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镀锌工艺介绍及几种常见的种类

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一、简介

 

镀锌作为钢铁的阳极性镀层,是电镀业中用量最大的镀种。而镀锌中用量最大的是氰化物镀锌工艺。但是氰化物以其剧毒的性质而成为环境安全的重要威胁,从而很早就在我国兴起了开发无氰镀锌工艺的热潮。结果是推动了镀锌技术和相关电镀技术的发展,使镀锌工艺有了很大的进步,出现了一批获得广泛应用的镀锌新工艺。

 

二、镀锌工艺的种类 

  镀锌工艺归纳起来,主要有以下几种: 

  (1)氰化物镀锌 

  氰化物镀锌是镀锌工艺中最成熟和最古老的工艺。由于采用络合能力极强且表面活性好的氰化物为锌离子的配位体,使氰化物镀锌成为目前公认阳好的镀锌工艺。在添加剂方面,以往有添加明胶或甘油来细化结晶的做法,现在则有了氰化物镀锌的光亮剂,可以获得光亮细腻的镀锌层,并保持其良好的延展性。 

  典型的氰化物镀锌参数如下: 

  氰化锌:60g/L 

  氰化钠:40g/L 

  氢氧化钠:80g/L 

  M比:2.7 

  温度:20~40℃ 

  电流密度:2~5A/dm2 

  【备注:M比是氰化钠的量与锌的含量的比值,一般控制在M=2.0~3.0】

 

(2)碱性锌酸盐镀锌 

  这是最早开发成功的无氰镀锌新工艺,现在已经成为取代氰化物镀锌的主流工艺。其主要原理是以氢氧化钠作为锌离子的配位体,同时主要靠添加剂和光亮剂来获得细致的结晶和光亮镀层。 

  碱性锌酸盐镀锌的成分主要就是氧化锌和氢氧化钠,原则上二者用量的比例为1:10,比如主盐为10g/L,则氢氧化钠的含量应该是100g/L。在这个配方的基础上,只有加入添加剂,才可能镀得合格的镀层。早期的这种碱性镀锌的主盐浓度不能太高,否则镀层质量不好。现在新的镀锌添加剂已经可以使用较高的主盐,从而使碱性无氰镀锌能有很大的提高。 

  碱性镀锌工艺的相关参数如下: 

  氧化锌:6.8~23.4(滚镀9~30)g/L 

  氢氧化钠:75~150(滚镀90~150)g/L 

  Zn-500走位剂:3~5(滚镀5~10)ml/L 

  温度:18~50℃ 

  电流密度:0.5~6A/dm2 

  阳极:99.9%以上的纯锌板

 

(3)氯化物镀锌 

  氯化物镀锌早期是以氯化铵型为主,现在已经发展为以氯化钾为主,是日用五金特别是滚镀锌中主流镀锌工艺,在光亮剂的作用下,所得镀锌层非常光亮,在光洁表面可获得镜面光泽。 

  氯化物镀锌工艺的相关参数如下: 

  氯化锌:60~70g/L 

  氯化钾:180~220g/L 

  硼酸:25~35g/L 

  光亮剂:10~20ml/L 

  PH值:4.5~6.5 

  温度:10~35℃ 

  电流密度:1~4A/dm2

 

(4)硫酸盐镀锌 

  硫酸盐镀锌工艺以其高的电流效率和沉积速度在铸件电镀的线材电镀中占有很重要的地位。特别是用于硫酸盐镀锌的光亮剂开发出来以后,使这个市场有了很大的发展。 

  硫酸盐镀锌工艺的相关参数如下: 

  硫酸锌:300~450g/L 

  硼酸:20~30g/L 

  硫锌-30:14~18ml/L 

  温度:10~30℃ 

  PH值:4.0~5.5 

  【备注:硫锌-30是武汉风帆电镀技术有限公司的专利产品】

 

(5)其他镀锌 

  其他镀锌主要是一些新型络合剂型的镀锌工艺,再加上添加剂的作用,以获得镀层性能和分散能力都较好的镀锌层,比如焦磷酸盐锌、HEDP镀锌等。

 

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