镀锌发灰发雾的问题

钾盐镀锌发灰发雾故障浅析及其排除((((转载） Post By：2009-11-25 11:25:00 一、 故障分析与排除 就钾盐镀锌而然，导致镀层发灰发雾德故障因素较 多，主要有以下几点： 1111 阳极与化工原料纯度差 金属阳极纯度，即影响阳极效率，也影响镀层 质量。 锌阳极所含杂质有铅、铁、镉、铜等，其中铅比其他 金属德危害高十倍，比其他金属蓄积快，当达40mg/40mg/40mg/40mg/LLLL 时，镀层光亮度受影响，溶液深镀能力下降，超过 100g/L100g/L100g/L100g/L时，镀层大部灰暗，经硝酸出光后发雾，为 减少此故障，阳极应选用1111号锌为宜。 电镀用的化工原料中的杂质往往比金属阳极 高得多，本工艺的主盐氯化锌，若为分析纯试剂，其 中的杂质为 PbPbPbPb、FeFeFeFe分别达0.0020.0020.0020.002％、0.00050.00050.00050.0005％，而 工业品中的这些杂质含量更高，所以使用的化工原料 应选用电镀级为好，如果工业级的，不论配槽或补加， 都应通过净化处理。 2222 添加剂与镀后清洗 光亮电镀工艺，一般都有添加剂的加入，钾 盐镀锌添加剂的用量，一般为10101010～20ml/L20ml/L20ml/L20ml/L。生产实 践表明，低于下限，光亮度差，高电流区易烧焦，低 电流区易发雾；高于上限，添加剂消耗快，也易使锌 层发雾，特别是补加时要注意，速度过快，进入溶液 的光亮剂来不及完全溶解，便会析出，更容易造成镀 层发雾发暗，一定要徐徐补加，切忌倾泻式地添加在 一个地方。添加完后，适当搅拌溶液，促使添加剂地 迅速均匀溶解。生产中不能认为添加剂越多越好，虽 然电流密度可以开德大些，锌层也光亮，但发雾越严 重。由于添加剂德含量分析有困难，补加量不好掌握， 为控制不超过上限，有条件的可使用安培小时计等自 动添加装置。或按千安时消耗量补加，则可防止添加 过量。 工件镀后清洗十分重要，清洗得干净与否， 直接关系到镀层质量。钾盐镀锌工件，施镀后清洗不 净，残留在工件表面得添加剂，经硝酸出光，不仅易 于使膜层发雾，且钝化后膜层不牢固，轻轻擦拭便会 脱膜。这是添加剂中含有表面活性剂没有彻底从工件 表面洗净所致。 3333 双氧水与盐酸的影响 双氧水用于钾盐镀锌的新配槽液或槽液大 处理，主要作用是消除溶液中的铁杂质。用量为0.50.50.50.5～ 2ml/L,2ml/L,2ml/L,2ml/L,过多的双氧水，残留在溶液里，对添加剂有不 良影响，也会使锌层发灰发雾。加双氧水时，应稀释 3333～5555倍，不然便会造成镀液局部双氧水浓度过高，使 添加剂分解，增加有机杂质的蓄积，到一定值后，镀 层也易出现发雾发灰故障。 钾盐镀锌在生产过程中，用盐酸调 PHPHPHPH值时，引起添 加剂析出，导致镀层发灰发雾。 4444 出光液中硝酸与二价锌的影响 全光亮钾盐镀锌层的出光配方，大体有单独的 硝酸出光液和以硝酸为主组成的混合出光液两类。 现举两例混合配方溶液如下： 1111） 硝酸 40404040～50ml/L50ml/L50ml/L50ml/L 盐酸 5555～10101010 ml/Lml/Lml/Lml/L 柠檬酸 10101010～15g15g15g15g /L/L/L/L 时间 3333～5555秒 2222） 硝酸 30303030～40404040 ml/Lml/Lml/Lml/L 硫酸 5555～～10101010 ml/Lml/Lml/Lml/L 氢氟酸 2~42~42~42~4 ml/Lml/Lml/Lml/L 铬酐 0.30.30.30.3～0.5g/L0.5g/L0.5g/L0.5g/L 时间 1111～2222秒 这类配方由于硝酸浓度高，锌层有溶解，随着 出光的不断进行，Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+也不断积累，当 Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+蓄积到 一定值后，出光的锌层就会发雾。而 BZ-11BZ-11BZ-11BZ-11钾盐工艺 单独的硝酸出光液，浓度只有1111～3ml/L3ml/L3ml/L3ml/L对锌层溶解 极微，不存在 Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+蓄积，但需定期更换出光液，否 则失去作用时，锌层也易发雾。 5555 钝化液的影响 锌层钝化后出现发雾故障，主要受钝化液中 蓄积的 Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+和 Cr3+Cr3+Cr3+Cr3+积累到一定值时，膜层发雾，色 泽变差，将严重影响钝化质量。因此钝化液使用一段 时间后，必须更换一半旧液（相当于冲稀）。在30303030～ 50ml/L50ml/L50ml/L50ml/L硝酸液出光，锌层溶解较快，试验表明：在1111 出光液中，约处理100dm2100dm2100dm2100dm2的零件后，锌含量约达 3.4g/L3.4g/L3.4g/L3.4g/L，此时出光性能变差，锌层发雾，必须更新溶 液，从资料上看，高浓度硝酸液出光后只有一道清洗 工序，难于做到有效清洗，工件上残留的硝酸出光液 与被硝酸溶解的锌粒子必然带入钝化液，势必造成 Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+、Cr3+Cr3+Cr3+Cr3+的积累，最终使钝化膜发雾。BZ-11BZ-11BZ-11BZ-11工 艺的钝化液没有硝酸和硫酸 ，锌层在钝化液中溶解 很慢，所形成的微量 Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+、Cr3+Cr3+Cr3+Cr3+几乎都进入钝化膜， 而不残留于钝化液。工件经镀锌后的三级逆流漂洗， 锌离子基本沉降，又在小于3ml/L3ml/L3ml/L3ml/L的硝酸溶液中出 光，锌层溶解较少，再经一道水洗。工件带入钝化液 的锌离子可忽略不计。此外这种超低铬钝化液中尚须 含有少量的 Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+和 Cr3+Cr3+Cr3+Cr3+，其带出量比带入量大。 温度对钝化膜发雾也有一定影响，冬季钝 化液低于10101010℃以下时，不仅钝化时间需加长，而且膜 层薄，也易发雾；夏季气温高，加上连续操作，钝化 液高于50505050℃时，虽然成膜较快，膜层也厚，但锌层易 发雾不清亮。 6666 有机杂质的影响 镀液中有机杂质主要来自不纯的化工原料和 添加剂分解产物，如果表面除油不良，也能引入油脂。 溶液中过量的有机杂质，会使镀件高电流区呈灰黑 色，低电流区出现雾状。 电镀用的化工原料大都属于工业级的，所含杂质较 多，不论新配槽和日常补加，都应通过净化处理后方 可入槽应用。对添加剂的用量应严格掌握，不要盲目 补加，同时注意添加方法，只要作到上述两点，就能 减少有机杂质蓄积量，延长镀液大处理的周期。 二 溶液维护管理 金属杂质与有机杂质在电镀溶液里是不可避免 的不使蓄积量达到影响镀层质量的程度则是完全可 以做到的，笔者在这方面得到做法是： 1111 定期分析镀液组成，保持溶液稳定 氯化钾镀锌成分简单，基础溶液稳定，KClKClKClKCl、 H3BO3H3BO3H3BO3H3BO3除工件带处损失外，一般不消耗，锌离子的 消耗有锌阳极溶解补充，比较容易平衡，溶液成分分 析，一班制生产，每半月一次，三班制生产则相应缩 短分析时间，添加剂由于分析困难，可采用千安时补 加方法。按 BZ-11BZ-11BZ-11BZ-11消耗规律，千安时补加量为80808080～ 160ml160ml160ml160ml，只要作到这些，溶液成分稳定，便能正常生 产。 2222 定期处理溶液，减少杂质危害 定期处理溶液中的各种杂质，是保证电镀质 量，减少故障产生的有效措施，一班制生产，处理周 期相应缩短，去除铁杂质用双氧水氧化，用锌粉可去 除铅、铜杂质，去除有机杂质用粉状活性炭吸附，用 量很少，以杂质存在情况而定。 3333 注意阴阳极面积比 保持锌离子浓度稳定，除根据分析结果调整镀 液外，在溶液维护上，要注意阴阳极面积比，保持阳 极的正常溶解，锌离子上升的因素：一是阳极面积过 大，阴极面积过小；二是 pHpHpHpH值低于4444以下，阳极溶 解加快，造成锌离子上升；三是停镀后阳极在溶液内 的化学溶解。但是锌离子下降的主要原因是阳极面积 过小，阴极面积过大，促使阳极钝化，使锌离子失去 补充来源。 4444 控制 pHpHpHpH值范围 pHpHpHpH值是钾盐镀锌的重要工艺参数，它的范围 在4.54.54.54.5～6.26.26.26.2之间，尽管有 H3BO3H3BO3H3BO3H3BO3作缓冲剂，但生产 过程中仍有逐步上升的趋势，到6.56.56.56.5时，锌层光亮度 差，锌盐水解，使溶液浑浊，阳极也易钝化，严重时 锌层局部发黑或产生疏松而粗糙的镀层，甚至局部镀 不上锌，因此必须经常用精密试纸测试 pHpHpHpH值，并进 行调整。pHpHpHpH值偏高，用稀盐酸调，pHpHpHpH值偏低，用5555 ％KOHKOHKOHKOH或 NaOHNaOHNaOHNaOH稀溶液调。 5555 加强工艺管理，执行操作规程 在电镀过程中要严格按规程操作，比如电镀前 用精密试纸测试 pHpHpHpH值是否在工艺范围内，工件入槽 施镀，要将酸液洗净；工件调入槽内，下班前要捞出， 可避免铁杂质的蓄积，极棒与阳极铜钩要经常擦拭， 保持洁净，特别是阳极铜钩不能浸入镀液，否则同阳 极一起溶解，增加铜杂质的蓄积量；工件出槽，一定 要做到有效清洗，避免将镀液带入出光槽或钝化液， 影响镀层质量；停镀后取出阳极，这些日常维护管理 工作都是不能忽视的。 三 结束语 综上所述，钾盐镀锌层的发挥发雾故障，不是 来自电镀工艺本身，而是来自没有认真执行操作规程 与溶液维护管理不善，只要加强这两方面的工作，许 多质量故障是可以避免的。