电镀锌工艺化学介质讲解

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1、电镀锌工艺化学介质讲解李浩脱脂段化学脱脂电解脱脂化学脱脂原理皂化作用NaOH与皂类油脂发生皂化反应乳化作用表面活性剂与矿物油在机械作用下，发生乳化反应CH3-(CH2)X-COO-R+NaOHCH3-(CH2)X-COONa+R-OH化学脱脂成分主要成分：NaOH，KOH（溶解度高，清洗效果好，价格高）添加剂：Na3PO3（缓冲作用，提高水洗性能），三乙醇胺，硅酸钠（乳化作用），消泡剂等等影响脱脂效果的因素浓度不宜过高，皂化盐不宜清洗,浓度过高增加脱脂剂的消耗，而清洗效果不会得到较大提升，边际效用递减(4-5g

2、/L)温度70-85℃清洗时间机组速度，脱脂槽的长度机械作用刷洗力度，液体流动速度电流密度电流过大导致电脱过程析出氢气比较多，产生氢脆（氢脆是溶于钢中的氢聚合为氢分子造成应力集中，超过钢的强度极限，在钢的内部形成细小的裂纹，又称白点。氢脆只可防不可治）（电流密度低于20A/dm2）清洁效果检测乙醇润湿滤纸2.残碳分析O2CO2试片石英管加热不润湿部分润湿完全润湿1.水膜试验3.残铁分析试片HCl原子吸收/分光光度等1.带出消耗(3-10ml/m²)挤干辊问题，增加漂洗水用量增加有机物带入镀液影响电镀2.槽液排放

3、以及溢流3.泡沫5.漏液，不溶解部分等4.皂化CH3-(CH2)X-COO-R+NaOHCH3-(CH2)X-COONa+R-OH脱脂剂的消耗途径酸洗段酸洗作用硫酸酸洗清除铁的氧化物提高带钢表面活性，进一步去除残铁酸洗原理硫酸与铁的氧化物反应影响酸洗效果的因素浓度适中浓度40%以上不反应，过低反应速度慢(资料要求50-100g/L具体范围待定)温度适中温度过高产生过酸洗和氢脆，温度过低反应速度慢（40℃左右）酸洗过程的注意事项脱脂产生的皂盐发生逆反应产生微量油脂不用盐酸清洗为防止卤素杂质带入镀液酸洗液铁含量要控

4、制防止铁离子进入镀液(铁离子浓度低于5g/L)CH3-(CH2)X-COONa+R-OHCH3-(CH2)X-COO-R+NaOH电镀工艺电镀工艺参数温度70℃左右介质游离H2SO41-10g/LZn2+含量75-100g/LpH值1.3-1.6操作温度70°C总的Fe含量低于4g/L电镀液杂质控制氟离子max.2mg/L氯离子max.10mg/L铅<8mg/L如作为PbSO4铁max.4g/L总铁，80%Fe2+，20%Fe3+铁伴随元素Mn,Ni,Cu,Cd<5mg/L（对每种元素）Cr3+<20mg/L有

5、机杂质<2mg/L影响电镀工艺的因素脱脂工艺残炭，残铁，残留的皂盐导致镀层不牢酸洗工艺铁离子高带入镀液影响镀层阴极极化作用增加提高晶粒生成速度导电辊清洗效果，减少辊印，提高板面质量边缘效应控制，机械作用减少枝晶电流密度过高的电流密度带钢上析氢引起氢脆（加大流量降低阴极极化作用）阴极极化作用浓差极化离子扩散速度小于电子运动速度降低浓差极化可以通过加大镀液流速电化学极化电极电化学反应速度小于电子运动速度提高电流密度虽然能提高极化作用，但容易析氢造成氢脆后处理段活化（表面调整）磷化（封闭或者不封闭）钝化（无铬或者有铬

6、钝化）耐指纹（无铬或者有铬耐指纹）汽车板专用预涂层（筹建）涂油磷化种类磷化不封闭现有的工艺是预磷化，在后期使用过程中还需要再次磷化磷化封闭后期直接使用的磷化板需要在辊涂段进行封闭处理磷化工艺简介活化（表面调整）在镀后的带钢上增加一层钛盐，为磷化提供晶核，没有活化磷化后颜色发黑磷化（预磷化）使用三系磷酸液喷在带钢上沉积磷酸盐封闭在磷化膜的间隙中填充钛盐，磷酸盐等物质未封闭的磷化板可以后期进行主磷化目的：利于磷化膜的生成细化磷化结晶提高磷化膜的致密性增加整个涂装系统的耐腐蚀性活化（表调工艺）无表调或表调浓度过低合适

7、的表调浓度磷化目的提高镀锌板的加工性能提高镀锌板的耐蚀性能提高镀锌板与涂层的结合力提高整个涂层系统的耐腐蚀性磷化工艺（一）化学品的组成锌、镍、锰的酸式磷酸盐，磷酸，硝酸盐等磷化主要反应Zn+3Zn(H2PO4)2=Zn3(PO4)2↓+ZnHPO4↓+3H3PO4+2H2↑磷化工艺（二）磷化结晶生长磷化膜结晶电镀锌基材电镀锌表面磷化膜的形成磷化工艺（三）磷化成膜过程带钢经过表调，附着一层钛盐（晶核），磷酸盐沉积在晶核上（吸热过程）。吸热过程会影响磷化液的温度，而磷化效果对磷化温度非常敏感，温度控制成为重难点磷化

8、膜的组成由致密、细致的磷酸锌、磷酸镍、磷酸锰等所形成的复杂的化合结构磷化主要处理类型高温磷化80—90℃处理时间为10-20分钟常（低）温磷化10-40℃常（低）温磷化（除加氧化剂外，还加促进剂，时间10-40分钟中温型50-75℃，处理时间5-15分钟，磷化膜厚度为1-7g/m2，游离酸度稳定，易掌握，磷化时间短，生产效率高，耐蚀性与高温磷化膜基本相同（本工艺70℃作用）浸渍磷化刷涂