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现代碱性无氰机械镀锌工艺简介
一、碱性无氰机械镀锌概述
碱性无氰锌酸盐镀锌液成分简单,镀液中不含配位剂,废水处理容易,因而应用领域不断扩大。国内早在上世纪六、七十年代就开始碱性无氰锌酸盐镀锌,由于存在许多问题阻碍了碱性无氰镀锌的进一步推广与发展,而现代碱性无氰镀锌工艺经电镀工作者不断的研究,工艺日益完善,特别是在大力推行清洁生产的今天,受到广泛的关注。
二、阻碍碱性无氰镀锌发展的因素
1、原材料质量
早期国内氧化锌、氢氧化钠质量存在许多问题,特别是氢氧化钠中杂质含量高。由于在锌酸盐镀锌液中不含配位剂,因而这些杂质对镀层质量影响很大,必须经常用锌粉或CK.778对镀液中的金属杂质离子进行处理,费时、费钱。
2、脱脂前处理
以前,国内许多电镀厂家往往对镀前脱脂处理不重视,因而镀件表面不很干净就下槽电镀。由于碱性无氰锌酸盐镀锌液中不含氰化物,没有氰化物镀锌液对镀件的自净能力以及对钢材的活化能力,因此按氰化物镀锌的前处理工艺,往往会引起镀层起泡、脱落。
3、添加剂质量
以前碱性无氰机械镀锌时采用的添加剂是DE或DPE等。当添加剂合成时反应不完全,或由于合成时原料的纯度、质量以及合成时温度及时间等因素,影响了添加剂的质量。因此,在使用过程中会使镀层产生脆性、起泡。
4、镀液成分控制不当
许多电镀厂不具备镀液分析能力,在氰化物镀锌时有经验的人员能根据镀层外观调整镀液成分;而在碱性无氰锌酸盐镀锌时,因缺乏化学分析,镀液易控制不当,使镀层质量变差。如锌离子浓度高、氢氧化钠含量低时,深镀能力、均镀能力变差,光亮度变差。
5、锌阳极
以前锌酸盐镀锌工艺中,阳极采用锌板,或锌板与铁板并用。由于镀液是强碱性,当生产进行或停止时,锌板始终在化学溶解,因此,容易造成锌离子含量失控。同时锌板在溶解时产生很多阳极泥,污染镀液,镀层质量很难保证。
6、特种钢材前处理不当
电镀时经常会遇到一些特种钢材,如高碳钢、弹簧钢、经热处理的钢材,以及一些便于机械加工的易切削钢等,其碳、硅、硫、磷等含量很高。当镀件进行酸洗时,酸浓度高,时间长,这些元素就会富集在镀件表面,而这些元素均为氢的低超电势元素,因此,在碱性无氰锌酸盐镀锌时镀件表面大量析氢,而镀不上锌。
7、水质因素
氰化物镀锌时使用管道自来水,有些山区甚至使用山水。由于氰化物有很强的配位作用,水中的一些杂质金属离子被氰化物络合,氰化物对这些杂质金属起到了掩蔽作用,因而不会影响镀层质量;而碱性无氰镀锌没有这些作用,因而当使用不纯的水时会引起镀层发雾,严重时镀层起泡。
8、操作温度
由于众多电镀厂家不具备电镀冷冻机,因此,镀液升温较快,特别是在炎热的夏季,添加剂消耗增加,镀层中夹杂的有机物增多,影响了镀层的外观及产品的耐蚀性能。
9、添加剂分散能力差
由于采用DE或DPE添加剂,当高电流密度区镀层已达到厚度的要求时,而低电流密度区镀层却很薄,钝化时很容易露底。因此,必须加厚镀层,才能保证低电流密度区镀层的厚度,造成高电流密度区镀层过厚,引起镀层脆裂。
由于上述种种原因,限制了碱性无氰锌酸盐镀锌在生产中的进一步推广应用。
碱性无氰锌酸盐镀锌液成分简单,镀液中不含配位剂,废水处理容易,因而应用领域不断扩大。国内早在上世纪六、七十年代就开始碱性无氰锌酸盐镀锌,由于存在许多问题阻碍了碱性无氰镀锌的进一步推广与发展,而现代碱性无氰镀锌工艺经电镀工作者不断的研究,工艺日益完善,特别是在大力推行清洁生产的今天,受到广泛的关注。
二、阻碍碱性无氰镀锌发展的因素
1、原材料质量
早期国内氧化锌、氢氧化钠质量存在许多问题,特别是氢氧化钠中杂质含量高。由于在锌酸盐镀锌液中不含配位剂,因而这些杂质对镀层质量影响很大,必须经常用锌粉或CK.778对镀液中的金属杂质离子进行处理,费时、费钱。
2、脱脂前处理
以前,国内许多电镀厂家往往对镀前脱脂处理不重视,因而镀件表面不很干净就下槽电镀。由于碱性无氰锌酸盐镀锌液中不含氰化物,没有氰化物镀锌液对镀件的自净能力以及对钢材的活化能力,因此按氰化物镀锌的前处理工艺,往往会引起镀层起泡、脱落。
3、添加剂质量
以前碱性无氰机械镀锌时采用的添加剂是DE或DPE等。当添加剂合成时反应不完全,或由于合成时原料的纯度、质量以及合成时温度及时间等因素,影响了添加剂的质量。因此,在使用过程中会使镀层产生脆性、起泡。
4、镀液成分控制不当
许多电镀厂不具备镀液分析能力,在氰化物镀锌时有经验的人员能根据镀层外观调整镀液成分;而在碱性无氰锌酸盐镀锌时,因缺乏化学分析,镀液易控制不当,使镀层质量变差。如锌离子浓度高、氢氧化钠含量低时,深镀能力、均镀能力变差,光亮度变差。
5、锌阳极
以前锌酸盐镀锌工艺中,阳极采用锌板,或锌板与铁板并用。由于镀液是强碱性,当生产进行或停止时,锌板始终在化学溶解,因此,容易造成锌离子含量失控。同时锌板在溶解时产生很多阳极泥,污染镀液,镀层质量很难保证。
6、特种钢材前处理不当
电镀时经常会遇到一些特种钢材,如高碳钢、弹簧钢、经热处理的钢材,以及一些便于机械加工的易切削钢等,其碳、硅、硫、磷等含量很高。当镀件进行酸洗时,酸浓度高,时间长,这些元素就会富集在镀件表面,而这些元素均为氢的低超电势元素,因此,在碱性无氰锌酸盐镀锌时镀件表面大量析氢,而镀不上锌。
7、水质因素
氰化物镀锌时使用管道自来水,有些山区甚至使用山水。由于氰化物有很强的配位作用,水中的一些杂质金属离子被氰化物络合,氰化物对这些杂质金属起到了掩蔽作用,因而不会影响镀层质量;而碱性无氰镀锌没有这些作用,因而当使用不纯的水时会引起镀层发雾,严重时镀层起泡。
8、操作温度
由于众多电镀厂家不具备电镀冷冻机,因此,镀液升温较快,特别是在炎热的夏季,添加剂消耗增加,镀层中夹杂的有机物增多,影响了镀层的外观及产品的耐蚀性能。
9、添加剂分散能力差
由于采用DE或DPE添加剂,当高电流密度区镀层已达到厚度的要求时,而低电流密度区镀层却很薄,钝化时很容易露底。因此,必须加厚镀层,才能保证低电流密度区镀层的厚度,造成高电流密度区镀层过厚,引起镀层脆裂。
由于上述种种原因,限制了碱性无氰锌酸盐镀锌在生产中的进一步推广应用。
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