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。为得到光亮镀层，须同时加入一些醛类光亮剂、混合光亮剂（如单乙醇胺、三乙醇胺与茴香醛的混合物）等。常用的碱性锌酸盐镀锌光亮剂有香草醛、茴香醛等。光亮剂添加要适量，含量过高，镀层脆性增大，所以在实际应用中，光亮剂常采用少加、勤加的方法，使其控制在工艺范围内。
2)温度（T ） 锌酸盐镀锌槽液的最佳温度为10~35℃，不同光亮剂适合的镀液温度也各有差异。但一般来讲，温度高，光亮剂消耗大，槽液中锌离子浓度容易上升，镀液稳定性变差，分散能力和深镀能力降低。
3) 阴极电流密度（Dk ） 镀液浓度和温度升高，阴极电流密度可适当提高。温度低时，镀液导电能力差，添加剂吸附强，脱附困难，此时不能用高电流密度，否则会造成边棱部位烧焦，添加剂夹杂，镀层脆性增大、鼓泡；温度高时，添加剂吸附弱，极化降低，必须采用较高的电流密度，以提高阴极极化，细化结晶，防止阴阳面。一般地，镀液温度低于20℃时，电流密度采用1~1.2A/dm 2；20~30℃宜采用1.5~2 A/dm 2；30~40℃宜采用2~4 A/dm 2。
4) 阳极 可挂钢板或镀镍钢板等不溶性阳极。工业生产上通常在镀槽旁设有溶锌槽，补充镀液离子的消耗，以防锌板在镀槽中的化学溶解及阳极泥渣进入镀液影响镀层质量。建议采用0号锌锭（锌的纯度为>99.99%），在不生产时，应将锌板从溶锌槽中提出。
Cu 2+
杂质 主要来源于挂具和极杠，一般槽液中Cu 2+不得大于15mg/L 。少量的Cu 2+杂质会影响钝化膜的色调，稍高会使钝化膜发雾，再多时，硝酸出光后就发黑。Cu 2+杂质可以用低电流密度电解处理，也可用锌粉或碱性镀锌除杂剂处理。
(3)钝化处理
锌的化学性质活泼，在大气中容易氧化变暗，最后产生“白锈”腐蚀。利用氧化剂在锌镀层上生成一
层转化膜，使金属锌的耐蚀性提高并赋予镀层美丽外观的工艺称为转化膜处理，习惯上称之为钝化处理。工业生产中常以铬酸盐钝化为主，按照钝化后镀层的颜色可分为彩色钝化、白钝化、五彩钝化、军绿钝化和黑钝化等。
镀锌钝化前需要出光处理，一般采用在稀的硝酸溶液浸洗，以使镀层表面平整、光亮、钝化膜光泽好。
1）铬酸盐钝化成膜机理
铬酸盐钝化液由铬酸、活化剂和无机酸组成，锌与钝化液接触时，在酸性介质中发生氧化还原反应：Cr2O72- + 3Zn + 14H+→3Zn2+ + 2Cr3+ + 7H2O; 2CrO42- + 3Zn + 16H+→ 3Zn2+ + 2Cr3+ + 8H2O
在酸性较强的高铬钝化液中，主要以Cr2O72-形式存在，在酸性较弱的低铬和超低铬钝化液中六价铬主要以CrO42-形式存在。由于上述反应中，消耗H+，使锌镀层与溶液界面上酸性减弱，pH升高，当高于0.6时，钝化膜开始生成。钝化膜的结构很复杂，是由Cr2O3·Cr（OH）CrO4·Cr2（CrO4）3·ZnCrO4·Zn2（OH）CrO4·Zn（CrO2）2·xH2O组成。
2
三价铬的化合物不溶于水，强度也高，在钝化膜中起骨架作用，锌的化合物溶于水，尤其在热水中溶解，干燥前膜层不牢固，它依附在三价铬化合物骨架上，填充了其空间部分，形成了钝化膜的肉。在钝化膜中，三价铬的含量随着各种因素的变化而改变，因而钝化膜的色彩也随之变化。三价铬化合物多时，膜层呈偏绿色；锌的化合物含量高时，钝化膜呈紫红色。钝化膜中的化合物在潮湿介质中，能从膜中渗出，溶于膜表面凝结的水中形成铬酸，对镀层具有再钝化功能。当钝化膜受轻度损伤时，化合物会使该处再钝化，抑制受伤部位的腐蚀，达到自修复的作用。
2）老化
镀锌钝化后于40~60℃下烘干，则为老化处理。老化使钝化膜失去部分的水分，不仅膜的色泽更加艳丽，而且膜的硬度和耐磨性也得到了大大提高，此外，还可以提高钝化膜的附着力和抗蚀能力。如老化中钝化膜过度失水，则膜的脆性增大，色泽变暗、甚至收缩脱落。因此老化的温度不能大于60℃，时间不能过长，用手摸工件略为发烫即可。
三、实验仪器与试剂
1.试剂及工艺条件
化学除油液及工艺：氢氧化钠20g/L，碳酸钠20g/L，磷酸三钠20g/L，硅酸钠5g/L，OP乳化剂2ml/L，50~60℃。
浸蚀液及工艺：盐酸HCl（比重=1.19）150~200 g/L，六亚甲基四胺1~3 g/L，30~40℃
活化液及工艺：盐酸（比重=1.19）体积分数3~5%，室温20~60s。
出光液：质量分数3~5% HNO3溶液，出光时间3s。
钝化液及工艺：
①彩色钝化工艺配方：铬酐5~8g/L，硝酸3~5ml/L，硫酸0.3~0.5ml/L，pH值0.8~1.6，浸渍时间6~20s，空中停留5~10s。
②蓝白钝化工艺配方：铬酐0.3~0.5g/L，三氯化铬2~3g/L，硫酸盐1~2g/L，氟化物1-2g/L。硝酸2~5ml/L，pH=1.6~2.0，室温，时间2~3s，空停2~3s。
点滴液：3%硫酸铜溶液
2.仪器及测量体系
矩形槽及整流器一套，阴极铜板9块，锌阳极板2块（99.99%），电吹风，烧杯，玻璃棒。
3. 工艺流程
除油→热水洗→水洗→浸蚀→2道水洗→活化→水洗→镀锌→水洗→水洗→出光→水洗→低铬钝化（彩色、黑色、蓝白）→回收水洗→水洗→温水洗→烘干
四、实验步骤
电镀组分参数影响实验：
1.镀液配制
1）以氧化锌10g/L为标准，按氧化锌和氢氧化钠的重量比分别为1:8，1:10，1:9，1:11，1:12称取氢氧化钠。配制五种碱性镀锌基础液。分别编号为“1”，“2”，“3”，“4”。体积均为500ml。向每种镀液中分别加入添加剂DPE-III 2ml，WB 1.5ml，混合均匀待用。
基础液络合方法：将称好的氢氧化钠倒入烧杯中，注入100ml的蒸馏水（冬季可用热水），迅速搅拌溶解；将称量好的氧化锌放入小烧杯中用少量水调成糊状，在不断搅拌下逐渐加到热碱液中，直到完全溶
解。
2）配制碱性镀锌基础镀液2L，以氧化锌10g/L为标准，按氧化锌和氢氧化钠的重量比分别为1:10，称取氢氧化钠，按照上述络合步骤进行络合溶解后稀释至需要的体积。
从上述2）的基础液中量取400ml待用，编号为5号；再量取400ml，加入DPE-III 2ml，编号为6号；再量取400ml，加入DPE-III 2ml，WB 1.5ml，编号为7号。
2.按图1所示接好线路，取300ml的1号镀液倒入矩形电镀槽中。
3.将低碳钢阴极试片，分别经除油、除锈、活化、水洗后放入镀锌槽中。
4.根据阴极试片尺寸（注意双面面积），按电流密度2A/dm2计算整流器所开的电流，电镀15min，
取出水洗干净，最后一道蒸馏水洗。
5.采用磁性测厚仪分别测试镀锌层厚度（参见附录镀层性能的测试方法）。
6.重复“2-5”步骤，分别测试2号、3号、4号、5号、6号、7号溶液。
钝化工艺：
7.在“7号”溶液中，以低碳钢为阴极，按电流密度2A/dm2，电镀15min，
再分别制备镀锌试样2块，水洗干净。编号分别为8号，9号。
8.将“7”步骤中的试样分别在硝酸溶液中出光处理，时间3秒，水洗干净。
9.将8号进行彩色钝化处理，9号试样进行蓝白处理。钝化液及工艺参见“实
验原理部分”，钝化后水洗，再经蒸馏水清洗干净，自然干燥。
10.将1-4号，6-9号试样分别截下1cm宽的试片，留出1cm区，其他部分用
石蜡进行封样处理（参见图2）。待用。
11.将8块剩余试片分别进行点滴试验，用胶头滴管滴1滴3%的硫酸铜溶液到
记录点滴液整体变红色的时间。
12.实验完毕，整理台面。
五、数据处理
1.厚度测试结果
镀液体积: ；阴极尺寸：；阴极电流密度：；
施镀温度：；施镀时间：；
编号参数变化条件镀层外观镀层厚度/μm
1 ZnO/NaOH=1：8，DPE-III 2ml，WB 1.5ml
2 ZnO/NaOH=1：9 DPE-III 2ml，WB 1.5ml
3 ZnO/NaOH=1：11 DPE-III 2ml，WB 1.5ml
4 ZnO/NaOH=1：12 DPE-III 2ml，WB 1.5ml
5 ZnO/NaOH=1：10 不需测
6 ZnO/NaOH=1：10 DPE-III 2ml
7 ZnO/NaOH=1：10 DPE-III 2ml，WB 1.5ml
2.钝化处理
编号钝化工艺条件钝化膜外观
8
9
3.点滴实验结果
编号参数变化条件点滴实验结果/s
1 ZnO/NaOH=1：8+DPE-III 2ml+WB 1.5ml
2 ZnO/NaOH=1：9+DPE-III 2ml+WB 1.5ml
3 ZnO/NaOH=1：11+DPE-III 2ml+WB 1.5ml
4 ZnO/NaOH=1：12+ DPE-III 2ml+WB 1.5ml
5 ZnO/NaOH=1：10 不需测
6 ZnO/NaOH=1：10+ DPE-III 2ml
7 ZnO/NaOH=1：10 +DPE-III 2ml+WB 1.5ml，未钝化
8 ZnO/NaOH=1：10 +DPE-III 2ml+WB 1.5ml，彩色钝化
9 ZnO/NaOH=1：10 +DPE-III 2ml+WB 1.5ml，蓝白钝化
六、思考题
1. 如何提高镀锌层的耐蚀性？
2. 为什么镀锌的铬酸盐钝化具有自修复能力？
3. 操作过程中，工序间清洗不干净，会产生哪些不良影响？
4. 钝化膜为什么要进行老化处理？
七、注意事项
1.溶解氢氧化钠时，如氢氧化钠是颗粒状，注意防止颗粒溅出。
实验二镀锌钝化膜性能的测试
一实验目的及要求
1.掌握恒电位法测定电极极化曲线的原理和实验技术；
2.掌握腐蚀速度评价的塔菲尔实验原理及实验技术；以及待测试样自腐蚀电位的测试方法及自腐蚀电流的求算方法。
3.了解电化学阻抗谱测试技术在检测镀锌钝化膜抗腐蚀性能中的应用；
4.掌握电化学阻抗谱测试的步骤、原理以及阻抗谱数据的分析处理。
4.了解盐雾试验方法及操作步骤以及腐蚀等级的评价方法。
二实验原理
利用现代的电化学测试技术，已经可以测得以自腐蚀电位
为起点的完整的极化曲线。如图1所示。这样的极化曲线可以
分为三个区：（1）线形区－AB段；（2）弱极化区－BC段；（3）
塔菲尔区－直线CD段。把塔菲尔区的CD段外推与自腐蚀电
位的水平线相交于O点，此点所对应的电流密度即为金属的自
腐蚀电流密度i c。根据法拉第定律，即可以把ic换算为腐蚀的
重量指标或腐蚀的深度指标。
对于阳极极化曲线不易测准的体系，常常只由阴极极化曲
线的塔菲尔直线外推与φc的水平线相交以求取i c。
这种利用极化曲线的塔菲尔直线外推以求腐蚀速度的方法
称为极化曲线法和塔菲尔直线外推法。此方法灵敏、快捷，但是也有局限性：它只适用于活化控制的腐蚀体系，如析氢型的腐蚀。对于浓度极化较大的体系，对于电阻较大的溶液和在强烈极化时金属表面发生较大变化（如膜的生成或溶解）的情况就不适用。此外，在外推作图时也会引入较大的误差。
利用电化学阻抗谱测试技术，测试不同电极在相同电位下的阻抗，可以得到各电极的阻抗数据（如图2）。从图2中可看出，各阻抗数据都对应着一段圆弧，该圆弧与电极在电解质溶液中发生电化学反应的电荷传递电阻有关。通常来说，电荷传递电阻越大，相同电位下通过电极的腐蚀电流就越小，电极的抗腐蚀性能就越好。因此，通过比较各电极的电荷传递电阻的大小，也可以对镀锌钝化膜的性能做出相应评估。
图2 搅拌对镀层抗交流阻抗的影响
三、实验仪器与试剂
1．试剂
3.5%氯化钠溶液、镀锌试液、蒸馏水、砂纸、石蜡、纯铜试片
2．仪器及测量体系
电化学工作站，铂电极，饱和甘汞电极、研究电极（自制，如图3所示）、三室电解池、导线。
四、实验步骤
1.镀液极化曲线测试
1）研究电极的制备
截取1cm2的纯铜试片，焊接在铜导线上待用。
2）连接电路，将三电极分别插入电极夹的三个小孔中，将工作站的绿色导线的夹头与研究电极相连，同时与第二参比电极相连（灰色），红色导线的夹头与辅助电极（铂电极）相连、白色导线的夹头与参比电极（饱和甘汞电极）相连。如图4所示。
3）依次打开计算机、电化学工作站，预热10min，启动CHI软件。
4）将“实验一”中的1号溶液倒入三室电解池中，注意连接鲁金毛细管的小室不应有气泡。
5）执行“Control”菜单中的“Open circuit potential”命令，获得自然电位。
6）在“Setup”的菜单中执行“Technique”命令，在显示的对话框中选择“tafel plot”进入参数设置界面，init E（初始电位）为步骤“5）”中的自然电位，High E (最高电位)：为步骤“5）”中的自然电位；Low E (最低电位)：为步骤“5）”中的自然电位基础上减去1000mv；扫描速度：5mv/s；Sensitivity（灵敏度）：默认。
7）执行“Control”菜单下的“Run Experiment”命令，开始阴极极化实验。
8）按照步骤“4）~步骤7）”的方法，依次测定2号、3号、4号、5号、6号、7号溶液的阴极极化曲线。
9）拷贝数据，在EXCEL中分别绘制极化曲线。将7组数据放在一个图，并比较得出结论。
2.耐蚀性测试
1）测量电极的准备
将试样（1-4,6-9号）用分别用酒精或丙酮除油，用蒸馏水洗净备用。
2）将待测电极、辅助电极（铂电极）及参比电极（饱和甘汞电极）分别放置于三室电极池中，并按图3所示连接电路。要求研究电极的待测试面与辅助电极相对，调节鲁金毛细管，使毛细管口距待测电极表面之间部位大约为2mm 或2倍于毛细管口直径的位置。
3．配制3.5%的氯化钠溶液，将其倒入电解池中。打开电化学工作站窗口，将三电极分别插入电极夹的三个小孔中，将工作站的绿色导线的夹头与研究电极相连，同时与第二参比电极相连（灰色），红色导
线的夹头与辅助电极（铂电极）相连、白色导线的夹头与参比电极（饱和甘汞电极）相连。
4．打开电化学工作站电源（power ）开关，电源指示灯亮，预热15min 。
5．启动操作软件PowerSuite ，设置各参数。首先测试电化学交流阻抗，之后测试塔菲尔曲线。 6．电化学交流阻抗谱测试
如：Experiment －new －PowerSine （测试交流阻抗时）－Single Sine －Default SS －键入文件名（Name of ）－点击下一步，实验参数设置窗口如图2-4（a-f ）所示。根据提示框逐步完成参数设置。
图4 三室电解池电极连接方法
图3研究电极制备
锌酸盐镀锌常见故障现象分析：锌酸盐镀锌液成分及工艺参数的影响
(1)氧化锌。氧化锌是碱性镀锌液的主盐，它与氢氧化钠作用后生成 Zn(OH)44-络离子，其含量对镀液的性能影响很大，镀液中氧化锌含量一般控制在89／L～129／L为宜。当锌含量过高时，镀层结晶粗糙，镀液的分散能力和深镀能力降低；当锌含量过低时，电流密度范围缩小，高电流密度区易烧焦，阴极电流效率下降，镀层沉积速率慢。因此，必须严格控制锌含量在工艺范围内。 (2)氢氧化钠。镀液中氢氧化钠含量一般控制在909／L～1509／L。氢氧化钠除了络合锌外，还起到促进锌阳极溶解和提高镀液导电性的作用。因此，当镀液中氢氧化钠含量过低时，镀液导电能力降低，将引起阳极钝化，阴极电流效率下降，沉积速率慢，镀层无光；当含量过高时，则阳极溶解快，镀液中锌离子浓度增大，易导致镀层结晶粗糙、毛刺及光亮不均匀，镀液分散能力差。 (3)添加剂。氧化锌和氢氧化钠是锌酸盐镀锌的主要成分，如果镀液不加入添加剂，只能得到黑色的海绵状镀层。锌酸盐镀锌添加剂的种类很多，其作用大都是提高阴极极化，获得光亮细致的镀锌层。添加剂的管理非常重要，首先是选择优良的添加剂，其次是控制其添加量。第一次配槽时要按所需添加剂量加入，日常维护应根据生产班次及数量酌情补加，即少加、勤加。如采用DPE-Ⅲ型添加剂的镀液，最好按每升溶液通电约10A·h消耗lmL量进行补加。如果镀液中添加剂不足，就不能获得质量良好的镀层；如果添加量过多，将会造成镀层夹杂严重，使镀层发脆，阴极极化增大，引起初始状态渗氢过多，容易产生镀层起泡等故障。 (4)有机杂质。无论是采用哪种方法补加添加剂，镀液中总是存在一些有机物杂质。这是因为锌酸盐镀锌添加剂由有机胺和环氧氯丙烷等成分在一定温度条件下反应得到的，其反应产物并不是都在电镀过程中起到良好作用，而有相当一部分是有机分解物。因此，必须对镀液定期进行净化处理(活性炭59／L吸附、过滤). (5)金属杂质。锌酸盐镀锌液中的金属杂质主要有铜、铅、铁等，这些金属离子参与电极反应，对镀锌层的结晶有显著影响。可用锌粉置换后过滤，或用镀锌净化剂处理。对于铜杂质也可用低电流密度电解处理至镀层正常即可。 (6)阳极面积。锌酸盐镀锌使用的阳极面积应当比氰化物镀锌的阳极面积大一些，但由于镀液中锌含量不高(约l09／L)，如果阳极与阴极面积比例为2：1，则锌离子浓度会增高；如果减少阳极面积，将引起阳极钝化，影响电流正常导通，
无铬钝化剂907使用说明书
Q-907无铬本色钝化剂 简介：Q-907无铬皮膜剂是一种完全不含铬的环保产品，它能够处理铝及其合金，包括 压铸件，广泛地应用于各种工业领域（汽车，航空，电子设备，建筑行业，白色家用电器等），可以在金属表面产生一种无定型的膜层，该膜层与涂装有很好的结合力并具有优良的抗腐蚀性能。 特点：Q-907膜层是没有颜色的。 由于整个工艺过程中不含六价铬，所以本药剂可以大大减轻废水处理的负荷，降低废弃物的产生量。 不含有毒物质，产品没有危险性。 适用于所有型号的铝合金，与所有种类的涂料相匹配。 喷淋或浸渍都可使用。 化学品 Q-907A 配槽剂 Q-907N PH 值调整剂 处理条件 浓度（%） 3.0～8.0 PH 2.5～3.5 温度（℃） 5.0～30.0 时间（分） 0.5～3.0 配槽数据 Q-907 可用自来水配槽，如条件允许，建议用纯水配槽，可延长槽液使用寿命。 每1000 升槽体积添加 ①Q-907A 配槽剂30～80kg,并搅拌。 ②然后缓慢加入添加剂Q-907N,并搅拌，把PH 调整到2.5-3.5。 注：Q-907N 添加时要缓慢，可分多次加入，最好用pH 计实时监控pH 值的变化。 槽液管理 随着加工处理的进行，槽液的浓度、pH 值都会产生变化。所以要定期对浓度、pH 值进行测定，保证维持在规定的变化范围内。 典型工艺 碱性脱脂—水洗—水洗—表调（酸洗）—水洗—纯水洗—ST-ND302 膜层处理—纯水洗—纯水洗—干燥 涂层外观 Q-907处理的铝件呈无色；
设备要求 所有接触到Q-907 的设备均要求用不锈钢(304 或316)或用内衬为耐氟化物的硬PVC 或PE。注：不可使用铸铁槽体！ 劳动和环境保护 运输，使用和废水处理时必须遵守法律规定，更多的产品信息请查阅产品安全数据单。
镀锌工艺流程
生气流，局部无镀层。 热镀锌原理及工艺说明 1引言 热镀锌也称热浸镀锌，是钢铁构件浸入熔融的锌液中获得金属覆盖层的一种方法。近年来随高压输电、交通、通讯事业迅速发展，对钢铁件防护要求越来越高，热镀锌需求量也不断增加。 2热镀锌层防护性能 通常电镀锌层厚度5～15μm，而热镀锌层一般在35μm以上，甚至高达 200μm。热镀锌覆盖能力好，镀层致密，无有机物夹杂。众所周知，锌的抗大气腐蚀的机理有机械保护及电化学保护，在大气腐蚀条件下锌层表面有ZnO、 Zn(OH)2及碱式碳酸锌保护膜，一定程度上减缓锌的腐蚀，这层保护膜(也称白锈)受到破坏又会形成新的膜层。当锌层破坏严重，危及到铁基体时，锌对基体产生电化学保护，锌的标准电位-0.76V，铁的标准电位-0.44V，锌与铁形成微电池时锌作为阳极被溶解，铁作为阴极受到保护。显然热镀锌对基体金属铁的抗大气腐蚀能力优于电镀锌。
3热镀锌层形成过程 热镀锌层形成过程是铁基体与最外面的纯锌层之间形成铁-锌合金的过程，工件表面在热浸镀时形成铁-锌合金层，才使得铁与纯锌层之间很好结合，其过程可简单地叙述为：当铁工件浸入熔融的锌液时，首先在界面上形成锌与α铁(体心)固熔体。这是基体金属铁在固体状态下溶有锌原子所形成一种晶体，两种金属原子之间是融合，原子之间引力比较小。因此，当锌在固熔体中达到饱和后，锌铁两种元素原子相互扩散，扩散到(或叫渗入)铁基体中的锌原子在基体晶格中迁移，逐渐与铁形成合金，而扩散到熔融的锌液中的铁就与锌形成金属间化合物FeZn13，沉入热镀锌锅底，即为锌渣。当工件从浸锌液中移出时表面形成纯锌层，为六方晶体。其含铁量不大于0.003%。 4热镀锌工艺过程及有关说明 4.1工艺过程 工件→脱脂→水洗→酸洗→水洗→浸助镀溶剂→烘干预热→热镀锌→整理→冷却→钝化→漂洗→干燥→检验 4.2有关工艺过程说明 (1)脱脂 可采用化学去油或水基金属脱脂清洗剂去油，达到工件完全被水浸润为止。(2)酸洗 可采用H2SO415%，硫脲0.1%，40～60℃或用HCl20%，乌洛托品3～ 5g/L，20～40℃进行酸洗。加入缓蚀剂可防止基体过腐蚀及减少铁基体吸氢量,同时加入抑雾剂抑制酸雾逸出。脱脂及酸洗处理不好都会造成镀层附着力不好，镀不上锌或锌层脱落。 (3)浸助镀剂 也称溶剂，可保持在浸镀前工件具有一定活性避免二次氧化，以增强镀层与基体结合。NH4Cl100-150g/L，ZnCl2150-180g/L，70～80℃，1～2min。并加入一定量的防爆剂. (4)烘干预热 为了防止工件在浸镀时由于温度急剧升高而变形，并除去残余水分，防止产生爆锌，造成锌液爆溅，预热一般为80～140℃。 (5)热镀锌 要控制好锌液温度、浸镀时间及工件从锌液中引出的速度。引出速度一般为1.5米/min。温度过低，锌液流动性差，镀层厚且不均匀，易产生流挂，外观质量差；温度高，锌液流动性好，锌液易脱离工件，减少流挂及皱皮现象发生，附着力强，镀层薄，外观好，生产效率高；但温度过高，工件及锌锅铁损严重，产生大量锌渣，影响浸锌层质量并且容易造成色差使表面颜色难看，锌耗高。 锌层厚度取决于锌液温度，浸锌时间，钢材材质和锌液成份。 一般厂家为了防止工件高温变形及减少由于铁损造成锌渣，都采用450～470℃，0.5～1.5min。有些工厂对大工件及铸铁件采用较高温度，但要避开铁损高峰的温度范围。但我们建议在锌液中添加有除铁功能和降低共晶温度的合金并且把镀锌温度降低至435-445℃。 (6)整理 镀后对工件整理主要是去除表面余锌及锌瘤，用采用热镀锌专用震动器来完成。 (7)钝化
锌酸盐镀锌工艺的故障原因与处理方法
锌酸盐镀锌工艺的故障原因与处理方法：镀层钝化膜质量故障(发花、变色、变暗等) 目前镀锌进行钝化处理的工艺主要低铬彩色钝化和三价铬钝化，在钝化后有时放置一夜或几天时间，钝化膜的表面就会出现雨点状白点，大小不一，钝化膜也变暗变淡，光亮度下降。 1．原因分析 实际上发生这种故障的原因更复杂，可能有镀液的问题；前处理不良的问题；基材有麻点，镀后出光等清洗不良的问题；钝化液成分比例失调的问题；钝化膜老化时间不够的问题；环境的问题，空气中水蒸气、酸雾严重使得钝化膜色泽变化和腐蚀等。 2．解决方法 针对上述可能的原因，逐条采取措施。调整镀液成分到工艺规范，并且对镀液进行锌粉、硫化钠处理，再进行电解处理；加强除油、活化等前处理工序；加强镀后清洗和出光工序；严格控制钝化溶液成分和钝化工艺参数，控制好钝化膜的色彩；加强钝化后老化工艺的控制；改善工作环境，镀后零件尽快入库等。尤其要注意的是钝化后的老化问题，因为热水槽老化温度过高(>70℃)，就会使得钝化膜中的六价铬溶解，形成耐蚀性很差的多孔钝化膜。就容易出现镀锌层钝化膜表面的雨点状白点，钝化膜变暗变淡，光亮度下降的故障。严格控制钝化老化工序(60℃)，这种故障就可以消除，生产恢复到正常。 其他环节也会出现钝化质量的故障的问题，如某厂采用DE碱性锌酸盐镀锌液，低铬钝化的滚镀锌工艺生产线，出现了钝化膜发花，表面有许多大块不规则灰黑色斑块的故障。经分析是由于镀锌后的清洗槽中白色絮状沉淀较多，出光槽溶液呈黄棕色，pH值接近4，这些都可能带来电镀故障，由于清洗不干净和出光液pH高，造成电镀零件表面碱性镀液的清洗不够，出光液的出光作用下降，导致钝化膜发花等故障。通过增加一道热水洗，将出光液pH调至l左右后，故障排除，生产恢复到正常。
无铬钝化液配方成分分析-钝化原理及工艺指标控制
无铬钝化液配方成分分析，钝化原理及工艺指标控制 导读：本文详细介绍了无铬钝化液的研究背景，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。 无铬钝化液广泛应用金属材料表面处理，禾川化学引进国外配方破译技术，专业从事钝化液成分分析、配方还原、研发外包服务，为钝化液相关企业 提供一整套配方技术解决方案。 一．背景 一种活性金属或合金，其中化学活性大大降低，而成为贵金属状态的现象，叫钝化。金属由于介质的作用生成的腐蚀产物如果具有致密的结构，形成了一层薄膜（往往是看不见的），紧密覆盖在金属的表面，则改变了金属的表面状态，使金属的电极电位大大向正方向跃变，而成为耐蚀的钝态。如Fe→Fe＋＋时标准电位为－0.44V，钝化后跃变到＋0.5～1V，而显示出耐腐蚀的贵金属性能，这层薄膜就叫钝化膜。铝合金表面的化学转化膜工艺大体可以分为两种: 一种是铬酸盐钝化处理法，一种是非铬酸盐钝化处理法虽然铬酸盐钝化处理具有许多优越之处，但是由于（Cr）毒性高，易致癌，对环境污染大，许多国家已经严格限制铬酸盐的使用与排放，并且随着欧盟指令的生效使得铬酸盐在金属表面处理中的使用受到极大的限制因此，研制新型无铬钝化工艺取代传统铬酸盐钝化十分必要。 禾川化学技术团队具有丰富的分析研发经验，经过多年的技术积累，可以运用尖端的科学仪器、完善的标准图谱库、强大原材料库，彻底解决众多化工企业生产研发过程中遇到的难题，利用其八大服务优势，最终实现企业产品性能改进及新产品研发。 样品分析检测流程：样品确认—物理表征前处理—大型仪器分析—工程师解谱—分析结果验证—后续技术服务。有任何配方技术难题，可即刻联系禾川化学技术团队，我们将为企业提供一站式配方技术解决方案！
镀锌工艺流程
电镀锌：就是利用电解，在制件表面形成均匀、致密、结合良好的金属或合金沉积层的过程。 与其他金属相比，锌是相对便宜而又易镀覆的一种金属，属低值防蚀电镀层，被广泛用于保护钢铁件，特别是防止大气腐蚀，并用于装饰。镀覆技术包括槽镀(或挂镀)、滚镀（适合小零件）、自动镀和连续镀（适合线材、带材）。 二、电镀锌分类 目前，国内按电镀溶液分类，可分为四大类： 1．氰化物镀锌 由于(CN)属剧毒，所以环境保护对电镀锌中使用氰化物提出了严格限制，不断促进减少氰化物和取代氰化物电镀锌镀液体系的发展，要求使用低氰(微氰)电镀液。 采用此工艺电镀后，产品质量好，特别是彩镀，经钝化后色彩保持好。 2．锌酸盐镀锌 此工艺是由氰化物镀锌演化而来的。目前国内形成两大派系，分别为：a) 武汉材保所的“DPE”系列；b) 广电所的“DE”系列。两者都属于碱性添加剂的锌酸盐镀锌，PH值为12.5~13。 采用此工艺，镀层晶格结构为柱状，耐腐蚀性好，适合彩色镀锌。 注意：产品出槽后—>水洗—>出光(硝酸+盐酸) —>水洗—>钝化—>水洗—>水洗—>烫干—>烘干—>老化处理(烘箱内80~90℃。 3．氯化物镀锌 此工艺在电镀行业应用比较广泛，所占比例高达40%。 钝化后(兰白)可以锌代铬(与镀铬相媲美)，特别是在外加水溶性清漆后，外行人是很难辩认出是镀锌还是镀铬的。 此工艺适合于白色钝化(兰白，银白)。 4．硫酸盐镀锌 此工艺适合于连续镀(线材、带材、简单、粗大型零、部件)，成本低廉。 三、电镀锌工艺 1.电镀锌工艺流程 以镀锌铁合金为例，工艺流程如下： 化学除油→热水洗→水洗→电解除油→热水洗→水洗→强腐蚀→水洗→电镀锌铁合金→水洗→水洗→出光→钝化→水洗→干燥。 2.电镀锌镀液配制 镀液的配制(以lL为例)： (1)在镀槽内先加入1/3体积的纯净水； (2)用1/3的纯水溶解氢氧化钠(溶解时会发热，必须小心)； (3)用少量的水将氧化锌调成糊状，然后加入较多的纯水，充分搅拌。将搅拌好的氧化锌慢慢加入到溶解好的氢氧化钠溶液中，边加边搅拌，使其充分络合后加入到镀槽中； (4)当镀液温度降至30~C以下后，加入85g的Baser，充分搅拌； (5)将15mL BaseF溶解在15g BaseR中，然后将其混合物加入镀槽；
镀锌的方法
锌酸盐镀锌工艺的故障原因与处理方法：锌酸盐镀锌层起泡故障的分析与处理实例 首先我们从零件的制备加工检查，没有发现出现起泡的可疑环节，所以重点考虑 电镀各个工序的影响。 零件表面的油污，一般是经化学除油、电解除油清除干净。但若操作不当或者除 油液成分失调，可能会有少量油珠残留在零件表面，这就可能引起镀锌层的起泡。 零件若酸洗除锈时间过长，可能由于过腐蚀也会引起镀层的起泡。 此外，镀前活化不充分，没有活化，零件表面形成了一层薄氧化膜，也会导致镀层结合力变差而起泡。 因此，碱性锌酸盐镀锌前处理要严格控制。 前处理流程为：化学除油→热水洗→冷水洗→酸洗除锈→2次流动水洗→电解除油→热水洗→流水洗→镀前活化→2次流动水洗→镀锌。 除油液要定期加料；酸洗液、镀前活化液要定期更换，而且要严防铜杂质的危害。 (1)电镀工序中引起镀层起泡的可能因素。 挂具选择不当会引起锌镀层起泡，这一点往往易被人们忽略。一般是用焊锡或铜 将挂钩与杆子焊接在一起，再浸塑、浸漆，或用聚氯乙烯薄膜包扎。若包扎破损，焊 接处易受电解质腐蚀，腐蚀产物附着在零件表面、零件自上而下便产生带状密集小泡，因此，应经常检查挂具焊接处是否破损以防止挂具腐蚀而引起镀层起泡。 镀液操作或维护不当导致锌镀层起泡。镀液中添加剂含量过高，易夹杂在镀层中 使得内应力骤增，导致镀层起泡；镀液中重金属杂质，如铅、铜等含量过高，使锌层 中夹杂过多的铅、铜等杂质，镀层与基体结合不良而起泡；光亮剂香草醛加入过多， 镀层的光亮性虽好，但脆性增大，导致镀层起泡，此外，操作条件控制不当如温度太低，电流密度太大，也会导致镀层夹杂有机杂质，引起起泡。 镀后钝化工序的影响。镀后出光、钝化操作不当，清洗不彻底，出光液、钝化液残留在镀层内，烘烤老化也容易引起镀锌层起泡。 (2)采取措施，严格控制镀锌工序消除起泡故障。 ①生产厂首先把好了原材料关，选用性能优良的锌酸盐镀锌原料和添加剂，并且 在添加剂加入镀槽前，先进行霍耳槽实验。 ②加强镀锌槽液的维护，严格控制添加剂及光亮剂的补充量，以"少加勤加"为原则，或者根据霍耳槽试验计量补加。 ③将掉入镀槽内的零件及时捞出，铜挂钩一律不能浸入镀液中。 ④检查锌阳极的纯度，采用0号锌或1号锌，不用2号锌。 ⑤严格按锌酸盐电镀锌工艺规程，控制电流密度和温度，冬季适当加温至15℃以上，并尽可能减少添加剂及光亮剂的用量。 ⑥严格控制零件镀锌层厚度，尤其是零件边角的厚度太厚，特别容易发生镀层起泡。
无铬钝化
铝合金无铬钝化工艺及性能研究 来自知网 收藏引用 作者 訾赟 摘要 使用最广泛的铝合金钝化处理技术是铬酸盐钝化,但传统铬酸盐钝化膜仍存在着环境方面的不足,研制性能优良的无铬钝化膜具有重要的理论和实际意义。本文主要研究了LY12铝合金表面的锆酸盐钝化工艺,通过单因素实验、正交优化等方法确定了锆酸盐钝化中高锰酸钾-氟锆酸钾钝化和双氧水-氟锆酸钾钝化的最佳工艺。研究表明,高锰酸钾-氟锆酸钾钝化的最佳工艺 为:KMnO_4含量5.0g/L,K_2ZrF_6含量3.0g/L,pH值2.2,温度50℃,时间60s;双氧水-氟锆酸钾钝化的最佳工艺为:H_2O_2浓度45ml/L,K_2ZrF_6含量5.0g/L,pH值3.0,温度50℃,时间90s。通过电化学性能测试和中性盐雾实验对锆酸盐钝化膜的耐蚀性进行研究,其结果表明双氧水-氟锆酸钾钝化膜的耐蚀性要比高锰酸钾-氟锆酸钾钝化膜的耐蚀性有很大提高,双氧水-氟锆酸钾钝化膜显著提高了铝合金的抗腐蚀能力。采用SEM、EDS对锆酸盐钝化膜进行分析,结果表明,高锰酸钾-氟锆酸钾钝化膜的膜层表面吸附着颗粒状的氧化物,并且有明显的凹陷存在,钝化膜由Al、O、Mn、Zr等元素组成。双氧水-氟锆酸钾钝化膜的整个膜层表面都分布着不均匀的皲裂纹,整体类似于“干枯河床”状,同时还呈现出多孔的蜂窝结构,钝化膜由Al、O、Zr等元素组成。通过电化学性能测试、中性盐雾实验和SEM表面形貌分析对不同的后处理工艺进行筛选,确定了氟-镍+沸水双重后处理工艺。并与未经过后处理的钝化膜进行对比,结果表明钝化膜经过后处理可以有效地改善膜层的表面形貌,提高膜层的耐腐蚀性能。将锆酸盐钝化膜与铬酸盐钝化膜进行氟-镍+沸水双重后处理,通过电化学性能测试和中性盐雾实验对不同钝化膜的耐蚀性进行对比研究,其结果表明锆酸盐钝化膜中的双氧水-氟锆酸钾钝化膜的耐蚀性优于高锰酸钾-氟锆酸钾钝化膜的耐蚀性,与铬酸盐钝化膜的耐蚀性相接近。 收起 出版源 《沈阳理工大学》, 2011 铝合金无铬纯化的工艺及机理研究 来自知网
最新铜材无铬钝化剂MS0407说明书
目前随着环保要求的提高，铜材加工方面使用的药水的环保要求也提高了，现在要求使用环保型铜钝化液，该类型的钝化液中不含有毒重金属，不含氮磷钾等污染物。螺栓、螺母、垫片、容器、铰链、铆钉、罩、盖、支架、齿轮等各种结构件制造领域经常会用到黄铜、紫铜，但是在处理加工过程中往往都会遇到铜不好抛光、容易变色的情况。特别是无氧铜氧化变色后，会导致其电阻变大，影响其导电功能等，下面给大家介绍一款环保型铜钝化液Q136##356&&2063 一、产品简介 铜材无铬钝化剂MS0407是我司为提高铜制品的抗腐蚀能力而开发的一款新型专利产品。 本产品采用环保、无毒的咪唑啉类杂环化合物并添加多种机膦酸和醇类物质复合而成，不含铬等有毒害物质、外观微浊并有细腻泡沫。本品对经过各种清洗、酸洗或抛光处理后的各种铜材及铜镀层有较强的抗蚀作用，尤其对提高铜材在湿热盐雾环境的耐蚀能力效果十分显著。和传统产品相比，本品安全无毒害，耐蚀性能提高至少6~12倍。 二、特性与优点 本产品具有以下优点： 1、符合RoHS环保要求，不含有重金属，易生物降解有利于减少环境污染； 2、本品性能稳定，药剂可重复使用，处理成本仅为防锈油的1/3； 3、钝化成膜致密，耐蚀性极佳，纯铜可通过中性盐雾＞48小时测试； 4、处理后的产品可保持2年以上不变色。 三、技术指标 凯盟铜材无铬钝化剂MS0407典型数据测试标准 密度（25℃） 1.00±0.05比重计 外观乳白色液体目视 pH值9~10精密PH试纸 四、开槽方法与工艺条件 五、工艺流程
清洗或抛光后工件---MS0407钝化处理—流动清水漂洗（1-3次）—泡纯水—烘干或晾干 如果工件有更高的耐蚀要求，可配合使用我司铜材封闭剂，效果更佳 六、使用方法 1、经过除油或抛光后的工件用流动清洗多次冲洗，应尽可能避免将其它脏物带入钝化池 中。由于大多数的抛光液均含有酸性成份，因此抛光后的工件一定要冲洗充分，否则一旦把酸带入钝化液中，会引起钝化膜层溶解，从而起不到钝化防护的作用。所以，如有必要抛光后的工件可先用0.2~0.5%的Na2CO3溶液中和后再进行钝化。 2、本产品常温使用,处理时间大于5分钟.如果盐雾要求较高的情况,可适当延长处理的 时间（15分钟）,这样钝化效果会更好。 3、经过上述处理后的工件,用流动清水反复冲洗1~2次,再用纯水漂洗后甩干水珠,用低 于80℃的温度烘干即可。 七、钝化性能（样品以紫铜为例、数据仅供参考） 八、槽液维护 本品在使用过程中，防止工件带入大量水和酸液改变钝化液的酸碱度；随着处理的工件量的不断增加，药剂中的有机成份亦有一定的损耗，根据研究我们建议，使用一段时间后及时补加新液来维持药水的稳定性。 九、注意事项 ·本品对酸碱比较敏感，因此使用过程中严防酸碱类物质混入本品中引起溶液报废。·本品在不清洁的工件表面不能形成良好的钝化膜，因此处理前面将工件表面附着的油脂、异物和污垢彻底清除干净，方能进行钝化处理。 十、健康与安全 根据资料显示,本产品在使用过程中应避免与皮肤和眼睛接触。如接触应及时用大量清水冲洗干净，严重者及时送医治疗。 本产品在使用过程中要严格遵循物质安全数据表(MSDS)提供的指引.除指定的用途外,本品不应用于其它用途.如需处理用过的产品,请注意保护环境. 十一、废水处理 ·清洗工件表面后，所排出的酸水溶液，为了环保，请使用者将废水集合水池，然后用醋酸中和在PH值7~8时排放。
镀锌钝化工艺
镀锌钝化工艺 所周知，作为一个阳极性镀层的锌层，其耐蚀性除了与厚度有关外，主要决定于上面钝化膜的耐蚀性，而这更依赖于钝化膜的类型。 六价铬钝化工艺应用十分广泛，它有许多优点：很高的耐蚀性；容易得到多色调的钝化膜，如银、蓝白、彩虹、军绿、黑色、橄榄等色调；配方性简单、原材料来源广泛且生产成本低廉；工艺维护管理简单，自我修复耐蚀性的自愈能力强。但是进六价铬是强致癌物，对环境与人体健康存在严重的毗危害性。 随着近几年来人们对环境保护意识的逐渐增强，以及欧盟WEEE、RoHS等一系列环境指令性法规的实施来越多的镀锌及锌【电镀设备】https://www.wendangku.net/doc/1516943668.html,合金产品的钝化正考虑使用非六价铬钝化工艺。我国的电镀工作者在20世纪70年代就进行了无铬钝化工艺的研究，主要集中在研究钛酸盐、钼酸盐、硅酸盐以及稀土等体系，但终究因外观差、耐蚀性不良而未能进入工业应用。目前所谓无六价铬钝化工艺主要是指工艺较为成熟的三价铬钝化工艺。三价铬的毒性仅为六价铬的I %，未见致癌报道，推广应用三价铬钝化对满足当前锌及锌合金表面处理、降低污染和保护环境具有重要意义。 现在三价铬钝化剂有国内的也有国外的，好的三价铬钝化剂的耐蚀性已达到六价铬钝化剂的要求。镀企业对钝化膜质量指标要求如下： 白钝化：24-48h（耐中性盐雾试验，英文缩写04(SSN 蓝色钝化：48-72h（滚镀> 48h，挂镀>72h)。 彩色钝化：72—96h（滚镀>72h，挂镀>96h）。汽车行业为144h。 黑色钝化：72-144h（滚镀> 72h，挂镀>144h)。 如果使用封闭剂，对汽车行业的零部件来说要NSS > 240h也是能达到的。现在对钝化膜中是否有六价铬都有严格的考核，不仅彩钝要执行国际工标准IEC 62321-2008，就是蓝钝也要求用此标准进行检查。目前国外产品大部分都难以应对这个标六价铬超标，倒是许多国产彩钝品牌可以过关。
锌酸盐镀锌层起泡故障的分析与处理实
()()242Zn OH Zn OH 2OH - -??+?? ()22224ZnO 2H O Zn OH --??+?? 锌酸盐镀锌层起泡故障的分析与处理实
首先我们从零件的制备加工检查，没有发现出现起泡的可疑环节，所以重点考虑电镀各个工序的影响。 零件表面的油污，一般是经化学除油、电解除油清除干净。但若操作不当或者除油液成分失调， 可能会有少量油珠残留在零件表面， 这就可能引起 镀锌 层的 起泡。 零件若酸洗除锈时间过长，可能由于过腐蚀也会引起镀层的起泡。
此外，镀前活化不充分，没有活化，零件表面形成了一层薄氧化膜，也会导致镀层结合力变差而起泡。 因此，碱性锌酸盐镀锌前处理要严格控制。 前处理流程为：化学除油→热水洗→冷水洗→酸洗除锈→ 2 次流动水洗→电 解除油→热水洗→流水洗→镀前活化→ 2 次流动水洗→镀锌。 除油液要定期加料；酸洗液、镀前活化液要定期更换，而且要严防铜杂质的危害。
(1) 电镀工序中引起镀层起泡的可能因素。 挂 具选择不当会引起锌镀层起泡，这一点往往易被人们忽略。一般是用焊 锡或铜将挂钩与杆子焊接在一起，再浸塑、浸漆，或用聚氯乙烯薄膜包扎。若包扎破损，焊接 处易受电解质腐蚀，腐蚀产物附着在零件表面、零件自上而下便 产生带状密集小泡， 因此， 应经常检查挂具焊接处是否破损以防止挂具腐蚀而引 起镀层起泡。 镀
液操作或维护不当导致锌镀层起泡。镀液中添加剂含量过高，易夹杂在 镀层中使得内应力骤增，导致镀层起泡；镀液中重金属杂质，如铅、铜等含量过高，使锌层中 夹杂过多的铅、铜等杂质，镀层与基体结合不良而起泡；光亮剂 香草醛加入过多，镀层的光亮性虽好，但脆性增大，导致镀层起泡，此外，操作条件控制不当如温度 太低，电流密度太大，也会导致镀层夹杂有机杂质，引起 起泡。 镀后钝化工序的影响。镀后出光、钝化操作不当，清洗不彻底，出光液、钝 化液残留在镀层内，烘烤老化也容易引起镀锌层起泡。 (2) 采取措施，严格控制镀锌工序消除起泡故障。
常见13种氯化钾镀锌故障处理分析告诉你标准答案
常见13种氯化钾镀锌故障分析告诉你答案 本篇汇总了氯化钾镀锌的常见故障，包括镀层不光亮、发雾、结合力差、烧焦、黑色条纹、厚度不均、脆性、沉积速度慢、分散能力差、镀液浑浊等。介绍了这些疵病的产生原因及其处理方法。提出了应加强工艺管理、认真做好镀液维护、定期进行净化等措施，以期避免或减少故障发生。 氯化钾镀锌是由最早的无氰氯化铵镀液发展而来的一种无铵弱酸性光亮镀锌工艺。其优点是： (1)镀液导电性好，槽压低，节省电能; (2)镀层结晶细致、光亮、平整; (3)电流效率高，沉积速度快; (4)镀液分散能力好; (5)适用于铸件直接电镀; (6)废水处理简便，解决了环境污染的问题。因此，氯化钾镀锌在工业上得到了广泛应用。 但是，在日常生产中难免会发生质量故障，主要原因在于镀液维护不力，组分失调或受到有害杂质干扰，以及工件前处理不良。本篇拟就氯化钾镀锌中常见故障的产生原因及其处理方法进行汇总和介绍。 各种常见故障的产生原因及其处理方法 1.镀层不光亮产生原因： (1) 镀液浓度过低(即氯化锌、氯化钾和硼酸的含量均低);
(2) 光亮剂不足; (3) pH 过高; (4) 镀液温度过高; (5) 阴极电流密度小; (6) 金属铁杂质多; (7) 有机杂质多。 处理方法： (1) 通过分析，补加氯化锌、氯化钾和硼酸至工艺规范; (2) 适当添加光亮剂; (3) 用稀盐酸溶液调节pH 至工艺规范; (4) 降低镀液温度至工艺规范; (5) 适当提高阴极电流密度; (6) 加入0.5 ~ 2 mL/L 的双氧水(w = 30%)，充分搅拌后，用w = 5% 的氢氧化钠调节pH 至6.2，沉淀、过滤后可除去氢氧化铁; (7) 在镀液温度为45 °C 时加入1 ~ 3 g/L 活性炭，搅拌约30 min 后过滤;或采用高锰酸钾法处理，即先用稀盐酸调低pH 至3 ~ 4，然后在搅拌的情况下将溶有0.5 ~ 1 g/L 高锰酸钾的热水均匀加入镀液中，再继续搅拌30 min ，然后静置过滤，可除去有机物。 2.发雾、发花：产生原因 (1) 镀液温度过高;氯化钾镀锌故障处理 (2) pH 过高; (3) 槽镀工件过多或阳极面积不够;
锌酸盐镀锌故障分析
锌酸盐镀锌工艺的故障原因与处理方法 锌酸盐镀锌层起泡故障的分析与处理 (1)首先我们从零件的制备加工检查，没有发现出现起泡的可疑环节，所以重点考虑电镀各个工序的影响。 零件表面的油污，一般是经化学除油、电解除油清除干净。但若操作不 当或者除油液成分失调，可能会有少量油珠残留在零件表面，这就可能引起 镀锌层的起泡。 零件若酸洗除锈时间过长，可能由于过腐蚀也会引起镀层的起泡。 此外，镀前活化不充分，没有活化，零件表面形成了一层薄氧化膜，也 会导致镀层结合力变差而起泡。 因此，碱性锌酸盐镀锌前处理要严格控制。 前处理流程为：化学除油→热水洗→冷水洗→酸洗除锈→2道流动水洗→阳极电解除油→热水洗→流动水洗→镀前活化→2道流动水洗→镀锌。 除油液要定期加料；酸洗液、镀前活化液要定期更换，而且要严防铜杂 质的危害。 (2)电镀工序中引起镀层起泡的可能因素。 挂具选择不当会引起锌镀层起泡，这一点往往易被人们忽略。一般是用 焊锡或铜将挂钩与杆子焊接在一起，再浸塑、浸漆，或用聚氯乙烯薄膜包扎。若包扎破损，焊接处易受电解质腐蚀，腐蚀产物附着在零件表面、零件自上 而下便产生带状密集小泡，因此，应经常检查挂具焊接处是否破损以防止挂 具腐蚀而引起镀层起泡。 镀液操作或维护不当导致锌镀层起泡。镀液中添加剂含量过高，易夹杂 在镀层中使得内应力骤增，导致镀层起泡；镀液中重金属杂质，如铅、铜等 含量过高，使锌层中夹杂过多的铅、铜等杂质，镀层与基体结合不良而起泡；光亮剂香草醛加入过多，镀层的光亮性虽好，但脆性增大，导致镀层起泡， 此外，操作条件控制不当，如：温度太低，电流密度太大，也会导致镀层夹 杂有机杂质，引起起泡。 镀后钝化工序的影响。镀后出光、钝化操作不当，清洗不彻底，出光液、钝化液残留在镀层内，烘烤老化也容易引起镀锌层起泡。 (3)采取措施，严格控制镀锌工序消除起泡故障。
无铬钝化工艺说明书
压铸铝抛丸件无铬钝化工艺 使用说明书 一．适用范围： 本工艺适用于对压铸铝抛丸件进行钝化处理，钝化后工件表面呈金属本色（略显微黄），中性盐雾试验24h，腐蚀面不大于工件总表面积的15%。本工艺不含三价铬、六价铬及其它重金属元素，是绿色环保工艺。 二、工艺流程： 表调→清洗→清洗→钝化→清洗→清洗→封闭→吹干。 三．工艺参数： 四．工艺维护： 1.表调工序：
本工序控制工艺参数是槽液的PH值。当PH小于1时，槽液变浓，加水调整至PH值为1--1.5，PH值大于1.5时，槽液变淡，加原液调整至PH值为1--1.5，长期使用槽液变脏，调整无效时，更换槽液。 2.钝化工序： 本工序控制的工艺参数是槽液的PH值和钴离子含量。日常生产主要控制槽液的PH值。当PH值小于4时，槽液变浓，加水调整至PH值至4--4.5.PH值大于4.5时，槽液变淡，加原液调整至PH值至4--4.5。当槽液PH在工艺范围之内，而工件的外观或盐雾试验达不到要求时，分析槽液的钴离子含量，钴离子含量低于工艺范围时，加原液调整。长期使用，槽液变脏变淡，调整无效时，更换槽液。 本工序的两道清洗水务必保持清洁，工件务必清洗干净。否则残留的钝化液将会带入封闭槽使槽液内产生絮状物，槽影响封闭效果，而且絮状物附于工件表面影响产品外观。生产时应是流动清水洗，清洗槽应隔日换槽。 3.封闭工序： (1).槽液的配制： 在封闭槽中加入所需量的2/3的水，按5%的比例加入KF-1无铬钝化封闭剂，之后再加水至所需体积。加热至70--75℃即可使用。 （2）.槽液的控制： 本工序控制的工艺参数是槽液的PH值。当PH值小于8时，槽液变淡，加KF-1无铬钝化封闭剂原液调整至PH值为8--8.5。当PH值大于8.5时，槽液变浓，加水调整至PH值为8--8.5. 槽内封闭液务必保持清洁，液内不得有絮状物产生。根据生产情况，每隔8-10日更换槽液。 封闭槽内严禁酸性物质混入。 注：为了保证钝化后工件表面不产生“水印”，建议生产时： 1.钝化的工件不用铁丝篓装载，改用挂具装载。使工件有间隙。 2.钝化后立即用压缩空气彻底吹干，使工件快速干燥。
滚镀锌镍合金ZNICKEL电镀工艺操作规程
滚镀锌镍合金ZNICKEL 990电镀工艺操作规程 一．前处理工序可以分线下处理和线上两部分： 1.线下：化学脱脂—热水洗（60-90度）—电解脱脂—热水洗（60-90度）—流动水洗 —体积分数为50%盐酸洗除锈—流动水洗—流动水洗—稀碱液中和—流动水洗—电镀锌镍合金 2.清洗----清洗---ZN T 70钝化--清洗---SLOTOFIN10封闭--烘干 二．电镀钝化封闭操作条件 三．分析控制： 金属锌：9-11克/升，（小螺丝应该比大螺丝金属锌高0.5-1克/升） 氢氧化钠：108-132克/升（保持金属锌和氢氧化钠=1：12-14） 金属镍：0.8克/升开始生产，长期生产后维持在1.0-1.3克/升，当镀液老化后可以适当提高金属镍含量到1.3-1.5克/升。 温度25度，电流密度为0.8-1.2安培/平方分米。小螺丝电流密度为0.4-0.6安培/平方分米。 三、遵照操作补充说明，镀层或钝化出现问题解决方法如下： 1.分析镀液中锌，氢氧化钠，镍三种主要原料的含量，保持氢氧化钠/金属锌为12-14： 1，镍含量保持SL-10彩色钝化获得鲜艳的钝化层即可保持锌镍合金镀层中镍含量在12-15%。
2.良好的电镀外观是非常重要的，镀层表面均匀白亮，无高区烧焦和低区发暗现象， 镀层结晶细致，无粗糙。（1）.温度在操作范围情况下，控制氢氧化钠/金属锌为12-14：1，（2）加入994防止低区发暗和减少镀层表面的黄斑和黑点，提高镀层金属镍含量（3）992在滚镀锌镍合金中作用比较是络合锌，合理的含量可以获得均匀白亮的锌镍合金镀层；992和994主要是控制金属锌的。991主要络合镍，将金属镍控制在10-15%，一般控制在较高状态。含量高，镀层中金属镍低。（4）检查是否缺少镍及其补充的数量，镍高三价铬透明钝化容易变棕色。彩色钝化钝化膜无色或呈蓝黄色。黑色钝化黑彩虹色钝化膜。镍低彩色钝化黄色钝化膜可被擦掉。黑色钝化时产生褐色色调。 滚镀工件外观表现情况一览表
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。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
热镀锌生产工艺
热镀锌工艺分析研究 摘要：连续热镀锌薄钢板简称镀锌板或白铁皮，是厚度0.25~2.5mm的冷轧连续热镀锌薄钢板和钢带，钢带先通过火焰加热的预热炉，烧掉表面残油，同时在表面生成氧化铁膜，再进入含有H2、N2混合气体的还原退火炉加热到710~920℃，使氧化铁膜还原成海绵铁，表面活化和净化了的带钢冷却到稍高于熔锌的温度后，进入450~460℃的锌锅，利用气刀控制锌层表面厚度。最后经铬酸盐溶液钝化处理，以提高耐白锈性。 关键词：热镀锌还原退火炉钝化 一、前言 热镀锌（galvanizing）也叫热浸锌和热浸镀锌：是一种有效的金属防腐方式，主要用于各行业的金属结构设施上。是将除锈后的钢件浸入500℃左右融化的锌液中，使钢构件表面附着锌层，从而起到防腐的目的。热镀锌工艺流程：成品酸洗-水洗-加助镀液-烘干-挂镀-冷却-药化-清洗-打磨-热镀锌完工1、热镀锌是由较古老的热镀方法发展而来的，自从1836年法国把热镀锌应用于工业以来，已经有一百七十多年的历史了。近三十年来，伴随着冷轧带钢的飞速发展，热镀锌工业得以大规模发展。
二、国内外薄板热镀锌生产现状及发展趋势 （一）热镀锌 镀锌钢板是为防止钢板表面遭受腐蚀，延长其使用寿命，在钢板表面涂以一层金属锌，这种涂锌的薄钢板称为镀锌板。镀锌板按生产及加工方法可分为以下几类：①热浸镀锌钢板。将薄钢板浸入熔解的锌槽中，使其表面粘附一层锌的薄钢板。目前主要采用连续镀锌工艺生产，即把成卷的钢板连续浸在熔解有锌的镀槽中制成镀锌钢板；②合金化镀锌钢板。这种钢板也是用热浸法制造，但在出槽后，立即把它加热到５００℃左右，使其生成锌和铁的合金被膜。这种镀锌板具有良好的密着性和焊接性；③电镀锌钢板。用电镀法制造这种镀锌钢板具有良好的加工性。但镀层较薄，耐腐蚀性不如热浸法镀锌板；④单面镀和双面差镀锌钢板。单面镀锌钢板，即只在一面镀锌的产品。在焊接、涂装、防锈处理、加工等方面，具有比双面镀锌板更好的适应性。为克服单面未涂锌的缺点，又有一种在另面涂以薄层锌的镀锌板，即双面差镀锌板；⑤合金、复合镀锌钢板。它是用锌和其他金属如铅、锌制成合金乃至复合镀成的钢板。这种钢板既具有卓越的防锈性能，又有良好的涂装性能。 镀锌钢板按用途又可分为一般用、屋顶用、建筑外侧板用、结构用、瓦垄板用、拉伸用和深冲用等镀锌钢板。 热镀锌工艺主要运用范围：工业、建筑、电力设施、化工设施、机械制造、石油、农业设施、通信设施、消防设施、铁路、公路交通设施等领域 主要生产厂及进口生产国家： 国内主要生产厂：武汉、鞍钢、沙钢、宝钢及广东等；国外主要生产国有日本、德国、俄罗斯、法国等。 外观 １、表面状态：镀锌板由于涂镀工艺中处理方式不同，表面状态也不同，如普通锌花、细锌花、平整锌花、无锌花以及磷化处理的表面等。
无铬钝化剂
铝型材的无铬工艺 随着中国铝制品行业的蓬勃发展，铝型材、铝单板、铝轮等铝制品企业快速崛起，在此类工厂的铝表面处理工艺中，此前一直以来都是以六价铬处理作为铝制品的标准处理，它有着优异的性能和非常好的适应性，但它也存在毒性大，对环境污染严重的缺点。随着国家对环境保护、健康安全的意识越来越强，在铝制品行业，用无铬处理工艺代替六价铬处理工艺成为必然，在无铬处理工艺中，上海耀岩化学凭借积累多年的实验成果与现场应用的经验，所生产的铝无铬处理产品已经完全等同于先前的六价铬产品，最大限度的提高了涂层与铝制品的附着力和防腐性能。在提供优质的处理效果的同时，消除了对环境、健康、安全的隐患。 无铬工艺——优点 ①可应用于浸渍、喷淋或冲淋等处理方式 ②维护成本较低 ③不含有毒物质 ④稳定的膜层 ⑤废水处理简单 ⑥不含磷和重金属 ⑦在线掌控容易 ⑧具有一系列的标准认可 铝型材处理工艺 铝单板处理工艺 水 洗 无铬钝化 纯水洗 水 洗 水 洗 铝表调 脱 脂 干 燥 铝表调 无铬钝化 纯水洗 水 洗 水 洗 纯水洗 干 燥 水 洗
铝轮毂处理工艺 压铸铝处理工艺 无铬铝钝化剂主要优势 ①可靠的无铬解决方案 ②无需水洗 ③废水量减少 ④工艺简化 ⑤生产效率提升 ⑥出色的物理测试结果 三价铬的主要优势 ①环保、安全无毒 ②操作简单 ③废水处理简单 ④电阻低 ⑤裸模防腐能力佳 ⑥与涂料匹配性能优 铝表调 水 洗 水 洗 脱 脂 干 燥 预脱脂 水 洗 水 洗 纯水洗 纯水洗 无铬钝化 水 洗 干 燥 纯水洗 纯水洗 水 洗 水 洗 铝表调 水 洗 蚀 刻 水 洗 水 洗 脱 脂 三价铬钝化
影响锌酸盐镀锌质量的原因浅析
? 12 ? 影响锌酸盐镀锌质量的原因浅析 奚兵 （常州市荆川里小区12丙201，江苏 常州 213015） 摘 要：分析了镀前处理、镀液成分、杂质、操作条件对锌酸盐镀锌质量的影响，并给出了相应的解决办法和措施。介绍了各工序操作中应注意的问题及镀液维护的参数范围。实践表明，锌酸盐镀锌工艺可以获得不亚于氰化物镀锌质量的镀层。 关键词：锌酸盐镀锌；前处理；镀液维护；镀层质量 中图分类号：TG178; TQ153.15 文献标志码：B 文章编号：1004 – 227X (2009) 10 – 0012 – 03 Analysis on causes affecting deposit quality of zincate zinc plating // XI Bing Abstract: The effects of pre-plating treatment, bath composition, impurities and operation conditions on the deposit quality of zincate zinc plating were analyzed. Some corresponding solutions and measures were suggested. The problems needing attention in process operation and the parameter range of bath maintenance were introduced. The practice shows that the quality of deposit obtained by zincate zinc plating is no worse than that by cyanide zinc plating. Keywords: zincate zinc plating; pretreatment; bath maintenance; deposit quality Author’s address: Flat.201, The Third Unit, No.12 Building, Jingchuanli Residential Quarter, Changzhou 213015, China 1 前言 锌酸盐镀锌是在传统氰化物镀锌基础上发展起来的环保型镀锌工艺之一。经过近40年的研究和实践，目前市售的无氰碱性镀锌添加剂和光亮剂均可获得结晶细致光亮、结合力好的镀层，不亚于氰化镀锌质量，且适应在不同的基材上电镀，达到了现代工业生产的要求。 锌酸盐镀锌由于不使用剧毒的氰化钠，金属浓度低，所以有利于清洁生产，只要调整pH ，锌就很容易变成氢氧化锌而沉淀，易于回收再利用，且成分简单，易于管理。但是，无论有氰还是无氰电镀，在生产过程中都会出现镀层的质量问题，其原因往往是镀液中成 收稿日期：2008–10–08 修回日期：2009–01–20 作者简介：奚兵（1935–），男，江苏苏州人，长期从事金属表面处理工作。 作者联系方式：(Tel) 0519–86972150。 分比例失调或受有害杂质干扰及前处理不良等因素所致。本文拟就影响锌酸盐镀锌质量的原因加以分析讨论。 2 镀前处理 2. 1 除油 与氰化镀液相比，锌酸盐镀液的除油能力是很差的，所以，即使是碱性镀液，对除油也应该重视。如果工件除油不良，镀层就容易起泡，影响结合力。对于挂镀，工件最好经过电解除油或超声波除油。如果选用化学除油，需要二次除油，第二次应在另设的除油液中进行，该除油液必须保持清洁。对于油污较重的工件，应当先用有机溶剂清洗，然后再进行除油。 除油是否合格，最简单的方法是看从清洗水中取出的工件表面的水膜。如果其表面水膜是连续(亲水)的，则除油合格；如果工件表面出现水珠状现象，即有不润湿的地方，则说明除油不良，必须重新除油。 2. 2 酸洗 酸洗不良或不当同样会导致镀层起泡。由于水和氧的作用，工件表面会被腐蚀，其腐蚀产物是金属氧化物(生锈)，所以工件经上述工序除油后，必须进行酸洗处理，防止其影响镀层与基体的结合力。实践表明，不同基材需采取不同的酸洗方法。首先应了解待镀产品的材质，然后合理地选用酸洗液组分进行酸洗处理，否则可能会发生质量故障。例如，某企业采用锌酸盐镀锌试镀一种出口产品样件，结果镀层起泡，部分呈粉状，前处理酸洗与其他工件一样为常规工艺。后经核实，该产品的材质为硫磷钢。由于酸洗中盐酸浓度过高，使工件基体组织中的硫、磷元素形成晶界偏析，在碱性镀锌过程中大量析氢，影响了镀层的结合。因此，锌酸盐镀锌工艺要求：碳素钢可以用体积比1∶1的盐酸溶液酸洗；弹簧钢宜用质量分数为15%的硫酸溶液浸蚀；铸铁件应在硫酸和氢氟酸混合液中除锈；硫磷钢只能用低浓度(体积比约1∶2)盐酸水溶液处理，以防止工件基体表面的硫、磷的偏析，避免 万方数据