無氰堿性鍍鋅工藝及鍍層性能

郭崇武

(廣州超邦化工有限公司，廣東廣州510460)

摘要:研制了無氰堿性鍍鋅新工藝。鍍液組成為9～14g/L鋅離子，100～150g/L氫氧化鈉，1mL/L主光亮劑，8mL/L輔助光亮劑。常溫下，Jκ為1～3A/dm2。在Jκ為2A/dm2時下鋅的沉積速率約為0.4μm/min，ηκ約為77%，隨著電流密度的提高，沉積速率增加，但電流效率下降。霍爾槽試驗表明，在中高電流密度區(qū)，沉積速率與鋅離子質(zhì)量濃度接近線性關系，均鍍能力隨鋅離子質(zhì)量濃度的變化很小;在低電流密度區(qū)，沉積速率和均鍍能力隨鋅離子質(zhì)量濃度升高而降低。鍍液穩(wěn)定，電流效率和沉積速率較高，鍍層附著力好，脆性小，耐腐蝕性高。

關鍵詞:無氰堿性鍍鋅;電流效率;沉積速率;均鍍能力;附著力;耐腐蝕性

中圖分類號:TQ153.15文獻標識碼:A

引言

無氰堿性鍍鋅溶液以鋅酸鹽和氫氧化鈉為基本成分，適量添加光亮劑和凈化劑。鍍層適合各種鈍化處理，耐腐蝕性比酸性鍍鋅高，與氰化鍍鋅大體相同。我國從20世紀70年代開始開發(fā)和使用無氰堿性鍍鋅，在20世紀末和21世紀初，開始側重于提高和改善無氰堿性鍍鋅工藝性能的研究。陳華章等[1]報道了用有機胺與環(huán)氧氯丙烷合成的無氰堿性鍍鋅光亮劑及其性能;左正忠等[2]研究了2-巰基噻唑啉和咪唑在無氰堿性鍍鋅液中的作用機理;吳慧敏等[3]研究了香草醛作光亮劑鍍鋅的極化和整平作用;孫武等[4]研究了縮醛類光亮劑的陰極行為;唐雪嬌等[5]研究了工藝參數(shù)對無氰堿性鍍鋅沉積速率以及光亮劑對鍍液和鍍層性能的影響;夏成寶和李清玲[6]報道了一例獲得低脆性鍍層的無氰堿性鍍鋅工藝;沈品華團隊和鄧念超課題組[7-8]分別介紹了兩種無氰堿性鍍鋅添加劑并對鍍層性能進行了研究和報道;鄧浩杰課題組和王池等[9-10]各自對添加劑的使用和鍍液維護做了闡述。到目前，無氰堿性鍍鋅大批量取代了高毒性的氰化鍍鋅，取得了較好的環(huán)境效益和經(jīng)濟效益。

雖然無氰堿性鍍鋅已經(jīng)取得了長足的進步，但一些工藝仍存在電流效率低、沉積速率慢、鍍層脆性較高和結合力較差等缺陷，有待于進一步的研究和完善。為此，開發(fā)了無氰堿性鍍鋅新工藝，通過重新選擇和組合主光亮劑、輔助光亮劑和載體光亮劑，有效改善了鍍液和鍍層性能。

1·工藝

1.1鍍液成分和操作條件

1.2光亮劑補加量

無氰堿性鍍鋅溶液主光亮劑和輔助光亮劑需根據(jù)生產(chǎn)情況隨時補加，補加量為:

主光亮劑掛鍍0.08～0.10L/kAh

滾鍍0.10～0.15L/kAh

輔助光亮劑掛鍍0.08～0.10L/kAh

滾鍍0.10～0.15L/kAh

2·鍍液性能