镀锌电解液的分类及它们的优缺点 目前我国应用的镀锌工艺分为碱性镀锌和酸性镀锌两大类。碱性镀锌分为氰化镀锌和锌酸盐镀锌(zincate bath)，氰化镀锌又分为高氰、中氰、低氰镀锌。锌酸盐镀锌就是碱性无氰镀锌。酸性镀锌目前主要是指氯化钾镀锌。部分地区也有少数工厂应用氯化铵镀锌。硫酸盐镀锌由于应用了高浊点、综合性能好的载体光亮剂和主光亮剂，应用量不断扩大，特别在我国北方地区(镀锌工艺的类型和镀液基本成分见表7-1)。 表7-1 镀锌工艺的类型和镀液基本成分／(g／L)
由于氰化物对环境的污染严重，加之许多工厂没有完善的环保设施，排水超标较多，在国家实施清洁工艺生产的今天，本章重点介绍氯化钾镀锌、锌酸盐镀锌以及低氰镀锌的添加剂。 (一)氯化钾镀锌工艺的优缺点 1.优点 ①氯化钾镀锌组成中无铵、无络合剂和螯合剂。电镀废水处理比较简单。 ②电流效率高达96％～99％，沉积速度快，约可增加25％～30％的产量，并可直接在难镀的基体材料如铸铁、锻钢、高碳钢等上镀锌。 ③镀液导电性好，槽压低(挂镀3～5V、滚镀6～8V)，能源消耗比氰化镀锌、锌酸盐镀锌低，约可节电50％之多，而且镀液操作温度宽(5～65℃)，适应性很强。 ④镀锌层结晶细致，具有极佳的光亮度和整平性，类似亮镍、亮铬的色泽。 ⑤该工艺所得的镀层，适合低铬、超低铬钝化和三价铬钝化。钝化膜色泽鲜艳，特别是白色、蓝白色钝化膜酷似装饰铬镀层。 ⑥镀层延展性良好，加厚也不易龟裂和起泡，20μm厚的锌层无明显脆性。 ⑦镀液稳定，操作维护简单可靠，镀液成本费用低廉。 2．缺点 ①镀液中有大量的氯离子，对设备有一定的腐蚀。 ②对镀前处理要求较高，工件入槽前脱脂、除锈要干净，工件保持活化状态，才能保证锌层与基体良好的结合力。 ③镀液中铁杂质容易积累，如果不及时除去，沉积到锌层中就会导致钝化膜容易变色。 ④镀液添加剂中表面活性剂含量高，有机物或杂质较多，镀层耐蚀性不及氰化物和锌酸盐，排放的电镀废水虽容易处理重金属，但COD含量较高。 (二)氰化镀锌工艺的优缺点 1．优点 ①镀液稳定、可靠、分散能力与覆盖能力都非常好，适用于电镀几何形状复杂的零件。 ②允许较差的前处理或不完善的前处置工艺,并能保持镀层完好。 ③镀锌层厚到30～40μm，仍与基体保持良好的结合力。 ④镀锌层呈柱状结构，耐腐蚀性优于无氰电镀，镀层机械物理性能比无氰镀锌好。 ⑤对镀液中的金属杂质容许量较大。 2．缺点 ①因含有剧毒氰化钠，会对生态环境造成公害，排放废水较难处理，即使规范处理，成本也很高。在国家提倡保护环境；推行清洁生产工艺的今天，要尽量减少氰化镀锌工艺的应用，即使应用也要选用低氰和微氰工艺。 ②电镀效率较低，在难镀的基体如铸件、锻件，含硫易削钢、高碳钢上镀锌时易渗氢。有的工件难以镀上锌。 ③比氯化钾镀锌耗能约高30％～40％。 (三)锌酸盐镀锌工艺的优缺点 1．优点 ①成分简单，易于操作与维护管理。 ②分散能力与覆盖能力都好。 ③容易进行铬酸盐钝化及无铬钝化，特别适应三价铬钝化，且钝化膜不易变色。 ④镀液不含任何络合剂，废水处理简单，是实现保护环境、清洁生产的理想工艺之一。 2．缺点 ①阴极电流效率较低，通常只能达到60％～80％，远低于氯化钾镀锌。一般多用于挂镀锌。也像氰化镀锌工艺一样对难镀的基体材料如铸铁、锻钢、含硫易削钢、高碳钢存在渗氢的危险，也不易镀上。电镀基体的适应性不及氯化钾镀锌。 ②镀锌层硬度较大，韧性不及氰化镀锌，一般应用厚度都控制在15μm以内。 (四)铵盐镀锌工艺的优缺点 1．优点 ①氯化铵镀锌工艺也是一种节能型工艺，镀液电导率高、升温慢，特别适用于滚镀。 ②镀层细致，光亮均匀性好，易于进行各种低铬、超低铬钝化。 ③分散能力、覆盖能力好、电镀效率高，适用于不同基材的电镀。 2．缺点 ①对设备腐蚀严重。 ②电镀废水处理困难，排放废液中残留的铵离子与镀液中的金属杂质(如铜、镍)生成络合物，在pH=9．5时，锌可沉淀分离。但杂质金属仍残存于水中，污染环境。 (五)硫酸盐镀锌工艺的优缺点 1．优点 ①主盐浓度高、沉积速度快。 ②镀层细致、光亮、整平度也不错，除了适应线材、卷板、型材、管材的连续电镀之外，还可以进行简单零件的滚镀。 2．缺点 ①分散能力与覆盖能力有待提高。 ②难以适应几何形状复杂的零件的电镀。 |
