电镀锌新技术的研究进展

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1、电镀锌新技术的研究进展摘要：电镀锌作为钢铁材料的优良防护性镀层，应用面广，生产量在整个电镀中占60～70%。镀液类型主要有氰化物、锌酸盐、氯化物及少量其他种类。本文对近几年来电镀锌的新技术和其优缺点进行了综述。关键词：电镀锌镀液新技术Abstract：Asthegoodprotectivecoatingofironandsteelmaterial,electrogalvanizingusedwidelyandtheproductionis60～70%inthewholeplating.Thetypeofplatingbathmainiscyanide,

2、zincacidsalt,chlorideandasmallamountofotherkinds.Thenewtechniquesandtheiradvantagesanddisadvantagesinrecentyearsweresummarizedinthispaper.Keywords:electrogalvanizing;platingbath;newtechniques1前言镀锌有多种方法，如电镀沉积、刷镀、化学镀等，但电镀沉积法应用最为广泛。电镀锌也叫冷镀锌，就是利用电解，在制件表面形成均匀、致密、结合良好的金属或合金沉积层的过程。电镀锌的

3、镀层较薄（一般在0.02～0.03毫米之间，最大不超过0.04毫米）。电镀锌的原理：在盛有镀锌液的镀槽中，经过清理和特殊预处理的待镀液作为阴极，用镀覆金属制成阳极，两极分别与直流电源的正极和负极联接。通电后，镀锌液中的金属离子，在电位差的作用下移动到阴极上形成镀层。阳极的金属形成金属离子进入镀锌液，以保持被镀覆的金属离子的浓度。镀锌时，阳极材料的质量、镀锌液的成分、温度、电流密度、通电时间、搅拌强度、析出的杂质、电源波形等都会影响镀层的质量，需要适时进行控制。而且一些添加剂的加入可以大大改善镀层的外观和表面形态。例如常用的添加剂有：糠醛、肉桂酸、苯乙酮

4、、氨基硫脲、巴豆醛等。相比于其他镀层，电镀锌有以下特性：（1）锌镀层较厚，结晶细致、均匀且无孔隙，抗腐蚀性良好；（2）电镀所得锌层较纯，在酸、碱等雾气中腐蚀较慢，能有效保护钢基体；（3）锌镀层经铬酸处理后形成白色、彩色、军绿色等，美观大方，具有一定的装饰性；（4）由于锌镀层具有良好的延展性，因此可进行冷冲、轧制、折弯等各种成型而不损坏镀层。由于长期的电镀实践和锌镀显示出的优点，使锌镀得到了很好的发展。目前，电镀锌被广泛应用于保护钢铁件，特别是防止大气腐蚀，并用于装饰。2电镀锌新技术近年来由于化工原料成本增长过快，镀锌加工利益微薄，因此，必须合理地选择电

5、镀锌工艺。目前，国内按电镀溶液主要可分为四类：氰化物镀锌、锌酸盐镀锌、氯化物镀锌、硫酸盐镀锌。2.1氰化物镀锌我国在五十年代至六十年代末期一直使用氰化物镀锌。氰化镀锌对金属杂质容留量大，镀层结晶细致，纯度高，机械物理性能好，能得到厚镀层，特别是镀液分散能力与深镀能力十分好。适于复杂零件的电镀。但氰化物剧毒，对环境危害很大，生产成本较高，对其改造是必然趋势，因而出现了中氰镀锌和低氰（微氰）镀锌，其工艺和性能已接近或达到了高铝镀锌的工艺水准。Chris就无氰镀锌和无氰镀锌合金进行了一定研究。指出，相比于氰化物镀锌，无氰镀锌更有利于不规则镀件的电镀，其废液处

6、理简单、经济。并加入络酸盐转换涂料来提高锌镀层的耐蚀能力、美化其外观。苏耀胜选用广州市二轻研究所研制的BH—332低氰镀锌光亮剂对低氰镀锌工艺进行了两年多的生产考核，得出该镀锌光亮剂性能比较优良。其工艺配方和操作条件如下：氧化钠7～15g/L氰化钠5～15g/L氢氧化钠80～120g/LBH-332开缸剂（仅在配槽时用）6～8ml/LBH-332光亮剂3～5ml/L阴极电流密度0.5～4A/dm滚镀转速7～10转/分温度15～45℃刘晓星等以电镀理论为依据，对现有几种常用配位剂和添加剂进行筛选和分析，探讨将氰化物镀锌工艺向无氰化转化的方法。氰化物镀锌转

7、化过程中，最佳工艺参数为w(ZnO):w(NaOH)=1:10，NaOH和配位剂A分别为110g/L和15Ml/L,光亮剂B（一种聚合物）为2mL/L,电流密度为1～4A/dm，温度为15～40℃。实验结果表明，转化液的均镀能力与氰化物镀锌的相比提高了9%；深镀能力与氰化物镀锌的相当；平均电流效率较氰化物镀锌提高了80%。转化镀液稳定性较好，镀层面光亮细致，镀层结合力好，镀层耐腐蚀能力符合国家标准。本研究的无氰化转化方法具有成本低、安全、污染少等特点，达到了电镀清洁生产的要求。Chi-Chang等在高电流密度下研究了碱性无氰镀液电镀锌的过程中聚胺添加剂

8、和吡啶羧酸的影响。在以质量分数为15%的NaOH和1.5%的ZnO为主的镀液中，加入了质量分数