碱性锌酸盐镀锌Word文档下载推荐.docx
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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，且阳极不易钝化，但过高会使逸出的气体比较严重，光亮剂的消耗量会增多。
氢氧化钠和锌离子比值至少控制在10:
1最佳范围:
12-13:
1
⒊DF-06型添加剂：
①保证光亮度，与辅助剂配合使用，可在整个阴极电流密度区保持光亮。
②防止高电流区烧焦，低区发雾。
③消耗量取决于：
带出、锌的浓度、镀层厚度等要求。
一般消耗量为
挂镀150ml∕KAH左右，滚镀200ml∕KAH左右。
开缸量为6ml∕L。
④添加过量高电位区镀金层结晶粗糙,特别多时出现烧焦,低区呈有机条纹状.
⒋DF-06型辅助剂：
①使镀层结晶细化，对镀层具有一定的整平作用。
②保证添加剂的均镀能力。
③用量与锌的浓度成比例：
1g／L的锌相对于g／L左右的辅助剂，
一般消耗量为100ml∕KAH左右，开缸量为6ml∕L。
④添加过量会阳极钝化，高区易烧焦，走位差。
⒌DF-06型走位剂：
①不含强络合剂和螯合剂
②提高均镀能力，改善添加剂在低电流密度的作用。
③在开缸时使用，开缸量为5ml∕L。
④添加过量会使高电流密度区的镀层产生灰雾状。
⑤消耗量为：
挂镀：
50-80ml/KAH滚镀：
50-100ml/KAH
六、操作条件：
参数
单位
范围
最佳
锌离子
g／L
8-12
10
氢氧化钠
挂镀100-140
120
滚镀120-150
130
DF-06添加剂
ml∕L
4-8
6
DF-06辅助剂
DF-06走位剂
3-7
5
温度
℃
15-45
25-35
搅拌
机械搅拌
过滤
每小时
2-3次循环
加热和冷却设备
必需
排风
建议
阴极电流密度
滚镀
-2Ad㎡
挂镀
阴阳极面积比值
比值
1：
滚镀转速
转/分
8-10
每千安培小时添加剂的维护：
补充方法
每千安培小时消耗量
100-150ml
150-200ml
100ml
50-80ml
50-100ml
六、工艺条件的影响：
⒈温度：
温度高：
添加剂消耗大，槽液中锌离子浓度上升快，槽液稳定性变差，分散能力和深镀能力也会降低。
温度低：
镀层脆性大，使用电流密度范围缩小。
⒉电流密度：
电流密度与镀液、温度有密切的关系，镀液浓度高和温度
高，电流密度也要开大一些，反之则要小一些。
电流密度过大，镀层结晶致密过差，镀层粗糙高电位易烧焦。
⒊阳极：
为获得良好的镀层质量，需有足够的阳极面积。
七、杂质的影响和处理方法：
1有机杂质一部份为槽液中添加剂的分解产物，一部份为工件前处理不彻底而带入。
有机杂质多会使镀层发雾发花，严重时使镀层带来脆性。
处理方法：
活性炭吸附。
2①无机杂质一般为铜、铁、铅等。
少量的铜杂质会影响钝化膜的色质、色调，稍高一些使钝化膜发雾，更多时在硝酸出光后就会发黑。
处理方法：
可以用低电流密度下电解处理，也可用1-2g／L锌粉处理，充分搅拌1小时后过滤干净。
②铅杂质主要由锌阳极带入的，其危害性比铜更大。
滚镀铅杂质较高时会导致锌层不沉积，挂镀在硝酸出光后，镀层会显黄褐色，在低铬钝化如三价钝化后不能获得蓝白色。
可用低电流密度下电解处理，也可用1-2g／L锌粉处理，边加入边搅拌，1小时后充分过滤。
八、镀液转化：
⒈无氰碱性转换：
DF-06型添加剂系列兼容新一代无氰碱性添加剂，可以自然转换，只要调整到DF-06添加剂系列各成份比例范围，按正常消耗补加即可。
⒉氰化镀液转换：
DF-06添加剂为一种新型高性能添加剂，可用于氰化镀液中转换，转换极为方便，不影响正常生产。
有氰转无氰具体转换方案及维护要点如下：
①在氰化镀液中由于有氰化钠的存在，所以对杂质的容忍度较高，因此在转换前必须先净化槽液，可用1-2g／L活性炭和1-2g／L锌粉同时加入处理，充分搅拌1小时后迅速过滤干净，然后在低电流密度下进行电解。
2分析镀液成份，把氢氧化钠控制在100g/L左右，锌离子8g/L左右。
3进行赫氏槽试片。
根椐赫氏槽试片结果补加DF-06系列产品。
4DF-06型添加剂在实践中能与各种碱性添加剂相溶，根据亮度适当调整。
5加入DF-06型添加剂后应立即停止添加原用添加剂和氰化钠。
6在生产过程中由于氰化钠逐步减少，槽液稳定性能会下降，所以必须对槽液进行定期维护，锌粉或CK-778净化剂配合电解处理。
对氰化镀液转换，最好由我司人员对镀液进行分析试验，得出具体转换方案后再进行转缸。
九、常见故障原因与解决方法
故障现象
故障原因
解决方法
镀层起泡发脆、结合力差
⑴镀前处理不良
⑵氧化锌含量高
⑶氢氧化钠含量低
⑷电流密度大
⑸镀液温度过低
⑹添加剂过量
⑺有机杂质过多
⑴加强前处理
⑵稀释镀液，降低氧
化锌含量
⑶添加氢氧化钠，使
氢氧化钠含量在规
定范围
⑷降低电流密度
⑸加热镀液到工艺范
围
⑹用大电流电解或用
活性炭吸附
⑺用活性炭吸附
镀层结晶粗糙
⑴辅助剂含量低
⑸添加剂过量
⑹金属杂质过多
⑴增加辅助剂用量
含量在规定范围
⑸用大电流电解或用
⑹用锌粉处理或小电
流电解
镀层沉积速度慢
⑴氧化锌含量低
⑵氢氧化钠含量过低
或过高
⑶辅助剂含量低
⑷电流密度小
⑴添加氧化锌。
提高
氧化锌含量
⑵调整氢氧化钠，使
氢氧化钠含量在规定工艺范围
⑶增加辅助剂用量
⑷提高电流密度
镀层光亮度不均匀
⑴电流密度小
⑵添加剂不足
⑷有机杂质过多
⑴提高电流密度
⑵增加添加剂用量
⑷用活性炭吸附
镀层发雾
⑵添加剂过量
⑶镀液温度过高
⑵用大电流电解或用活性炭吸附
⑶冷却镀液，降低镀液温度
镀层发暗无光泽
⑴添加剂不足
⑵金属杂质过多
⑴增加添加剂用量
⑵用锌粉处理或A电流电解
分散能力差
⑶氢氧化钠含量高
⑷镀液温度过高
⑵稀释镀液，降低氢氧化钠含量
⑶稀释镀液，降低氢氧化钠含量只规定工艺范围
⑷冷却镀液，降低镀液温度
深镀能力差
⑴添加剂含量低
⑵镀液温度过低
⑶电流密度小
⑸走位剂过低
⑵加热镀液到工艺范围
⑶提高电流密度
⑸适量补加走位剂
十、分析方法和试剂配制：
（参考）
1、溶液分析方法：
①ZnO:
取镀液1ml于250ml锥形瓶中，加50ml纯水，加少许抗坏血酸，加20mlPH=10缓冲液，加0.2g铬黑T，再加10ml1：
1甲醛，立即用滴定至出现蓝色为终点。
计算：
Zn=Cv×
ZnO=／
②NaOH:
取镀液1ml于250ml锥形瓶中,加50ml纯水，加入1倍测定锌消耗EDTA的体积，加20﹪氯化钡20ml，加酚酞2滴，用滴定至红色消失为终点。
计算：
NaON=Cv×
40
③NaCN:
取镀液1ml于250ml锥形瓶中,加50ml纯水，加入10﹪碘化钾20ml，用滴定至出现浑浊为终点。
NaCN=Cv×
98
④Na2CO3:
取镀液1ml于250ml锥形瓶中，加50ml纯水,加入1倍测定锌消耗EDTA的体积，加酚酞2滴,用滴定至红色消失为终点。
Na2CO3=C.（V2-V1）×
53
2、试剂配制：
①PH=10缓冲液：
54g氯化铵溶于350ml氨水中，稀释至1升
②铬黑T指示剂：
铬黑T与100g氯化钠混合均匀
③1：
1甲醛：
1体积纯水与1体积甲醛混合均匀
120﹪氯化钡：
200g氯化钡溶于1升纯水中
210﹪碘化钾：
100g碘化钾溶于1升纯水中
3酚酞指示剂：
1g酚酞溶于80ml乙醇中，稀释至100ml
4／LEDTA：
（本厂使用可不标定）称取分析纯乙二胺四乙酸二钠20g，以纯水加热溶解后冷却，稀释至1升
5／LHCL：
（本厂使用可不标定）量取分析纯盐酸（相对密度）45ml，以纯水稀释至1升
6／LAgNO3：
（本厂使用可不标定）取分析纯硝酸银标准称取17.000g，溶解于纯水稀释至1升，储于棕色瓶中
无氰碱性镀锌工艺中溶锌槽的应用
一、溶锌槽的设计
通过设计一个容纳有高浓度的氢氧化钠溶液（115－185g/L）和金属锌的溶锌槽，电镀人员就能轻易地把高浓度的富锌溶液迅速输送到镀锌槽中，从而得以稳定无氰镀锌溶液中锌离子的浓度。
要实现上述目的，首先要保证溶锌槽中的金属锌与钢网篮或钢隔离栅必须保持恒定的接触，从而才能形成有效地原电池，促使金属锌以平稳的速率溶解。
如果它们之间接触不良的话，则会因溶解太慢，而不能在溶锌槽中维持足够量的富余锌。
其次，要借助空气搅拌液下循环泵或带泵的外部管道将溶锌槽中的富锌溶液持续不断的输入到无氰镀锌槽中，同时，要迫使溶锌槽中的溶液产生足够的对流运动，否则其中的金属锌条表面就会形成一层坚硬的氧化锌或氢氧化锌外壳，从而阻碍锌的溶解，一旦发生这种情况，这层外壳必须及时除去，否则金属锌就不会溶解至氢氧化钠溶液中。
再者，一般设计良好的溶锌槽,生产中应能方便地补充金属锌球、锌条、氢氧化钠。
理想的状态是，无氰碱性镀锌中可以永远不需要额外补加氢氧化钠，所有的锌离子和电解液均可通过溶锌槽来补充。
就不同的镀锌厂而言，溶锌槽中锌浓度的要求也不尽相同。
高负荷生产厂需要较高的锌补给，反之，正常或间歇生产的厂家需要的就少一些。
平均情况下，溶锌槽通常设计为无氰碱性镀锌槽容积的15－20％，某些高负荷生产的厂家需要把溶锌槽设计为无氰碱性镀锌槽容量的33％左右，才能确保足够的锌补给。
要确定溶锌槽的容积，电镀工作者必须要考虑到电镀的生产量和工作场地空间的限制。
要安装一些容积为镀锌槽容积15－20％的溶锌槽，电镀人员必须同时要考虑到为溶锌槽过滤泵、排风设施及用于循环输送的管道的安置提供足够的空间。
溶锌槽一般安放在电镀缸附近，通过外盖塑胶管道及泵与无氰碱性镀锌槽相连。
最好在溶锌槽与锌镀槽间利用重力原理来安装管路,形成液位差，以帮助溶液间循环输送，最大限度减少输送泵的数量。
最好的做法是：
溶锌槽的富锌液通过过滤器过滤，再泵到锌镀槽中去，这样可以有效去除富锌液中包含的未溶解的锌微粒，从而避免粗糙镀层的产生。
二、溶锌槽的构造及安装
溶锌槽由低碳钢制成，槽内装合适的铁网篮和隔离栅以容纳锌球、锌条，铁网篮或隔离栅应能移动，以便安装泵浦和循环设施，这样也便于锌槽的维修和维护。
铁网篮和隔离栅均由低碳钢制造，安装前应用高温火焰灼热使其表面生成一层蓝色的氧化膜以作为溶锌时的催化剂，隔离栅是类似电镀线上作为人行道用的栅状的板或条组成，管道把无氰碱性镀锌槽与溶锌槽连结在一起，以便使溶液方便的从一个槽输送到另一个槽，并同分立的过滤器相连。
安装合适的泵和过滤器确保锌液足够的流量和有效的循环才能有效控制锌镀槽中的锌浓度。
有若干种使溶锌槽中的溶液对流的方法：
在溶锌槽底部铺没打孔的管子，其中通入压缩空气可使溶锌液保持良好的运动，促进金属锌的溶解。
循环泵也是不错的选择，但它必须使能耐高碱性镀液的腐蚀，同时要有足够的流通循环量，外置的管道输送亦可保持锌液的流动，但需要额外添加一个输送泵。
溶锌槽管路系统由耐碱的聚丙稀塑料制成，所用的阀门也应用高质量的聚丙烯制成，以确保使用的寿命和可靠性，从而有效地控制槽液在溶锌槽和锌镀槽中的进出，其管径大小取决于锌镀槽的大小和日常工作量。
专用的泵可以毫无问题的输送粘性的高碱富锌溶液，泵的流量视外部管道的流量，泵的容量和溶液的传输距离而定。
过滤器的规格通常应保证每小时镀液循环2－3周期。
例如：
一带溶锌槽的15000升镀锌槽，对泵和过滤器的最佳要求是：
每小时能过滤及传输30000－45000升镀液。
泵和过滤器可以是分立的部分，亦可以作为一个整体单位使用，配套的整体单元使用起来更有效：
它包括了泵、过滤器、管道和一个加料槽，与泵的规格（如或5HP）配套的过滤器的规格是保证通过每平方英尺过滤介质的最大流量，粗略的作法是按每平方英尺过滤介质有750l/hr的流量。
过滤机对任一无氰碱性镀锌也都是必备的，它必须装在溶液流入镀锌槽处，装有辅助介质（如硅藻土、活性碳）的过滤机可有效延长其使用寿命，在过滤机侧安装加料槽，过滤纸就能轻易地被过滤辅助剂包裹，这不仅延长了过滤纸的寿命，而且还提高了过滤机的过滤精度，提高了过滤机过滤槽液中不溶性杂质的能力。
三、溶锌槽最初的溶液配制操作和维护
在无氰碱性镀锌线，浴锌槽、泵、过滤机、管路等系统按设计安装完毕后，就该往溶锌槽中加入金属锌版/球和氢氧化钠液了。
不同金属表面积和不同的氢氧化钠浓度决定着金属锌不同的溶解速度，溶锌槽内启用的第一步是往铁网篮内充填其容积的1/2或3/4金属锌，同时，往槽内加入120－140g/L的氢氧化钠溶液，如果观察发现锌溶解太快，那么就削减溶锌槽中金属锌的量。
如太慢就通过再加入锌球/块或把氢氧化钠浓度提高在160g/L来增加金属锌的溶解量。
另外，还可以依靠溶锌槽中金属锌的溶解来配置锌镀液，成批成倍在溶锌槽中溶解的锌通过泵输送到镀槽中，就能产生成千上万的、新鲜的镀锌工作液等等，而后只需加入专利的光剂成分即可开始电镀。
溶锌槽中锌的溶解在理论上是可以计算的，但实际生产中常常需要考虑到溶液的带出，电镀工作量和其他种种因素，对电镀人员来说，溶锌槽配置成的最初一、二个星期，需要实际观察了解要维持锌镀槽中锌浓度，溶锌槽应产生多少锌。
通常，溶锌槽中锌浓度应维持比锌镀液中高2－6g/L，氢氧化钠浓度应维持在比锌镀槽中高6－20g/L，这样一来，就能满足绝大多数电镀生产厂生产中有足够的溶锌液补充到镀锌槽中去。
溶锌槽的维护很简单，把金属锌球/块放在铁网篮或铁隔离栅中，槽中盛上一定浓度的氢氧化钠溶液，保持溶锌液良好的溶液对流，就很少会出问题。
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）
—1mL/L
3工艺影响因素
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。
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。
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。
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。
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。
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。
目前，镀锌广泛采用碱性锌酸盐镀锌工艺，其镀层外观光亮，具有良好的结合力、低脆性和耐蚀性。
它消除了氰化镀锌的毒性，克服了铵盐镀锌对钢铁设备的腐蚀和钝化膜在湿热空气中易变色的缺陷，但实际操作中，若处理不当仍会出现如下故障。
（1）镀层起泡 造成镀层起泡的原因有：
①镀层过厚，超过20μm；
②镀件断电后，继续电镀，没有经过活化处理；
③新配镀液，没有用大电流试镀，镀液尚未“熟化”就进行电镀；
④镀件材质差，前处理——除油除锈不彻底（此时需电化学除油，用强腐蚀剂去除氧化皮及锈迹，镀前还要进行1∶1盐酸活化处理）。
（2）镀层结晶粗糙发暗 镀液经过一段时间镀锌作业，镀层理想，而再次镀锌其镀层粗糙发暗，其因有二，应予处理：
①添加剂含量减少、不足，应加～ml/L添加剂，要少加勤加；
②镀液中混入铜铁等金属杂质，可用小电流电解处理或加锌粉置换处理，加～g/L锌粉后搅拌、静置，并在2h内过滤去除；
③锌镀液中锌、碱比例失调，也会造成镀层粗糙发暗，应定期分析锌和氢氧化钠的含量，并使它们保持一定的比例，通常，挂镀：
10∶1，滚镀为12∶1。
（3）阳极钝化，锌含量下降 这类故障，应首先考虑阳极面积，如果阳极面积过小，阳极则易钝化发黑，应调整好阴阳极面积比，使之等于～∶，同时还需考虑阳极电流密度，如果太大应调整到工艺要求范围内。
此外，还要考虑到镀液中NaOH含量是否偏低，如果偏低则应根据分析补加氢氧化钠量，使之达到配方要求（100～140g/L）。
（4）镀层发脆 镀层过厚和前处理不良，常导致其脆性大，应缩短电镀时间和加强镀前处理——彻底除油除锈；
冬季寒冷，镀液温度偏低也常出现镀层发脆现象，在镀前将镀液加至室温（20～30℃）方可镀锌；
另外添加剂等有
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