1-20112012年电镀工艺课件镀锌最后

1、第六章第六章 电镀单金属电镀单金属6.1 镀锌镀锌6.2 镀铜镀铜6.3 镀镍镀镍6.4 镀铬镀铬6.5 镀银镀银6.6 镀金镀金6.1 镀锌镀锌6.1.1 概述概述6.1.2 氰化物镀锌氰化物镀锌6.1.3 碱性锌酸盐镀锌碱性锌酸盐镀锌6.1.4 氯化钾镀锌氯化钾镀锌6.1.5 镀锌层的铬酸盐钝化处理镀锌层的铬酸盐钝化处理6.1.6 不合格镀锌层的退除不合格镀锌层的退除6.1.1 概述概述颜色：银白色颜色：银白色原子量：原子量：65.38密度：密度：7.14g/cm3熔点：熔点：419.4两性金属两性金属化合价：化合价：1、2晶型结构：六密堆积型晶型结构：六密堆积型机械强度不高，脆性机械强度

2、不高，脆性耐蚀性耐蚀性锌在干燥的空气中几乎不发生反应锌在干燥的空气中几乎不发生反应锌在潮湿的空气中或含有二氧化碳和氧的水中，生锌在潮湿的空气中或含有二氧化碳和氧的水中，生成碱式碳酸锌膜，这层膜可降低金属锌的腐蚀速度。成碱式碳酸锌膜，这层膜可降低金属锌的腐蚀速度。因此常温下，镀锌层具有较高的化学稳定性因此常温下，镀锌层具有较高的化学稳定性锌在酸、碱和盐的水溶液中、在含氯离子的介质中，锌在酸、碱和盐的水溶液中、在含氯离子的介质中，在含二氧化硫、硫化氢的大气以及海洋潮湿性空气在含二氧化硫、硫化氢的大气以及海洋潮湿性空气中，在海水中耐蚀性较差中，在海水中耐蚀性较差锌在高温高湿空气中及含有机酸的气氛中，

3、耐蚀性锌在高温高湿空气中及含有机酸的气氛中，耐蚀性更差更差镀锌层经钝化后，其防护性能可提高镀锌层经钝化后，其防护性能可提高5-8倍倍 锌镀层一般作为钢铁制品的防护性镀层锌镀层一般作为钢铁制品的防护性镀层 作为防护性镀层，镀锌的生产量最大，约作为防护性镀层，镀锌的生产量最大，约占电镀总产量的占电镀总产量的50%左右左右电化学性能电化学性能标准电极电位：标准电极电位：0.76V对钢铁基体，对钢铁基体，阳极性镀层阳极性镀层 良好环境：良好环境：710微米微米 中等环境：中等环境：1525微米微米 恶劣环境：恶劣环境：25微米以上微米以上保护半径几毫米保护半径几毫米注意注意 在电镀系列中，锌比铁活泼得

4、多，一旦同在电镀系列中，锌比铁活泼得多，一旦同时处于腐蚀环境中时，锌会成为锈蚀循环时处于腐蚀环境中时，锌会成为锈蚀循环中的阳极。当锌发生锈蚀后，锌的锈蚀产中的阳极。当锌发生锈蚀后，锌的锈蚀产物基本是不溶的，可以密封涂层中的裂缝物基本是不溶的，可以密封涂层中的裂缝及任何孔隙，从而进一步阻止锈蚀的发生及任何孔隙，从而进一步阻止锈蚀的发生 锌层厚度与耐蚀性的关系锌层厚度与耐蚀性的关系镀层厚度与盐雾实验中出现红锈的时间镀层厚度与盐雾实验中出现红锈的时间锌的锌的E-pH图图钝化钝化染色染色涂护光剂涂护光剂锌镀层后处理锌镀层后处理 镀锌层经钝化处理后，因钝化液的不同得到镀锌层经钝化处理后，因钝化液的不同得

5、到日用五金日用五金建筑五金建筑五金不同颜色的钝化膜不同颜色的钝化膜白色的钝化膜白色的钝化膜透明的钝化膜透明的钝化膜彩虹色钝化彩虹色钝化常见的钝化常见的钝化军绿色钝化军绿色钝化蓝白色钝化蓝白色钝化黑色钝化黑色钝化 彩虹色钝化膜的抗蚀性能比白色钝化膜提彩虹色钝化膜的抗蚀性能比白色钝化膜提高高5倍以上倍以上 彩虹色钝化膜比白色钝化膜厚，表面被划彩虹色钝化膜比白色钝化膜厚，表面被划伤时，在潮湿空气中，划伤部位附近钝化伤时，在潮湿空气中，划伤部位附近钝化膜中六价铬可对擦伤部位进行膜中六价铬可对擦伤部位进行“自修复作自修复作用用”，也就是，也就是“再钝化作用再钝化作用”，修补损伤，修补损伤镀锌层应用广镀锌

6、层应用广 成本低成本低 抗蚀性能好抗蚀性能好 美观美观 耐储存耐储存镀锌溶液分类镀锌溶液分类分类分类氰化物镀液氰化物镀液无氰镀液无氰镀液微氰微氰低氰低氰中氰中氰高氰高氰碱性锌酸盐镀液碱性锌酸盐镀液焦磷酸盐镀液焦磷酸盐镀液硫酸盐镀液硫酸盐镀液氯化铵镀液氯化铵镀液氯化钾镀液氯化钾镀液硫酸盐光亮镀液硫酸盐光亮镀液碱性碱性酸性酸性中性、弱酸中性、弱酸6.1.2 氰化物镀锌氰化物镀锌工艺特点工艺特点工艺规范工艺规范溶液配制溶液配制金属离子在镀液中的存在形式金属离子在镀液中的存在形式电极反应电极反应杂质的去除方法杂质的去除方法注意事项注意事项一、工艺特点一、工艺特点 优点：优点： 镀层结晶细致，光泽性好，

7、耐腐蚀性能强，镀层结晶细致，光泽性好，耐腐蚀性能强，均镀、深镀能力强；均镀、深镀能力强； 镀液稳定，对杂质的敏感性小；镀液稳定，对杂质的敏感性小； 允许使用的电流密度和溶液的温度范围较允许使用的电流密度和溶液的温度范围较宽，对设备腐蚀性小；宽，对设备腐蚀性小； 适用于电镀形状复杂、小的模压件和镀层适用于电镀形状复杂、小的模压件和镀层厚度在厚度在20微米以上的零件微米以上的零件 缺点：缺点： 电流效率较低，且随电流密度的升高，电电流效率较低，且随电流密度的升高，电流效率迅速降低。流效率迅速降低。 氰化物剧毒，采用良好的通风设备和必要氰化物剧毒，采用良好的通风设备和必要的安全措施。的安全措施。氰化

8、物镀锌液的组成及操作条件氰化物镀锌液的组成及操作条件溶液的组成及操作条件溶液的组成及操作条件高氰高氰氧化锌氧化锌/(g/L)35-45氰化钠氰化钠/(g/L)90-110氢氧化钠氢氧化钠/(g/L)70-90硫化钠硫化钠/(g/L)0.5-2.5甘油甘油/(mL/L)3-5添加剂添加剂(如骨胶如骨胶)/(mL/L)温度温度/10-40阴极电流密度阴极电流密度/(A/dm2)1-5二、工艺规范：二、工艺规范：P89中氰中氰16-2445-5570-900.5-23-510-401-5低氰低氰8-129-1370-801-210-401-5微氰微氰8-123-5100-1202-410-401-5

9、氧化锌氧化锌（氢氧化锌）（氢氧化锌）主盐主盐氰化钠氰化钠氢氧化钠氢氧化钠硫化钠硫化钠络合剂络合剂抑制杂质抑制杂质甘油、骨胶甘油、骨胶提高阴极极化提高阴极极化2242422424242() () 2()4() () ZnONaCNH ONa Zn CNNaZn OHZn OHNaCNNa Zn CNNaZn OH2242422424242() () 2()4() () ZnONaCNH ONa Zn CNNaZn OHZn OHNaCNNa Zn CNNaZn OH三、溶液配制三、溶液配制NaOHNaCN12ZnO3甘油甘油Na2S四、金属离子在镀液中的存在形式四、金属离子在镀液中的存在形式 配

10、位剂配位剂：氰化钠、氢氧化钠：氰化钠、氢氧化钠 不添加氰化钠不添加氰化钠镀层粗糙发暗，甚至海绵状镀层粗糙发暗，甚至海绵状 不添加氢氧化钠不添加氢氧化钠电流效率很低，电流效率很低，20左右，左右，甚至得不到镀层甚至得不到镀层在碱性氰化物电解液中，锌主要以在碱性氰化物电解液中，锌主要以两种配合物存在两种配合物存在Na2Zn(CN)4Na2Zn(OH)4C(NaCN)C(Zn)2.03.1 (2.7)C(NaOH)C(Zn)2.02.5 C(NaOH)C(NaCN)0.91.1 各成分摩尔比各成分摩尔比五、五、电极反应电极反应配位剂过量，配位剂过量， Zn(CN)42- 、Zn(OH)42-Zn(O

11、H)2Zn(OH)2在电极上得电子还原为锌在电极上得电子还原为锌这两种配离子在电极表面形成表面配合物这两种配离子在电极表面形成表面配合物阴极阴极Zn(OH)2+2e- Zn+2OH-2H2O+2e- H2 +2OH-主反应主反应副反应副反应阳极阳极Zn+4CN-2e- Zn(CN)42-主反应主反应副反应副反应 4OH-4e- O2 + 2H2O 铁、铅、镉、锡铁、铅、镉、锡 硫化钠硫化钠 铜铜、铅等、铅等锌粉锌粉 重金属杂质重金属杂质 0.10.2A/dm2小电流密度电解小电流密度电解 有机杂质有机杂质1-2g/L活性碳活性碳 市场化的市场化的净化剂、洁锌剂净化剂、洁锌剂。六、杂质的去除方法

12、六、杂质的去除方法过滤过滤七、注意事项七、注意事项1、严格控制镀液中各成分的浓度范围、严格控制镀液中各成分的浓度范围2、氰化钠剧毒，遵守安全操作、氰化钠剧毒，遵守安全操作3、阳极用、阳极用压延锌压延锌，采用，采用阳极套阳极套 压延压延：加热过的混炼胶，通过相对旋转、：加热过的混炼胶，通过相对旋转、水平设置的两辊筒之间的辊隙，制成胶片水平设置的两辊筒之间的辊隙，制成胶片等半成品的工艺谓之压延。等半成品的工艺谓之压延。压延锌块压延锌块压延锌板压延锌板压延锌板（压延锌板（3mm)2CN-+O2+4H2O 2NH4+2CO32- 2NaCN+CO2+H2O Na2CO3+2HCN2NaOH+CO2 N

13、a2CO3+H2O 碳酸盐碳酸盐2030g/L允许允许 碳酸盐碳酸盐50100g/L仍没有明显害处仍没有明显害处 碳酸盐过高，镀液的电导率降低，电流效碳酸盐过高，镀液的电导率降低，电流效率降低，阳极钝化；镀层粗糙，形成毛刺率降低，阳极钝化；镀层粗糙，形成毛刺碳酸盐去除方法碳酸盐去除方法u冷冻法：冷冻法：0-5左右，左右，8小时以上小时以上u沉淀法：加入氢氧化钙，氢氧化钡沉淀法：加入氢氧化钙，氢氧化钡 先将镀液加温至先将镀液加温至70-80，在，在不断搅拌下加入氢氧化钙，不断搅拌下加入氢氧化钙，氢氧化钡，不断搅拌氢氧化钡，不断搅拌1-2h，然后过滤然后过滤举例举例HT碱性低氰镀锌溶液碱性低氰镀锌

14、溶液氧化锌氧化锌9-10g/L氢氧化钠氢氧化钠75-80g/L氰化钠氰化钠10-13g/LHT光亮剂光亮剂0.5-1mL/LHT-Z净化剂净化剂0.1-0.2mL/L阴极电流密度阴极电流密度 1-3A/dm2温度温度15-32 阴极移动阴极移动20-25次次/min氰锌比氰锌比=1.4-1.7:1碱锌比碱锌比=10:130%7.51522.530u工艺特点工艺特点u碱性锌酸盐镀锌组成碱性锌酸盐镀锌组成u电极反应电极反应u碱性锌酸盐镀液添加剂碱性锌酸盐镀液添加剂u溶液配制溶液配制u碱性锌酸盐电解液中的杂质去除碱性锌酸盐电解液中的杂质去除6.1.3 碱性锌酸盐镀锌碱性锌酸盐镀锌碱性锌酸盐镀锌分类碱

15、性锌酸盐镀锌分类DE型型DPE型型一、工艺特点一、工艺特点 碱性锌酸盐镀锌溶液成分简单，使用方便，碱性锌酸盐镀锌溶液成分简单，使用方便，加入添加剂后镀层细致光亮，钝化膜不易加入添加剂后镀层细致光亮，钝化膜不易变色。变色。 镀液对设备腐蚀性小，可以使用氰化镀锌镀液对设备腐蚀性小，可以使用氰化镀锌原有设备进行电镀，废水处理简单。原有设备进行电镀，废水处理简单。优点优点 碱性锌酸盐镀锌与氰化物镀锌相比，光亮碱性锌酸盐镀锌与氰化物镀锌相比，光亮范围狭窄、容易产生粗糙的沉积层，外观范围狭窄、容易产生粗糙的沉积层，外观较差，均镀能力和深镀能力也稍差。电流较差，均镀能力和深镀能力也稍差。电流效率低效率低(7

16、0-80%)，镀层超过一定厚度时脆，镀层超过一定厚度时脆性增加。性增加。缺点缺点二、碱性锌酸盐镀锌组成：二、碱性锌酸盐镀锌组成：P92溶液的组成及操作条件溶液的组成及操作条件DE型型氧化锌氧化锌/(g/L)9-12氢氧化钠氢氧化钠/(g/L)100-120EDTA/(g/L)0.5-1.0DE添加剂添加剂/(mL/L)4-6香草醛香草醛/(g/L)0.05-0.10DPE添加剂添加剂/(mL/L)三乙醇胺三乙醇胺/(mL/L)温度温度/10-40阴极电流密度阴极电流密度/(A/dm2)1-3DPE型型10-15100-1304-615-3010-400.5-3氢氧化钠氢氧化钠氧化锌氧化锌主盐主

17、盐络合剂络合剂过量过量比比10-13:1DE/DPE香草醛香草醛香豆素香豆素EDTA添加剂添加剂晶粒细化剂晶粒细化剂光亮剂光亮剂提高香草醛的提高香草醛的增光效果，增光效果，减少其分解减少其分解三乙醇胺三乙醇胺提高镀层的提高镀层的光泽性，光泽性，消除挂镀时消除挂镀时产生的镀层条纹产生的镀层条纹 香草醛先溶解于酒精香草醛先溶解于酒精 光亮剂含量适量光亮剂含量适量 光亮剂少加勤加光亮剂少加勤加 补充光亮剂效果不显著时，应先除去金属杂质补充光亮剂效果不显著时，应先除去金属杂质 有机添加剂，光亮剂等的分解产物长期在镀液有机添加剂，光亮剂等的分解产物长期在镀液中不断积累，对镀层会产生不良影响，用活性中不断

18、积累，对镀层会产生不良影响，用活性碳处理碳处理注意：注意：镀液中不加添加剂镀液中不加添加剂黑色黑色海绵状海绵状三、电极反应三、电极反应22222222222-2242-42222() () 2422ZnONaOHNa ZnOH ONa ZnONa ZnONaZnOZnOH OZn OHZn OHeZnOHHeH在碱性条件下电离并水解242222222)(22OHZnOHZnOZnONaZnONaOHHeOHOHZnOHZnOHZnOHOHZn22222e)()(2)(222224阴极阴极2-42242() 442ZnOHeZn OHOHeH OO阳极阳极NaOH含量不足形成含量不足形成Zn(O

19、H)2沉淀，阳极钝化沉淀，阳极钝化NaOH1ZnO调成糊状调成糊状NaOH缓慢加热，至缓慢加热，至ZnO完全完全溶解，过滤入槽溶解，过滤入槽香草醛用少量乙醇溶解，香草醛用少量乙醇溶解，再用水溶解，过滤入槽再用水溶解，过滤入槽EDTA、DE用用水溶解，过滤水溶解，过滤入槽入槽五、溶液配制五、溶液配制注意注意 氧化锌难溶于水，因此不能用水溶解，即使氧化锌难溶于水，因此不能用水溶解，即使用氢氧化钠溶液溶解，如果操作过快或不当用氢氧化钠溶液溶解，如果操作过快或不当也会造成也会造成氧化锌的水解氧化锌的水解，此水解反应很难逆，此水解反应很难逆向进行，最终镀液不能澄清。向进行，最终镀液不能澄清。22222(

20、)2ZnOH OZn OHOH 电解液中锌含量增加时，可用电解液中锌含量增加时，可用铁阳极铁阳极替换替换部分锌阳极，但不能使用不锈钢阳极。部分锌阳极，但不能使用不锈钢阳极。NaOH:Zn=10:1夏季可稍高些，夏季可稍高些，冬季低些冬季低些浓度增加，电流浓度增加，电流效率提高，但镀效率提高，但镀层光亮区变窄，层光亮区变窄，镀层易起泡，和镀层易起泡，和产生其它缺陷。产生其它缺陷。30%无镀层，原因有气体聚集无镀层，原因有气体聚集六、碱性锌酸盐电解液中的杂质去除六、碱性锌酸盐电解液中的杂质去除 Fe2+、Cu2+、Pb2+等加等加0.5-1.0g/L锌粉，边加锌粉，边加锌粉边搅拌，锌粉边搅拌，1h

21、后过滤后过滤 Cl-、NO3-采用小电流密度电解采用小电流密度电解 CrO42-采用保险粉（连二亚硫酸钠）法采用保险粉（连二亚硫酸钠）法保险粉（连二亚硫酸钠）法保险粉（连二亚硫酸钠）法 先将镀液的先将镀液的pH调到调到3，加入，加入0.2-0.4g/L的保的保险粉，搅拌镀液使六价铬还原为三价铬，险粉，搅拌镀液使六价铬还原为三价铬，再用碱将再用碱将pH调到调到6.2，升温到，升温到60-70，搅，搅拌，静置后过滤，然后加入拌，静置后过滤，然后加入0.2-0.4mL/L的的30%的的H2O2，搅拌，以除去过量的保险粉，搅拌，以除去过量的保险粉，最后将镀液，最后将镀液pH调至正常范围。调至正常范围。

22、 有机杂质采用活性炭吸附法或双氧水有机杂质采用活性炭吸附法或双氧水氧化法氧化法 高锰酸钾法处理法高锰酸钾法处理法 选用选用CK-77 净化剂净化剂高锰酸钾法处理法高锰酸钾法处理法 1、镀液用硫酸调、镀液用硫酸调pH值至值至3以下，加热以下，加热50-60，加入过量高锰酸钾，出现加入过量高锰酸钾，出现有大量黑色二氧化锰沉有大量黑色二氧化锰沉淀生成（不断搅拌）淀生成（不断搅拌） ，用硫酸维持，用硫酸维持pH值在值在3以下；以下； 2、加入、加入1-3mL/L双氧水与过量的高锰酸钾反应；双氧水与过量的高锰酸钾反应； 3、加入、加入1mol/L氢氧化钠，调节氢氧化钠，调节pH值至值至5-6以下，以下，

23、使溶液中的重金属离子转化为沉淀；使溶液中的重金属离子转化为沉淀； 4、加入锌粉；、加入锌粉； 5、加入活性炭；、加入活性炭； 6、小电流电解；、小电流电解； 7、多余的双氧水在、多余的双氧水在50-60保温保温0.5h可除可除去去高锰酸钾与有机物发生还高锰酸钾与有机物发生还原反应，会生成二氧化锰原反应，会生成二氧化锰工艺特点工艺特点6.1.4 氯化钾镀锌氯化钾镀锌 成分简单，稳定性高，容易管理和维护；成分简单，稳定性高，容易管理和维护； 除少量氢气和氧气逸出外，无其他气体产除少量氢气和氧气逸出外，无其他气体产生，可不用通风设备；生，可不用通风设备； 废水处理简单，可低铬钝化；废水处理简单，可低

24、铬钝化； 阴极电流密度范围宽，阴极电流效率高达阴极电流密度范围宽，阴极电流效率高达95-100%，沉积速度快；，沉积速度快； 镀液工作温度范围宽；镀液工作温度范围宽； 分散能力、覆盖能力好；分散能力、覆盖能力好； 镀层的光亮性和整平性优于其他镀液体系；镀层的光亮性和整平性优于其他镀液体系； 由于含氯离子，且呈弱酸性，对金属有一由于含氯离子，且呈弱酸性，对金属有一定的腐蚀性，因此不适于镀覆深孔和管状定的腐蚀性，因此不适于镀覆深孔和管状工件。工件。 目前，在我国氯化钾镀锌溶液的体积已超目前，在我国氯化钾镀锌溶液的体积已超过镀锌溶液总体积的过镀锌溶液总体积的50%。溶液的组成及操作条件溶液的组成及操

25、作条件挂镀挂镀氯化锌氯化锌/(g/L)60-80氯化钾氯化钾/(g/L)180-220硼酸硼酸/(g/L)25-35添加剂添加剂/(mL/L)15-20pH5.0-6.5温度温度/10-60阴极电流密度阴极电流密度/(A/dm2)0.5-5.0氯化钾镀锌液的组成及操作条件：氯化钾镀锌液的组成及操作条件：P95氯化锌氯化锌主盐主盐氯化钾氯化钾硼酸硼酸添加剂添加剂导电盐导电盐弱配位剂弱配位剂光亮剂光亮剂ZnCl42-ZnCl64-缓冲剂缓冲剂主光亮剂主光亮剂光亮剂光亮剂载体光亮剂载体光亮剂辅助光亮剂辅助光亮剂主光亮剂主光亮剂种类：芳香酮类、氮杂环化合物、芳香醛类种类：芳香酮类、氮杂环化合物、芳香醛

26、类作用：不溶于水，吸附在阴极表面，增大阴作用：不溶于水，吸附在阴极表面，增大阴 极极化，使镀层结晶细致、光亮极极化，使镀层结晶细致、光亮载体光亮剂载体光亮剂种类：种类：OP-乳化剂，聚氧乙烯脂肪醇醚等非离乳化剂，聚氧乙烯脂肪醇醚等非离 子型表面活性剂子型表面活性剂作用：助剂，使主光亮剂更均匀分散在镀液中作用：助剂，使主光亮剂更均匀分散在镀液中 起乳化、增溶、润湿、增大高电流密度起乳化、增溶、润湿、增大高电流密度 区的阴极极化的作用区的阴极极化的作用辅助光亮剂辅助光亮剂种类：芳香族羟酸盐，芳香族羟酸，芳香族磺种类：芳香族羟酸盐，芳香族羟酸，芳香族磺 酸盐，含氮杂环化合物酸盐，含氮杂环化合物作用：

27、提高阴极极化及极化度，扩大电流密度作用：提高阴极极化及极化度，扩大电流密度 范围，特别是对低电流密度区的影响范围，特别是对低电流密度区的影响 更大，在低电流密度区能得到光亮镀更大，在低电流密度区能得到光亮镀 层，层， 提高镀液分散能力提高镀液分散能力 镀层不光亮镀层不光亮光亮剂光亮剂过低过低 易夹杂在镀层中，造成镀易夹杂在镀层中，造成镀层内应力增大而发脆层内应力增大而发脆 或者粘附于镀层表面，造或者粘附于镀层表面，造成钝化困难或钝化膜不牢成钝化困难或钝化膜不牢光亮剂光亮剂过高过高镀锌层后处理镀锌层后处理去氢去氢钝化钝化高强钢高强钢弹性钢弹性钢出光出光30-50mL/L硝酸硝酸室温室温3-10s

28、注意：注意：1 、去氢前，彻底清洗干净、去氢前，彻底清洗干净2 、 200250，2小时，可埋在石英砂中小时，可埋在石英砂中3 、去氢后钝化困难，可在钝化前在、去氢后钝化困难，可在钝化前在10硫酸硫酸 中活化一下中活化一下 去氢：去氢：为消除氢脆，一般采用镀后加热处为消除氢脆，一般采用镀后加热处理，使氢逸出。理，使氢逸出。按生产上习惯分按生产上习惯分 阳极氧化膜阳极氧化膜 化学氧化膜化学氧化膜 磷化膜磷化膜 钝化膜钝化膜 着色膜着色膜狭义的狭义的化学转化膜化学转化膜广义的广义的化学转化膜化学转化膜6.1.5 镀锌层的铬酸盐钝化处理镀锌层的铬酸盐钝化处理v钝化的概念、用途、分类钝化的概念、用途、

29、分类v典型配方及钝化液各组分的作用典型配方及钝化液各组分的作用v钝化反应历程钝化反应历程v三彩钝化成膜的成色机理三彩钝化成膜的成色机理v钝化液的配制钝化液的配制v老化老化v彩色钝化注意事项彩色钝化注意事项v其他钝化处理工艺其他钝化处理工艺钝化溶液中进行钝化处理钝化溶液中进行钝化处理气相成膜气相成膜/液相成膜液相成膜老化老化步骤步骤1、钝化的概念、用途、分类、钝化的概念、用途、分类 就是将镀锌件在一定的溶液中进行化学就是将镀锌件在一定的溶液中进行化学处理，使锌层表面形成一层致密的稳定性较高处理，使锌层表面形成一层致密的稳定性较高的薄膜，形成的薄膜叫钝化膜。的薄膜，形成的薄膜叫钝化膜。 钝化处理后

30、，还可以用燃料染成各种颜色钝化处理后，还可以用燃料染成各种颜色钝化：钝化：用途用途抗蚀抗蚀装饰、抗污装饰、抗污钝化膜亲油，做油漆的底层，钝化膜亲油，做油漆的底层，提高与漆层或染料的结合力提高与漆层或染料的结合力分类分类颜色颜色铬酐铬酐浓度浓度钝化钝化方式方式高铬高铬中铬中铬低铬低铬无铬无铬浸渍浸渍涂覆涂覆电解电解金黄色金黄色军绿色军绿色彩虹色彩虹色蓝白色蓝白色黑色黑色耐蚀性由高到低依次为：耐蚀性由高到低依次为：绿色钝化绿色钝化黑色钝化黑色钝化彩虹色钝化彩虹色钝化金黄色金黄色钝化钝化淡蓝色钝化淡蓝色钝化白色钝化白色钝化0.5-1%彩虹色钝化彩虹色钝化(三酸钝化三酸钝化)溶液的组成及操作条件溶液的

31、组成及操作条件高铬型高铬型铬酐铬酐/(g/L)150-180硫酸硫酸d=1.84/(mL/L)5-10硝酸硝酸d=1.41/(mL/L)10-15高锰酸钾高锰酸钾/(g/L)pH温度温度/室温室温溶液中浸渍时间溶液中浸渍时间/s10-15空气中停留时间空气中停留时间/s5-10低铬型低铬型4-60.2-0.32-40.08-0.120.8-1.3室温室温4-8无抛光能力无抛光能力2、典型配方及钝化液各组分的作用典型配方及钝化液各组分的作用：P99铬酐铬酐成膜的必须成分，成膜的必须成分，有加速成膜的作用有加速成膜的作用活化剂，成膜促进剂活化剂，成膜促进剂成膜的主要成分成膜的主要成分硫酸硫酸硝酸硝

32、酸化学抛光化学抛光三价铬三价铬钝化膜的骨架，由六钝化膜的骨架，由六价铬还原而来价铬还原而来为了使新配制的钝化液为了使新配制的钝化液中含有足够量的三价铬，中含有足够量的三价铬，可加入一定量的锌粉或可加入一定量的锌粉或硫酸亚铁硫酸亚铁高锰酸钾高锰酸钾或或醋酸钠醋酸钠提高膜的结合力和耐磨性提高膜的结合力和耐磨性3、钝化反应历程钝化反应历程镀锌层镀锌层钝化液钝化液固液界面固液界面多相的氧化还原多相的氧化还原反应反应钝化过程钝化过程(1) 锌的溶解与六价铬的还原过程锌的溶解与六价铬的还原过程(2) pH值升高，膜的形成过程值升高，膜的形成过程(3) 钝化膜的溶解过程钝化膜的溶解过程成膜厚度与时间的关系成

33、膜厚度与时间的关系碱式铬酸铬碱式铬酸铬碱式铬酸锌碱式铬酸锌铬酸锌铬酸锌钝化膜的组成钝化膜的组成三氧化铬三氧化铬铬酸铬铬酸铬Cr(OH)CrO4.Cr2(CrO4)3.ZnCrO4. Zn2(OH)2CrO4. Zn(CrO2) 2.Cr2O3.xH2O.亚铬酸锌亚铬酸锌钝化膜的网状结构钝化膜的网状结构三价铬：骨架、不溶于水、稳定性高、强度高三价铬：骨架、不溶于水、稳定性高、强度高 化合物淡绿色、绿色，膜中蓝白色化合物淡绿色、绿色，膜中蓝白色六价铬：膜内部、溶于水、六价铬：膜内部、溶于水、自动修复自动修复 化合物黄色，橙红色，红色化合物黄色，橙红色，红色高铬钝化膜成膜的方法高铬钝化膜成膜的方法气

34、相成膜气相成膜二次钝化二次钝化先浓后低先浓后低低铬钝化膜成膜的方法低铬钝化膜成膜的方法液相成膜液相成膜 为了增加钝化膜的厚度及膜中为了增加钝化膜的厚度及膜中的含氧量，在工件浸入钝化液一定时间后，的含氧量，在工件浸入钝化液一定时间后，将其提出液面，使其在空气中停留一段时将其提出液面，使其在空气中停留一段时间，这种方法就叫气相成膜。间，这种方法就叫气相成膜。 气相成膜：气相成膜： 镀锌层水洗后，在钝化液中抖动镀锌层水洗后，在钝化液中抖动10s，然后，然后取出在空气中暴露取出在空气中暴露5-10s，然后缓慢清洗，然后缓慢清洗 在较低浓度的钝化液中在较低浓度的钝化液中pH较高，较高，虽然也有氢离子向界

35、面层扩散，但不会造虽然也有氢离子向界面层扩散，但不会造成界面层中的成界面层中的pH急剧下降。此时膜的成长急剧下降。此时膜的成长速度大于膜的溶解速度，钝化膜不断增厚，速度大于膜的溶解速度，钝化膜不断增厚，这是在液相中进行的，也叫这是在液相中进行的，也叫液液相成膜。相成膜。 液相成膜：液相成膜：注意注意 高浓度铬酸盐钝化，溶液是强酸性，只能高浓度铬酸盐钝化，溶液是强酸性，只能提出零件在空气中停留数十秒钟才能成膜，提出零件在空气中停留数十秒钟才能成膜，叫叫“气相成膜气相成膜”。 而低铬钝化，酸度低，可在而低铬钝化，酸度低，可在pH值高的溶液值高的溶液中一次成膜，叫做中一次成膜，叫做“液相成膜液相成膜

36、”。两种钝化工艺的主要区别两种钝化工艺的主要区别铬酸盐钝化膜铬酸盐钝化膜4、三彩钝化成膜的成色机理、三彩钝化成膜的成色机理化学成色说化学成色说物理成色说物理成色说5、钝化液的配制、钝化液的配制CrO3H2SO4HNO3搅拌，调节搅拌，调节pH2-3g/L锌粉或锌粉或4-5g/L硫酸亚铁硫酸亚铁注意注意 钝化液有毒，注意防护钝化液有毒，注意防护 钝化膜刚形成时，不易用强水流冲洗钝化膜刚形成时，不易用强水流冲洗6、老化、老化老化处理：老化处理：钝化膜的烘干处理叫老化处理。钝化膜的烘干处理叫老化处理。老化温度：老化温度： 6070，老化时间：老化时间：15min左右左右 新钝化的钝化膜式柔软的，容易

37、磨掉和擦伤新钝化的钝化膜式柔软的，容易磨掉和擦伤，加热使钝化膜变硬，成为耐腐蚀性膜。，加热使钝化膜变硬，成为耐腐蚀性膜。当温度当温度75时，钝化膜失水，产生网状龟裂纹，时，钝化膜失水，产生网状龟裂纹，同时可溶性的六价铬转化为不溶性，使膜失去自同时可溶性的六价铬转化为不溶性，使膜失去自修复和保护作用，从而使膜的耐蚀性下降修复和保护作用，从而使膜的耐蚀性下降注意注意：零件清洗零件清洗零件甩干零件甩干零件压缩空气吹干零件压缩空气吹干钝化钝化老化老化注意注意 电镀锌层经彩色钝化处理并经冷、热水清电镀锌层经彩色钝化处理并经冷、热水清洗后若让其自然干燥，钝化膜通常呈黄红洗后若让其自然干燥，钝化膜通常呈黄红

38、绿色，绿色所占体积比较大；绿色，绿色所占体积比较大； 若钝化后的电镀锌工件经冷、热水清洗后若钝化后的电镀锌工件经冷、热水清洗后立即进入烘道或烘箱（立即进入烘道或烘箱（6080）快速烘干，）快速烘干，则钝化膜转呈黄红绿色或以黄红绿色为主则钝化膜转呈黄红绿色或以黄红绿色为主色调。色调。 因此，用户可根据其所喜爱的钝化膜色调因此，用户可根据其所喜爱的钝化膜色调来选择工艺流程。来选择工艺流程。 (1) 新配的钝化液需加锌粉或硫酸亚铁新配的钝化液需加锌粉或硫酸亚铁(2) 钝化时成膜慢，膜较薄，可补加钝化时成膜慢，膜较薄，可补加铬酐铬酐或或少量少量硫酸硫酸(3) 钝化膜光亮度差，补硝酸钝化膜光亮度差，补硝

39、酸(4) 溶液加高锰酸钾或冰醋酸，可提高膜的溶液加高锰酸钾或冰醋酸，可提高膜的结合力和耐磨性结合力和耐磨性(5) 严格控制严格控制pH(6) 充分搅拌钝化液，膜层色泽均匀一致充分搅拌钝化液，膜层色泽均匀一致(7) 掌握钝化时间，掌握膜层厚度掌握钝化时间，掌握膜层厚度7、彩色钝化注意事项、彩色钝化注意事项成膜速度成膜速度介质条件介质条件8、其他钝化处理工艺、其他钝化处理工艺v白钝化处理白钝化处理v军绿色钝化军绿色钝化v黑色钝化黑色钝化v金黄色钝化金黄色钝化有铬钝化有铬钝化 对于镀锌层含铬钝化的研究主要是对于镀锌层含铬钝化的研究主要是三价铬三价铬钝化工艺，三价铬毒性低、耐蚀性好，利钝化工艺，三价铬毒性低、耐蚀性好，利用三价铬钝化可得到彩虹色、蓝色、蓝白用三价铬钝化可得到彩虹色、蓝色、蓝白色和黑色等不同色彩的钝化膜。色和黑色等不同色彩的钝化膜。 总结总结三价铬钝化典型的工艺流程三价铬钝化典型的工艺流程 镀锌镀锌(6m)清洗清洗活化活化(稀硝酸稀硝酸)三价三价铬钝化铬钝化清洗清洗干燥干燥封闭或外加涂层封闭或外加涂层干燥。干燥。三价铬钝化膜的封闭处理三价铬钝化膜的封闭处理 提高耐蚀性提高耐蚀性 降低摩擦系数降低摩擦系数 改善产品外观的作用改善产品外观的作用封闭的作用封闭的作用 硅酸盐