暗，可采用以下幾種方法除去：1)低電流密度低電流密度(0.10.2Adm2)電解電解 2)適當(dāng)?shù)丶尤脒m當(dāng)?shù)丶尤隢a2S，使銅、鉛等離子以硫化物形成沉淀析使銅、鉛等離子以硫化物形成沉淀析出，但過(guò)量的硫化物必須在開(kāi)始電鍍之前完全除凈，否則得不出，但過(guò)量的硫化物必須在開(kāi)始電鍍之前完全除凈，否則得不到正常鋅鍍層。到正常鋅鍍層。08 2005 FH33電鍍工藝學(xué)0

40、574(2)有機(jī)雜質(zhì)有機(jī)雜質(zhì) 主要來(lái)源于添加劑的分解產(chǎn)物，有時(shí)造成鍍主要來(lái)源于添加劑的分解產(chǎn)物，有時(shí)造成鍍層粗糙、條紋等缺陷，可以用活性炭消除有機(jī)雜質(zhì)的影響。層粗糙、條紋等缺陷，可以用活性炭消除有機(jī)雜質(zhì)的影響。(3)碳酸鈉碳酸鈉 鍍液中碳酸鈉是由氰化鈉、氫氧化鈉與空氣中鍍液中碳酸鈉是由氰化鈉、氫氧化鈉與空氣中二氧化碳反應(yīng)生成。當(dāng)碳酸鈉積累到二氧化碳反應(yīng)生成。當(dāng)碳酸鈉積累到50gL時(shí)，會(huì)嚴(yán)重影時(shí)，會(huì)嚴(yán)重影響鍍液的陰極電流效率，鍍層也會(huì)發(fā)暗、發(fā)花。常用加人石響鍍液的陰極電流效率，鍍層也會(huì)發(fā)暗、發(fā)花。常用加人石灰乳或冷凍的辦法除去?；胰榛蚶鋬龅霓k法除去。08 2005 FH34電鍍工藝學(xué)0574 5

41、.1.4 鋅酸鹽鍍鋅鋅酸鹽鍍鋅 1 概述概述 鋅酸鹽鍍鋅的特點(diǎn)是鍍液成分簡(jiǎn)單，只要有優(yōu)質(zhì)的光亮劑，鋅酸鹽鍍鋅的特點(diǎn)是鍍液成分簡(jiǎn)單，只要有優(yōu)質(zhì)的光亮劑，鍍層細(xì)致光亮，鍍液分散能力也很好。鍍層易進(jìn)行鉻酸鹽鈍化，鍍層細(xì)致光亮，鍍液分散能力也很好。鍍層易進(jìn)行鉻酸鹽鈍化，鈍化膜不變顏色。加上鍍液中不含任何絡(luò)合劑，廢水處理容易，鈍化膜不變顏色。加上鍍液中不含任何絡(luò)合劑，廢水處理容易，因而應(yīng)用面不斷擴(kuò)大。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在世界范圍內(nèi)，鋅酸鹽鍍鋅的因而應(yīng)用面不斷擴(kuò)大。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在世界范圍內(nèi)，鋅酸鹽鍍鋅的份額從份額從1970年占年占4上升到上升到1990年的年的30。2 鍍液組成及操作條件鍍液組成及操作條件 鋅酸鹽鍍液組

42、成及操作條件列于表鋅酸鹽鍍液組成及操作條件列于表5-4。08 2005 FH35電鍍工藝學(xué)0574表表表表5 54 4 堿性鋅酸鹽鍍鋅工藝條件及電解液組成堿性鋅酸鹽鍍鋅工藝條件及電解液組成堿性鋅酸鹽鍍鋅工藝條件及電解液組成堿性鋅酸鹽鍍鋅工藝條件及電解液組成組成掛掛 鍍鍍滾滾 鍍鍍氧化鋅氫氧化鈉光亮劑溫度電流密度陽(yáng)極8 g/L110 g/LHAZ 810 ml/L1040 13A/dm20110 g/L110 g/LHAZ 810 ml/L1040 0.52A/dm20108 2005 FH36電鍍工藝學(xué)0574 3 鍍液各成分的作用鍍液各成分的作用 (1)氧化鋅氧化鋅 是鍍液中鋅離子的來(lái)源。它

43、與氫氧化鈉作用后，是鍍液中鋅離子的來(lái)源。它與氫氧化鈉作用后，生成生成Zn(OH)4 2絡(luò)離子，其含量對(duì)鍍液層性能影響很大。若氧絡(luò)離子，其含量對(duì)鍍液層性能影響很大。若氧化鋅含量過(guò)高，鍍液分散能力下降鍍層粗糙；若含量過(guò)低，則化鋅含量過(guò)高，鍍液分散能力下降鍍層粗糙；若含量過(guò)低，則高電流密度區(qū)易燒焦，鋅的沉積速度降低。高電流密度區(qū)易燒焦，鋅的沉積速度降低。(2)氫氧化鈉氫氧化鈉 是絡(luò)合劑，也是導(dǎo)電鹽。稍過(guò)量一些的氫氧是絡(luò)合劑，也是導(dǎo)電鹽。稍過(guò)量一些的氫氧化鈉能使化鈉能使Zn(OH)42更加穩(wěn)定，導(dǎo)電性更好更加穩(wěn)定，導(dǎo)電性更好,有利于提高鍍液有利于提高鍍液的分散能力，并使陽(yáng)極正常溶解。鋅酸鹽鍍液中的分散

44、能力，并使陽(yáng)極正常溶解。鋅酸鹽鍍液中ZnO與與NaOH的質(zhì)量比，以保持的質(zhì)量比，以保持1:10左好。當(dāng)氫氧化鈉含量過(guò)高時(shí)，陽(yáng)極溶左好。當(dāng)氫氧化鈉含量過(guò)高時(shí)，陽(yáng)極溶解過(guò)快，鍍液中解過(guò)快，鍍液中Zn 2+濃度過(guò)高，鍍層結(jié)晶粗糙；若含量過(guò)低，濃度過(guò)高，鍍層結(jié)晶粗糙；若含量過(guò)低，鍍液導(dǎo)電降低，且易生成氫氧化鋅沉淀，影響鍍層質(zhì)量。鍍液導(dǎo)電降低，且易生成氫氧化鋅沉淀，影響鍍層質(zhì)量。(3)添加劑添加劑 目前，鋅酸鹽鍍液添加劑已從胺類(lèi)的縮聚物演目前，鋅酸鹽鍍液添加劑已從胺類(lèi)的縮聚物演變成雜環(huán)化合物的縮聚物，如利用氨基吡啶與環(huán)氧氯丙烷的變成雜環(huán)化合物的縮聚物，如利用氨基吡啶與環(huán)氧氯丙烷的08 2005 FH37

45、電鍍工藝學(xué)0574合成物，可在很大的電流密度范圍內(nèi)獲得光亮鍍層。咪唑、合成物，可在很大的電流密度范圍內(nèi)獲得光亮鍍層。咪唑、環(huán)氧氯丙烷和環(huán)氧氯丙烷和3氯氯2羥丙基胺一起合成的添加劑，可作為鋅羥丙基胺一起合成的添加劑，可作為鋅酸鹽鍍鋅和低氰鍍鋅的通用光亮劑。由于氮雜環(huán)的加入使添酸鹽鍍鋅和低氰鍍鋅的通用光亮劑。由于氮雜環(huán)的加入使添加劑的性能了很大的改善。加劑的性能了很大的改善。鋅酸鹽鍍液的操作溫度一般控制在鋅酸鹽鍍液的操作溫度一般控制在1040(最佳最佳1532)，溫度過(guò)高，陽(yáng)極溶解快，溫度過(guò)高，陽(yáng)極溶解快，Zn 2+升高快升高快,鍍液分散能鍍液分散能力下降，鍍層光亮度也下降；溫度過(guò)低，則使用的電流

46、密度力下降，鍍層光亮度也下降；溫度過(guò)低，則使用的電流密度范圍變窄。電流密度與使用的添加劑性能有關(guān)，一般生產(chǎn)中范圍變窄。電流密度與使用的添加劑性能有關(guān)，一般生產(chǎn)中維持在維持在1Adm23Adm2左右為好。左右為好。4鍍液的配制鍍液的配制 鋅酸鹽鍍液的配制與氰化物鍍液相似。槽體可用鋼板、鋅酸鹽鍍液的配制與氰化物鍍液相似。槽體可用鋼板、PVC材料等制作。藥品按需量計(jì)算好后，按下法進(jìn)行。材料等制作。藥品按需量計(jì)算好后，按下法進(jìn)行。(1)槽中注入所需體積槽中注入所需體積1/4的水，加入氫氧化鈉，攪拌使其溶的水，加入氫氧化鈉，攪拌使其溶解，這時(shí)溶液溫度較高；解，這時(shí)溶液溫度較高；08 2005 FH38電

47、鍍工藝學(xué)0574 (2)用水將氧化鋅調(diào)成糊狀，趁上述溶液溫度較高時(shí)，慢慢用水將氧化鋅調(diào)成糊狀，趁上述溶液溫度較高時(shí)，慢慢加入，不斷攪拌，使其溶解；加入，不斷攪拌，使其溶解；(3)加水至所需體積，用低電流密度加水至所需體積，用低電流密度(0.10.2 Adm2)連續(xù)連續(xù)電解電解12h以上；以上；(4)攪拌下加入光亮劑即可試鍍。攪拌下加入光亮劑即可試鍍。鋅酸鹽鍍液成分簡(jiǎn)單，抗雜質(zhì)能力差。由于雜質(zhì)及水質(zhì)鋅酸鹽鍍液成分簡(jiǎn)單，抗雜質(zhì)能力差。由于雜質(zhì)及水質(zhì)(硬硬水水)等原因，新配鍍液中，雖已加入光亮劑，卻只能得到灰暗等原因，新配鍍液中，雖已加入光亮劑，卻只能得到灰暗色鍍層。在這種情況下，新配鍍液中，只需加

48、入少量調(diào)整劑色鍍層。在這種情況下，新配鍍液中，只需加入少量調(diào)整劑或凈化劑，即能消除此現(xiàn)象?；騼艋瘎?，即能消除此現(xiàn)象。08 2005 FH39電鍍工藝學(xué)05745鋅酸鹽鍍鋅的電極反應(yīng)鋅酸鹽鍍鋅的電極反應(yīng) 陰極陰極 鋅酸鹽鍍液中的鋅酸鹽鍍液中的Zn(OH)4 2絡(luò)離子雖然在鍍液中絡(luò)離子雖然在鍍液中是主要存在的形式，但在電極上放電時(shí)，先轉(zhuǎn)化成是主要存在的形式，但在電極上放電時(shí)，先轉(zhuǎn)化成Zn(OH)2表面絡(luò)合物，然后在陰極上發(fā)生還原反應(yīng)：表面絡(luò)合物，然后在陰極上發(fā)生還原反應(yīng)：Zn(OH)2 2e Zn 2OH除此以外，陰極上還存在著除此以外，陰極上還存在著H2O還原為還原為H2的副反應(yīng)：的副反應(yīng)：2H

49、2O 2e H2 2OH 陽(yáng)極陽(yáng)極 在陽(yáng)極上，則有陽(yáng)極電化學(xué)溶解：在陽(yáng)極上，則有陽(yáng)極電化學(xué)溶解：Zn 2e Zn2+及析出氧的副反應(yīng)：及析出氧的副反應(yīng)：4OH 4e O2 十十 2H2O08 2005 FH40電鍍工藝學(xué)05746鋅酸鹽鍍液的維護(hù)與雜質(zhì)的去除鋅酸鹽鍍液的維護(hù)與雜質(zhì)的去除 控制好鍍液中控制好鍍液中ZnO的含量在的含量在10gL左右左右 ZnO和和NaOH的含量比為的含量比為1:10左右左右 采用部份鍍鎳鐵板代替鋅陽(yáng)極采用部份鍍鎳鐵板代替鋅陽(yáng)極 采用鋅采用鋅陽(yáng)極陽(yáng)極面積和面積和鍍鋅鐵板陽(yáng)極鍍鋅鐵板陽(yáng)極面積為面積為1:1時(shí)比較適宜時(shí)比較適宜 定期分析鍍液，避免定期分析鍍液，避免Zn

50、2+的升高及上述比例失調(diào)。的升高及上述比例失調(diào)。08 2005 FH41電鍍工藝學(xué)0574鋅酸鹽鍍鋅液中雜質(zhì)的來(lái)源和去除方法與鋅酸鹽鍍鋅液中雜質(zhì)的來(lái)源和去除方法與 氰化鍍鋅液類(lèi)似，氰化鍍鋅液類(lèi)似，可按相同方法去除。必須再次強(qiáng)調(diào)的是，卻除重金屬雜質(zhì)可按相同方法去除。必須再次強(qiáng)調(diào)的是，卻除重金屬雜質(zhì)時(shí)，所用硫化鈉量應(yīng)盡量控制，過(guò)量硫化物必須在準(zhǔn)備電時(shí)，所用硫化鈉量應(yīng)盡量控制，過(guò)量硫化物必須在準(zhǔn)備電鍍之前完全去除干凈，因?yàn)椋蚧锸卿\酸鹽鍍鋅液的雜鍍之前完全去除干凈，因?yàn)?，硫化物是鋅酸鹽鍍鋅液的雜質(zhì)。質(zhì)。08 2005 FH42電鍍工藝學(xué)05745.1.5 5.1.5 鍍后處理鍍后處理鍍后處理鍍后處

51、理 鋅鍍層的鍍后處理，包括除氫、出光和鈍化等工序。其鋅鍍層的鍍后處理，包括除氫、出光和鈍化等工序。其目的是為了消除電鍍過(guò)程中產(chǎn)生的一些缺陷，改善鋅鍍層的目的是為了消除電鍍過(guò)程中產(chǎn)生的一些缺陷，改善鋅鍍層的理化性能及基材的機(jī)械性能，提高鍍層的抗蝕能力、延長(zhǎng)壽理化性能及基材的機(jī)械性能，提高鍍層的抗蝕能力、延長(zhǎng)壽命。命。1)除氫除氫 在酸洗、陰極除油以及電鍍過(guò)程中，都不可避免地要產(chǎn)在酸洗、陰極除油以及電鍍過(guò)程中，都不可避免地要產(chǎn)生氫。氫滲入鍍層和基體金屬內(nèi)部致使材料的韌性大大降低生氫。氫滲入鍍層和基體金屬內(nèi)部致使材料的韌性大大降低而變脆的現(xiàn)象叫做氫脆。電鍍和酸洗過(guò)程中產(chǎn)生的氫，并非而變脆的現(xiàn)象叫做氫

52、脆。電鍍和酸洗過(guò)程中產(chǎn)生的氫，并非全部滲入金屬中去，有相當(dāng)一部分化合成氫分子，變成氫氣，全部滲入金屬中去，有相當(dāng)一部分化合成氫分子，變成氫氣，逸人大氣中，只有少部分原子態(tài)氫能向金屬中擴(kuò)散，并潛入逸人大氣中，只有少部分原子態(tài)氫能向金屬中擴(kuò)散，并潛入金屬晶格金屬晶格08 2005 FH43電鍍工藝學(xué)0574 為了消除氫脆的危害，一般采用加熱處理的辦法為了消除氫脆的危害，一般采用加熱處理的辦法 按照按照GB9799，對(duì)那些基體經(jīng)過(guò)表面淬火處理的鋼件，應(yīng)在對(duì)那些基體經(jīng)過(guò)表面淬火處理的鋼件，應(yīng)在1902220下進(jìn)行處理，時(shí)間不少于下進(jìn)行處理，時(shí)間不少于2h。其他鋼件必須在電鍍后其他鋼件必須在電鍍后4h之

53、內(nèi)按表之內(nèi)按表5-3中規(guī)定進(jìn)行除氫。中規(guī)定進(jìn)行除氫。彈簧零件、薄壁零件彈簧零件、薄壁零件(壁厚在壁厚在0.5mm以下以下)，高強(qiáng)鋼零件，必，高強(qiáng)鋼零件，必須進(jìn)行除氫。須進(jìn)行除氫。銅和銅合金零件可以不除氫。銅和銅合金零件可以不除氫。對(duì)不能加溫太高的零件對(duì)不能加溫太高的零件(如錫焊件等如錫焊件等)，可采用較低溫度，可采用較低溫度(140160)，延長(zhǎng)除氫時(shí)間，延長(zhǎng)除氫時(shí)間08 2005 FH44電鍍工藝學(xué)0574表表55 電鍍后消除氫脆的熱處理?xiàng)l件電鍍后消除氫脆的熱處理?xiàng)l件(11-3)給定的最大抗張強(qiáng)度(Rm max)/MPa溫度/時(shí)間/h Rm,max10501050 Rm,max 145014

54、50 Rm,max 18001800 1.5黑色鉻酸鹽轉(zhuǎn)化膜由于成膜工藝不同，因而防護(hù)性能也有差異，單位面積上膜的質(zhì)量也可以不同08 2005 FH68電鍍工藝學(xué)0574 2)耐蝕性 按GB6458(即中性鹽霧試驗(yàn))的規(guī)定進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí),在各級(jí)鉻酸鹽轉(zhuǎn)化膜上，出現(xiàn)白色腐蝕產(chǎn)物(通稱(chēng)白銹)的時(shí)間不能低于表115所列數(shù)值。表表55 鉻酸鹽轉(zhuǎn)化膜耐蝕性要求鉻酸鹽轉(zhuǎn)化膜耐蝕性要求類(lèi)型代號(hào)分 級(jí)出現(xiàn)白色腐蝕產(chǎn)物的最短時(shí)間 /hA1,1A6B1B24C2,2C72D2D9608 2005 FH69電鍍工藝學(xué)0574 2不合格鋅鍍層的退除 不合格鍍層，可以在下列溶液中退鋅：(1)鹽酸(38)或硫酸(98)；51

55、5；溫度 室溫；時(shí)間 退盡為止。(2)氫氧化鈉 200gL300gL，亞硝酸鈉100gL200gI；溫度 100120 ；時(shí)間 退盡為止。在(2)中退除鋅層，可防止鋼鐵零件的過(guò)腐蝕和滲氫，適宜于彈性零件、高強(qiáng)度鋼零件的退除。經(jīng)過(guò)退鋅后的零件，最好進(jìn)行一次除氫工序后，再按原工序重新鍍鋅。08 2005 FH70電鍍工藝學(xué)0574思考題思考題 051 近年來(lái)發(fā)展較快的無(wú)氰鍍鋅是哪個(gè)工藝？近年來(lái)發(fā)展較快的無(wú)氰鍍鋅是哪個(gè)工藝？2 鉀鹽鍍鋅工藝的特點(diǎn)？鉀鹽鍍鋅工藝的特點(diǎn)？3 鉀鹽鍍鋅工藝配方中鉀鹽鍍鋅工藝配方中H3BO3的作用是什么？的作用是什么？4 電鍍鋅合金有那些有點(diǎn)？電鍍鋅合金有那些有點(diǎn)？5 哪種

56、鋅合金電鍍進(jìn)入實(shí)用化？哪種鋅合金電鍍進(jìn)入實(shí)用化？6 鍍鋅后為什么要進(jìn)行鈍化處理？鍍鋅后為什么要進(jìn)行鈍化處理？7 高鉻鈍化的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)？高鉻鈍化的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)？8 低鉻鈍化的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)？低鉻鈍化的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)？9 哪種鈍化工藝生成的鈍化膜耐腐蝕性能最好？哪種鈍化工藝生成的鈍化膜耐腐蝕性能最好？10 堿性鋅酸鹽鍍鋅為什么堿性鋅酸鹽鍍鋅為什么Zn2會(huì)不斷升高？怎樣控制？會(huì)不斷升高？怎樣控制？08 2005 FH71電鍍工藝學(xué)0574鍍鋅鈍化技術(shù)的進(jìn)展鍍鋅鈍化技術(shù)的進(jìn)展 必做論文題必做論文題必做論文題必做論文題1 1 基本要求：格式按一般雜志要求；總字?jǐn)?shù)約基本要求：格式按一般雜志要求；總字?jǐn)?shù)約基本要求：格

57、式按一般雜志要求；總字?jǐn)?shù)約基本要求：格式按一般雜志要求；總字?jǐn)?shù)約20002000字；字；字；字；2 2 查閱相關(guān)文獻(xiàn)查閱相關(guān)文獻(xiàn)查閱相關(guān)文獻(xiàn)查閱相關(guān)文獻(xiàn)1010篇以上，其中英文文獻(xiàn)篇以上，其中英文文獻(xiàn)篇以上，其中英文文獻(xiàn)篇以上，其中英文文獻(xiàn)2 2篇以上。綜述文獻(xiàn)不得作為參篇以上。綜述文獻(xiàn)不得作為參篇以上。綜述文獻(xiàn)不得作為參篇以上。綜述文獻(xiàn)不得作為參考文獻(xiàn)考文獻(xiàn)考文獻(xiàn)考文獻(xiàn)3 3內(nèi)容：內(nèi)容：內(nèi)容：內(nèi)容：鍍鋅鈍化的一般原理；鍍鋅鈍化的一般原理；鍍鋅鈍化的一般原理；鍍鋅鈍化的一般原理；4 4 提高鍍鋅鈍化耐腐蝕性可能的途徑；提高鍍鋅鈍化耐腐蝕性可能的途徑；提高鍍鋅鈍化耐腐蝕性可能的途徑；提高鍍鋅鈍化耐腐蝕性可能的途徑；5 5 文獻(xiàn)報(bào)道提高鈍化的方法及對(duì)報(bào)道的方法的評(píng)價(jià)；文獻(xiàn)報(bào)道提高鈍化的方法及對(duì)報(bào)道的方法的評(píng)價(jià)；文獻(xiàn)報(bào)道提高鈍化的方法及對(duì)報(bào)道的方法的評(píng)價(jià)；文獻(xiàn)報(bào)道提高鈍化的方法及對(duì)報(bào)道的方法的評(píng)價(jià)；6 6 鍍鋅鈍化的進(jìn)一步發(fā)展趨勢(shì)；鍍鋅鈍化的進(jìn)一步發(fā)展趨勢(shì)；鍍鋅鈍化的進(jìn)一步發(fā)展趨勢(shì)；鍍鋅鈍化的進(jìn)一步發(fā)展趨勢(shì)；7 7 結(jié)論結(jié)論結(jié)論結(jié)論4 4 完成期限：完成期限：完成期限：完成期限：9 9月月月月2929日前日前日前日前08 2005 FH72電鍍工藝學(xué)0574謝謝 謝！謝！08 2005 FH73電鍍工藝學(xué)0574