碱性锌酸盐镀锌

1、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：1 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。2 冷却和加热设备是必要的。（加热设备适合于寒冷地区）3 过滤

2、设备、过滤泵功率为每小时循环镀液2-3次为标准。4 不建议使用打气装置。5 阳极：建议使用低碳钢冷扎板。 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：槽液配制可采用以下两种方式：注：可用自来水配制

3、，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。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）。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.调整好锌和氢氧化钠的比例后，建议使

4、用1gl活性炭和2gl锌粉处理，搅拌30分钟后过滤，然后低电流电解4小时。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。开始试镀。五、镀液各种成份的作用：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。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:12-13:1df-06型添加剂： 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

5、。 防止高电流区烧焦，低区发雾。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150mlkah左右，滚镀200 mlkah左右。开缸量为6mll。 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.df-06型辅助剂： 使镀层结晶细化，对镀层具有一定的整平作用。保证添加剂的均镀能力。 用量与锌的浓度成比例：1 gl的锌相对于0.5 gl左右的辅助剂， 一般消耗量为100 mlkah左右，开缸量为6 mll。添加过量会阳极钝化，高区易烧焦，走位差。df-06型走位剂： 不含强络合剂和螯合剂提高均镀能力，改善添加剂在低电流密度的作用。在开缸时使用，开缸量为5 ml

6、l。添加过量会使高电流密度区的镀层产生灰雾状。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gl8 - 1210氢 氧 化 钠gl挂镀100-140120滚镀120-150130df-06添加剂mll4 - 86df-06辅助剂mll4 - 86df-06走位剂mll3 - 75温 度15-4525-35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1.5-2 a/d挂镀1.0-2 a/d阴阳极面积比值比值1：1.5-2滚 镀 转 速转/分8-10每千安培小时添加剂的维护：补 充 方 法

7、每千安培小时消耗量挂镀滚镀df-06添加剂100-150 ml150-200 mldf-06辅助剂100 mldf-06走位剂50-80 ml50-100 ml六、工艺条件的影响：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。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。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

8、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。2 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1-2gl锌粉处理，充分搅拌1小时后过滤干净。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。 处理方法：可用低电流密度下电解处理，也可用1-2gl锌粉处理，边加入边搅拌，1小时后充分过滤。八、镀液转化：无氰碱性转换：df-06

9、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。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：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1-2gl活性炭和1-2gl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。 分析镀液成份，把氢氧化钠控制在100 g/l左右，锌离子8 g/l左右。 进行赫氏槽试片。根椐赫氏槽试片结果补加df-06系列产品。 df-06

10、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。 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。 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。注：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、结合力差镀前处理不良氧化锌含量高氢氧化钠含量低电流密度大镀液温度过低添加剂过量有机杂质过多加强前处理稀释镀液，降低氧化锌含量添加氢氧化钠，使氢氧化钠含量在规定范围降低电流密度加热镀液到工艺范围用大电流电解或用活

11、性炭吸附用活性炭吸附镀层结晶粗糙辅助剂含量低氧化锌含量高氢氧化钠含量低电流密度大添加剂过量金属杂质过多增加辅助剂用量稀释镀液，降低氧化锌含量添加氢氧化钠，使含量在规定范围降低电流密度用大电流电解或用活性炭吸附用锌粉处理或小电流电解镀层沉积速度慢氧化锌含量低氢氧化钠含量过低或过高辅助剂含量低电流密度小镀液温度过低添加氧化锌。提高氧化锌含量调整氢氧化钠，使氢氧化钠含量在规定工艺范围增加辅助剂用量提高电流密度加热镀液到工艺范围镀层光亮度不均匀电流密度小添加剂不足辅助剂含量低有机杂质过多提高电流密度增加添加剂用量增加辅助剂用量用活性炭吸附镀层发雾镀前处理不良添加剂过量镀液温度过高加强前处理用大电流电解

12、或用活性炭吸附冷却镀液，降低镀液温度镀层发暗无光泽添加剂不足金属杂质过多增加添加剂用量用锌粉处理或a电流电解分散能力差辅助剂含量低氧化锌含量高氢氧化钠含量高镀液温度过高增加辅助剂用量稀释镀液，降低氢氧化钠含量稀释镀液，降低氢氧化钠含量只规定工艺范围冷却镀液，降低镀液温度深镀能力差添加剂含量低镀液温度过低电流密度小有机杂质过多走位剂过低增加添加剂用量加热镀液到工艺范围提高电流密度用活性炭吸附适量补加走位剂十、分析方法和试剂配制：（参考）1、溶液分析方法：zno:取镀液1ml于250ml锥形瓶中，加50ml纯水，加少许抗坏血酸，加20ml ph=10缓冲液，加0.2g铬黑t，再加10ml 1：1甲

13、醛，立即用0.05edta滴定至出现蓝色为终点。 计算：zn=cv65.38 zno=cv65.380.8naoh: 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20 ml，加酚酞2滴，用0.5hcl滴定至红色消失为终点。计算：naon=cv40nacn: 取镀液1ml于250ml锥形瓶中, 加50ml纯水，加入10碘化钾20 ml，用0.1agno3滴定至出现浑浊为终点。计算：nacn=cv98na2co3: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0.5hcl滴定至红色消失为终点。

14、计算：na2co3=c.(v2-v1)532、试剂配制：ph=10缓冲液：54g氯化铵溶于350ml氨水中，稀释至1升铬黑t指示剂：0.5g铬黑t与100g氯化钠混合均匀1：1甲醛：1体积纯水与1体积甲醛混合均匀 20氯化钡：200g氯化钡溶于1升纯水中 10碘化钾：100g碘化钾溶于1升纯水中 酚酞指示剂：1g酚酞溶于80ml乙醇中，稀释至100ml 0.05moll edta：（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 0.5moll hcl： （本厂使用可不标定）量取分析纯盐酸（相对密度1.19）45ml，以纯水稀释至1升 0.1moll a

15、gno3：（本厂使用可不标定）取分析纯硝酸银标准称取17.000 g，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

16、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1520，某

17、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1520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

18、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

19、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23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

20、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1.3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

21、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120140g/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

22、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26g/l，氢氧化钠浓度应维持在比锌镀槽中高620 g/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

23、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

24、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/lzno 8-15g/la（主光剂） 1025ml/lb（走位剂） 13ml/lc（净化剂） 0.51ml/l3 工艺影响因素3.1 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

25、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。3.2 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。3.3 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。3.4 电流。电流密度可在1-5

26、a/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。3.5 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。3.6 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

27、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ck778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