氯化物镀锌低铬彩钝变色与脱膜原因浅析.doc

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1、氯化物镀锌低洛彩钝变色与脱膜原因浅析（时间:2004-4-2917:46:00共有386人次浏览）4.5.1引言笔者在国内是较早接触氯化物镀锌工艺的人员之一。国内最早推出的氯化物镀锌添加剂为四川拖拉机厂的CT-lo研制时的生产性试验即在笔者当时所在的国营南光机器厂进行。山当时机械工业部组织的鉴定会上，笔者为资料审查组组长并负责起草了鉴定意见书。一般认为其优点为阴极电流效率高（适于铸件电镀）、镀层光亮因而能直接进行低铭钝化、无强络合剂及钱,因而废水处理简单、镀液成分不复杂，易于控制及过滤。其不足之处为镀液分散能力与深镀能

2、力较差、镀层纯度不够，因而抗蚀力不理想。山于其利多，因而在国内作为无鼠镀锌工艺得到了大面积应用。多年来的生产实践，感到该工艺的一些缺点己成为不可忽视的重耍问题。其屮，低銘彩钝膜的结合力差及钝化膜色泽在存放及使用期间易变淡（包括蓝白钝化层易泛彩），为许多人所头痛。有的地方环保部门己对废水中的阴离子表面活性剂（A⑸进行监测。若严格控制表面活性剂排放指标，则对氯化物镀锌将是致命打击。本文拟就该工艺低珞彩钝脱膜及变色原因作一浅析，并提出一些个人建议。4.5.2电镀工艺的问题氯化物镀锌液屮无强络合剂，主耍靠冇机添加剂在阴极界面的

3、吸附来产生阴极极化，从而获得细致光亮的镀层。添加剂中的表面活性剂含量非常高，这就为彩钝膜易产生色变淡及附着力不良，埋下了祸根。4.5.2.1工艺的先天不足众所周知，氯化物镀锌添加剂山主光亮剂、载体光亮剂、辅助光亮剂三大部分组成。广泛采用的主光亮剂为节叉丙酮，后来部分采用邻氯苯甲醛。主光亮剂为阴极消耗型，它们会在阴极还原消耗掉，也有部分直接夹附在镀锌层中。山于节叉丙酮不溶于水，必须靠载体光亮剂的增溶作用即表面活性剂生成胶团或胶束，其细微颗粒分散藏隐具中而间接溶于镀液。早期的载体光亮剂直接采用0P乳化剂、平平加之类的非离子

4、表而活性剂，后来为了提高浊点，专门对HLB值合适的非离子表面活性剂进行磺化，制成了多种载体光亮剂。实际使用时还要另加上述非离子表面活性剂，否则镀层易拉丝及产生气流条痕。在开缸剂（卜剂）屮表面活性剂含量相对比补给剂（B剂）为高。在平时补加B剂时，还配合加入一定量的A剂。这一组成体系注定了：（1）氯化物镀锌层纯度很差，远不及鼠化镀锌层，也不及锌酸盐镀锌层。在镀层中夹附有大量吸附后难以脱附的表面活性剂与主光亮剂，辅助光亮剂及其分散产物。即使新配镀液镀出的工件，在用盐酸返修工件，退除镀层时，也有不少泡沫产生。（2）镀液老化较快

5、。山于主光亮剂属还原消耗型而载体及0P等几乎不参与电极反应，仅为带出损耗及镀层夹附损耗，而在生产中又不断加入光亮剂以维持镀层光亮性及光亮范围，这就必然造成恶性循环：镀液中的表面活性剂含量越来越高，相应镀层中的夹附量也越来越大。一个最直接的证据是：从老化镀液中镀取的锌层，用盐酸退除时，其产生的泡沫比新配镀液的多许多倍。这尚且是正常控制下的必然结果。对于工艺维护差的电镀厂点，镀层亮度或深镀能力差时，不调整硼酸打氯化钾的含量，只靠加以为是万能的光亮剂过日子，或者不能坚持勤加少加光亮剂而“暴饮暴食”则其情况更糟糕。镀层纯度差是

6、其抗蚀力较差的主要原因：在产生电化学腐蚀时，锌作为原电池的阳极，有机杂质作为阴极而加速了对锌层的微电池腐蚀。镀液及镀层屮大量的冇机物也是造成镀层钝化性能差的根本原因。4.5.2.2添加剂的问题如上所述，主光亮剂节叉丙酮不溶于水是先天致命弱点。要根本解决问题，还得重新寻找易溶于水的主光亮剂来替代节叉丙酮，但这非一朝一夕之事。邻氯苯甲醛相对易溶于水，且用量少，起光速度快，但镀层脆性更大，在镀液中的稳定性也差。笔者近來在生产中发现一件憾事：含邻氯苯甲醛的镀液镀出的锌层，钝化膜结合力特别差。一用户用进口弹簧钢丝成型的非螺旋型小

7、弹簧，相互要交缠在一起，无法滚镀，用普通方法也无法挂镀。找了许多本地的军工及民营电镀厂均无法镀，少量地用挂篮能镀上锌，因表面异常光洁，彩钝后均很易脱膜。据用户讲，勉强发往重庆去的产品，对方不收货，在重庆就地找电镀厂返工，也无成功者。后经人介绍找到笔者所在的电镀厂求助。通过采用特殊方法顺利进行挂镀,但用原生产正常、不易脱膜的钝化液进行钝化，烘干后用力擦，仍脱膜。为此，笔者花两天时间专门又研制了一个结合力特别好的钝化液进行钝化，并在钝化前增加一道出光工序(以清洁工件表面)，最终达到了要求。其间发现：用不含邻氯苯甲醛的镀液镀

8、该产晶，尽管镀层也很亮,钝化膜结合力也很可靠；而用含邻氯苯甲醛的镀液镀该产品，用同样的钝化工艺，膜的结合力就不可靠。新配一小槽专门镀该产品，但配制时工人不慎加入了部分含邻氯苯甲醛的老镀液，膜的结合力也不可靠。这一事实说明，镀液中含有邻氯苯甲醛时，会降低彩钝膜的结合力，即主光亮剂的类型对钝化膜的附着力有明显影响。近年来不少人立足于对