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时间:2018-10-27
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1、低氰镀锌与高氰镀锌的工艺应用探讨 摘要:该文对低氰镀锌与高氰镀锌的工艺流程及规范应用进行了相关对比,深入分析了电解液的相关成分及主要作用,并对相关电解液的维护与调整进行了说明,提出了生产中经常出现的故障并给出相关故障排除方法,并提出了高氰镀锌向低氰镀锌工艺转化的方法,通过试样对比低氰镀锌与高氰镀锌的镀层质量,分析低氰镀锌与高氰镀锌的工艺优缺点,提出了低氰镀锌将来发展趋势。 关键词:低氰高氰镀锌 中图分类号:TQ15文献标识码:A文章编号:1674-098X(2016)09(c)-0054-02 电镀锌层结晶细致光
2、亮,耐蚀性好,与基体的结合力强。含氰镀锌溶液稳定,阴极极化高,分散能力和覆盖能力好,对杂质容忍度高;由于它是碱性镀液,有除油和活化能力,对设备腐蚀性小,所以氰化镀锌工艺在航空零件的表面处理中一直占主要地位。但该工艺最大缺点是镀液中的氰化物为剧毒化学品,无论是生产、储存还是运输和使用,都对环境和使用人构成极大的威胁。尽管氰化物废水并不难处理,由于清洗工艺流程的设计和实际操作上的原因,我国含氰废水的初始浓度都很高,加上很多电镀厂没有实现废水分流,使实际处理效果不良,含氰电镀废水仍然是一个严重的污染源。当前民用的无氰镀锌工艺,
3、因为其氢脆倾向性大的缺陷而无法用于航空制造业。因此,在航空表面处理中一直采用氰化镀锌工艺,并且是高浓度氰化镀锌体系。 笔者曾长期从事无氰镀锌以及低氰镀锌的学习及试验,现联系目前工厂高氰镀锌的工作实践,对低氰镀锌电解液与高氰镀锌电解液的工艺应用进行了对比,并提出了高氰电解液向低氰电解液的转化方法。 1氰化镀锌工艺流程及其规范 1.1工艺流程 低氰镀锌与高氰镀锌的工艺流程基本相似,这里将介绍一下氰化镀锌的工艺流程,具体如下。 镀前验收→除油→消除应力→挂装→电解除油→热水洗→冷水洗→弱浸蚀→冷水洗→中和→冷水洗→镀
4、锌→冷水洗→热水洗→吹干→除氢→冷水洗→活化→冷水洗→出光→冷水洗→钝化→冷水洗→冷水洗→拆卸→吹干→检验→油封(按需进行)。 1.2槽液配方及工艺参数 高氰镀锌与低氰镀锌溶液所含溶质成分基本一致,各组分所起作用也基本相同,主要区别是溶质含量不一样,由表1可知,低氰镀锌中氰化钠含量远小于高氰镀锌氰化钠含量。 2氰化镀锌液各成的作用 (1)ZnO。主盐锌酸钠是由ZnO与NaOH作用生成锌酸盐的络合物,成为电镀锌溶液的主盐。锌含量夏季可稍高,冬季则低些为好。当其浓度增加时,会使阴极电流效率提高,但锌层光亮区变差,且锌
5、层易起泡。 (2)NaCN。氰化钠是主要的络合剂,过量的氰化钠存在还能保持铬盐的稳定性,增加阴极极化作用,改善电解液的分散能力,使镀层结晶细致,同时能加速阳极溶解,防止阳极钝化。 (3)NaOH。常以游离苛性钠形式存在,可有效防止锌酸盐水解,稳定电解液,提高电解液导电性,改善分散能力。当NaOH含量过低时,镀液导电性降低,引起阳极钝化,镀层变薄、起泡等缺陷。当NaOH含量过高时,加速阳极溶解,镀层易烧焦、粗糙、发暗、镀液黏性大,药品带出耗损大,增加生产成本。 (4)Na2S。硫化钠可除去槽液中的铁杂质和重金属杂质,
6、使其成为不溶物沉淀于槽底,从而使得到光亮锌层,即为光亮剂。 3电解液的维护与调整 (1)镀槽应在非工作时间加盖,防止灰尘污染槽液。 (2)镀锌的锌阳极不要和镉阳极混放在一起,以免用错,造成溶液损害事故。 (3)添加氧化锌时,必须用少量水调成糊状,再溶解在饱和的氰化钠溶液中,使它成为Na2Zn(CN)4和Na2ZnO2的形式存在溶液中。硫化钠加入时,先用水溶解后,再加入槽内。 (4)每日工作完毕,加水维持水平面至规定液面高度。 (5)锌阳极用洁净的尼龙袋套上后,放在溶液中,或用微孔塑料板制成的阳极隔框放置锌阳极
7、,工作完毕后,取出锌阳极浸在清水槽中,次日工作前先刷洗锌阳极,后挂入槽中。 (6)镀锌溶液1~2月过滤或循环过滤1次,并清理槽底沉渣;每年一次大处理。 (7)电解:每月16h,在阴极电流密度为0.1~0.3A/dm2左右和阴极面积大于阳极面积(约2~2.5∶1)的情况下,通电处理,以除去金属杂质,如铜、铁、镍等。 4生产中出现的问题和排除方法 (1)沉积速度慢。可提高电流密度,将锌总量提高到上限,加强镀前处理,提高溶液的温度(冬季室温低的情况下)。 (2)镀层粗糙。可降低锌含量,降低电流密度,适当补加硫化钠和氢
8、氧化钠,降低温度补加硫化钠。 (3)镀层发白无光泽。可提高氢氧化钠含量,提高电流密度,降低溶液温度,适当补加硫化钠。 5高氰镀锌向低氰镀锌的转化方法 (1)阳极板用不溶性的镍板代替。控制锌含量的上升,使锌含量逐渐降至低氰镀锌的工艺范围之内。 (2)在正常的生产过程中,氢氧化钠和氰化钠不再加入。让镀液中的NaC
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