氯化钾镀锌使用至今.doc

氯化钾镀锌使用至今，虽保留了一些优点，但也逐渐暴露出其镀层防蚀力差、彩钝层结合力差且色泽易变淡、废水中富含的有机物难以处理等缺点。强调在工艺维护、主光剂选择、杂质处理及减少氨氮引入、工艺适用范围等方面予以特别关注。 0前言 ???? 氯化钾镀锌作为取代氰化镀锌的较成功工艺之一，得到广泛应用。经30多年应用，不少人仍对其缺乏深入全面的了解，对过去认知的优缺点应作重新审视；生产实践中反映出的不少问题，尚值得讨论。笔者是国内较早采用该工艺者之一。在此，结合个人实践体会，对一些问题提出看法，供同行参考。 ???? 1对工艺优缺点的重新审视 ???? 当初推广氯化钾镀锌时对其优缺点有所评述，现经实践检验未必完全正确。现可这样认为，其主要优点有： ???? (1)镀液呈微酸性，阴极电流效率可高达90%～95%，镀速较快，特别对铸件电镀有利； ???? (2)镀液组分简单，易于调整； ???? (3)相对于锌酸盐镀锌，对杂质敏感性低，允许容存量较大且易于处理； ???? (4)比其他镀锌工艺易获得高亮度镀层，利于蓝白钝化与银白钝化； ???? (5)镀前除油处理比锌酸盐镀锌要求低。 ???? 其原本存在及新暴露出来的主要缺点有： ???? (1)镀层及钝化层防蚀性能在各种镀锌工艺中处于最差地位。主要原因是为保证阴极极化，镀液中表面活性物质加入量很大，在镀层中的夹附量也很大，镀锌层纯度很差。在发生电化学腐蚀时，因微电池作用，锌的腐蚀加快；钝化层中的有机夹杂也降低了其抗蚀力。故该工艺不适合于防蚀性要求较高的汽车及电器产品镀锌。 ???? (2)钝化层中因有机物夹附过多，蓝白钝化易泛彩、发花、发黄；白钝层易变灰暗，甚至长白灰、白毛；彩钝层色泽很易变淡，彩钝膜附着力远不如锌酸盐镀锌。 ???? (3)过去认为废水处理简单而现在看来因无强配位剂，锌易处理，但废水中大量的表面活性剂成了废水处理的一大负担：即便采用成本高的活性炭处理也几乎无效，排放废水产生让人生厌的大量泡沫、必测指标化学耗氧量CODCr很易超标，阴离子表面活性剂ALS也易超标。 ???? (4)对设备腐蚀性较强，铜极杆等很易生成碱式碳酸铜。 ???? 2主要成分的控制 ???? 2.1主盐氯化锌 ???? 过去追求允许电流密度越大越好，实际不对。由于镀液中无强配位剂(Cl-对Zn2+有微弱配位能力)，必须保持适度的浓差极化，因而主盐浓度不能过高。250mL霍尔槽2A静止镀，对挂镀有1cm左右烧焦，对滚镀烧焦2～3cm，否则镀液分散能力与深镀能力均难达到要求(pH值为5.4～5.8之间时)。 ???? 2.2导电盐氯化钾 ???? 2.2.1含量影响 ???? 镀液的电导率越高，分散能力越好，一般深镀能力也越好。镀液的电导率并非随惰性强电解质的导电盐含量增加而线性上升，而有一个驼峰形：含量过高反而因“车流量过大而发生交通不畅”。对氯化物镀锌，氯化钾含量过高还会因盐析现象，表面活性剂析出，轻则镀液浑浊，重则添加剂加入过量时呈油状物浮出。如何确定其实际最佳用量至关重要。 ???? 2.2.2化学分析结果的不可靠性 ???? 多年前笔者就处理过一场电镀故障：某厂镀锌车间化验员根据化验结果认为导电盐含量够了；而工艺员认为按化验结果镀不出产品来，还得补加60g/L。事实上，他们两人都是对的，但没有找到问题的关键。原因是分析方法本身不切合实际：电镀厂都无法分析K+，而是分析Zn2+与总Cl-，先换算出ZnCl2，将剩余Cl-理论折算出KCl。K+会不断带出损耗，而镀前酸洗用盐酸，清洗不净(特别对镀管件)时会大量带入HC，l调低pH值也用盐酸，所以总氯很高而K+太少，并不成比例。而K+含量对镀液电导率影响至关重要(导电性比Na+好)，故除新配液外，化验结果都偏高，甚至偏高很多。纯粹靠化验结果调整镀液的工艺员不是一个合格的工艺员。 ???? 2.2.3霍尔槽小电流电镀调整法 ???? 先将pH值、ZnCl2与H3BO3含量调至正常，250mL霍尔槽0.3A静止镀3min，清洗后不经出光(出光对镀层的溶解量无法掌控)，直接在pH值为1.5左右正常低铬彩钝15～20s，清洗后用电吹风吹干，良好状态下试片低端应无漏镀且色彩鲜艳。若有漏镀或低区彩钝层乌暗，则试验补加氯化钾至低区色泽鲜艳范围(劣质光亮剂达不到全部色鲜)。注意钝化时试片搅动速度应一致，原因是钝化时搅拌越强烈，成膜越快，镀层溶解量越大。 ???? 2.2.4槽电压判断法 ???? 霍尔槽试验直流回路中串接一支读数精确到1mA的数字式电流表，直流正负极间并接一支读数精确度达1mV的数字式电压表(均可用数字式万用表)，同2.2.3所述先调好镀液其他条件，保持电流在1.0A电镀，逐渐补加KCl(注意若霍尔槽液位有上升，应吸出镀液至原液位)，溶解良好后再镀，至