鍍鋅

• 鋅鍍層的外觀呈青白色﹐標準電極電位為-0.76V﹐易溶于酸﹐溶于堿﹐是曲型的兩性金屬。鋅在干燥空氣中幾乎不發生變化﹐鋅腐蝕的臨界濕度大于70%﹐因此在潮濕大氣中能與二氧化碳和氧作用生成一層主要由堿式碳酸鋅組成的薄膜﹐這層膜有一定的緩蝕作用﹐鋅與硫化氫等含硫化物起反應生成硫化鋅﹔鋅易受氯離子浸蝕﹐故在海水中不穩定。

• 鋅在密閉或通風不良﹐空氣潮濕的條件下﹐與非金屬材料的揮發物(低分子羧酸﹐醛﹐酚﹐氨等)接觸時﹐鋅易遭腐蝕﹐生成白色疏松的腐蝕產物﹐俗稱”白霜”。鋅在高溫﹐高濕﹐密閉條件下﹐與膠木﹐油漆﹐木材釋放的揮發物接觸﹐鋅有生長細絲狀單晶的傾向﹐俗稱”長毛”

• 鋅的標準電位比鐵負﹐對鋼鐵而言是陽極性鍍層﹐可提供可靠的電化學保護。在工業大氣﹐農村大氣和海洋性大氣中使用的鋼鐵制品均可選擇鋅作保護層﹐其防護壽命幾乎與鋅層厚度成正比關系。凡屬有工業廢氣污染的大氣中﹐鋅鍍層的耐蝕優于鎘鍍層﹐在海上或海水中則相反。

• 鋅鍍層經鉻酸鹽鈍化之后﹐耐蝕性可提高6~~8倍。故鍍鋅鈍化處理是必不可少的的步驟。在鈍化膜上進行有機染色﹐可作低檔產品的防護---裝飾鍍層。

• 為降低鋅鍍層厚又能提高耐蝕能力﹐國內外采如下兩種措施﹕一是提高鈍化膜的質量﹐如用藍色﹐綠色﹐軍綠色﹐黑色鈍化代替常規的彩虹色鈍化膜﹐尤以軍綠化鈍化膜耐蝕性最好﹔二是以較薄的含鐵0.3%~~0.6%的Zn-Fe合金﹐或含鎳6%~~10%的Zn-Ni合金代替純鋅鍍層﹐耐蝕性能提高三倍以上﹐廣泛用于汽車鋼板上代替鍍鋅。

• 鋅鍍層的使用溫度不得超過250⁰C,在此溫度上鋅結晶組織變形﹐發脆﹐耐蝕性下降。有耐蝕﹐耐熱要求的零件宜用Zn-Ni合金層。

• 鍍鋅電解液可分為堿性和弱酸性兩大類﹐國內外常用的有無氰鋅酸鹽鍍鋅﹐氰化鍍鋅﹐銨鹽鍍鋅﹐氰化物鍍鋅﹐硫酸鹽鍍鋅等。就國內而言﹐無氰鋅酸鹽鍍鋅仍是主流。近年來由于鍍鋅添加劑的性能的改進提高﹐氰化物鍍鋅和低氰光亮鍍鋅發展較快﹐而銨鹽鍍鋅在繼續下降。

• 選擇鍍液要根據鍍件材質﹐形狀﹐外觀要求而定﹐如沖壓小件和復雜件﹐特別是需要輔助陽極的深孔或管狀件宜選用堿性鍍液﹔件和對氫脆敏感的零件宜用弱酸性鍍鋅液。當采用兩種性能不同的鍍液時﹐對生產十分有利。

  第一節   鋅酸鹽鍍鋅

1. 鋅酸鹽鍍液的特點﹕1﹐不用劇毒的氰化物﹐廢水易處理﹔2﹐鍍層結晶細密﹐光澤好﹐分散能力和深鍍能力接近氰化鍍液﹐適合復雜形狀的零件電鍍﹔3﹐鍍液穩定﹐操作方便﹔4﹐對設備無腐蝕性﹔5﹐綜合經濟效益好。這種鍍液亦存在沉積速度慢﹐允許溫度范圍窄(高于40⁰C不好)﹐厚度超過15um時有脆性﹐鑄鍛件較難電鍍以及工作時會產生刺激性氣體逸出﹐必須要安裝通風裝置等缺點。

2. 鋅酸鹽鍍液之鍍液成分﹕A﹐氧化鋅(純度大于98%)﹔B﹐氫氧化鈉﹔C﹐DE和DPE添加劑﹔D﹐光亮劑﹔E﹐水

3. 維護管理技朮﹕A﹐嚴格控制鋅﹐堿濃度和比值﹔B﹐主添加劑和光亮劑都只能靠經驗補加﹔C﹐注意溫度和電流密度的相互關系﹔D﹐極間距離及電極排布﹔E﹐雜質的危害及清除﹔F﹐可能產生的故障及糾正方法

   第二節   氰化鍍鋅

1. 氰化鍍鋅具有分散能力和深鍍能力好﹐結晶細密﹐與基體結合力好﹐耐蝕性能好﹐工藝范圍寬﹐鍍液穩定易操作﹐對雜質不太敏感等優點。但是劇毒﹐嚴重污染境。現在大部分應用無氰鍍鋅﹐或低氰鍍鋅。

2. 氰化鍍鋅的鍍液組成﹕A﹐氧化鋅﹔B﹐氰化鈉﹔C﹐氫氧化鈉﹔D﹐氰化鍍鋅光亮劑﹔

1.   銨鹽鍍鋅

1. 從氯化銨-氨羧絡合劑鍍鋅電解液中沉積的鋅層﹐結晶細致﹐鍍層光澤美觀﹐分散能力和深鍍能力好﹐適合于復雜零件的電鍍。該工藝曾在我國普啟遍應用﹐但在生產中發現該類鍍液存在鈍化膜易變色﹐鍍液腐蝕性大﹐廢水中重金屬難處理﹐氨對魚類有毒等問題。從70年代后期逐漸被鋅酸鹽鍍鋅所取代。為發揮弱酸鍍鋅的優點。80年代起﹐無氨氯化物鍍鋅在我國崛起﹐銨鹽鍍鋅應用時不斷下降。

1.   氯化物鍍鋅

1. 氯化物鍍鋅是八十年代初發展起來的光亮鍍鋅工藝。氯化物鍍液的特點﹕A﹐是不含絡合劑的單鹽鍍液﹐廢水極易處理﹔B﹐鍍層的光亮性和整平性優于其鍍液體系﹔C﹐電流效率高﹐沉積速度快﹔D﹐氫過電位低的鋼材如高碳鋼﹐鑄件﹐鍛件等容易施鍍。

2. 氯化物鍍鋅鍍液成分﹕A﹐氯化鋅﹔B﹐氯化鉀﹔C﹐硼酸﹔D﹐添加劑(主光亮劑﹐載體光亮劑﹐輔助光亮劑)

1.    硫酸鹽鍍鋅

1. 硫酸鹽鍍鋅的分散能力比前述幾種鍍鋅溶液差些﹐且結晶較粗﹐為改善鍍液性能﹐引入阿拉伯樹膠或天然桃膠﹐對細化結晶有效果﹐但貨源不足。為此近來國內外電鍍工作者開發了由芳香族醛或酮磺酸鹽﹐聚醚化合物和芳香族磺酸鹽組合的光亮劑﹐使鍍液和鍍層性能獲得很大改善﹐鍍層細致﹐光亮。由于這種鍍液成本低﹐電流效率高﹐可使用很高的電流密度﹐沉積速度快﹐適合于電鍍外形簡單的線材﹐帶材﹐板材和管材的內壁。鍍液的pH值較低﹐有的還有氯化物﹐所以對設備有腐蝕性。

2. 硫酸鹽鍍鋅鍍液組成﹕A﹐硫酸鋅是主鹽﹔B﹐硫酸鈉﹐氯化銨是導電鹽﹔C﹐硫酸鋁﹐明礬和硼酸是緩沖劑﹔D﹐糊精為細化結晶﹐提高分散能力﹔E﹐硫鋅