无氰碱性镀锌工艺及镀层性能
郭崇武
(广州超邦化工有限公司，广东广州510460)
摘要:研制了无氰碱性镀锌新工艺。镀液组成为9～14g/L锌离子，100～150g/L氢氧化钠，1mL/L主光亮剂，8mL/L辅助光亮剂。常温下，Jκ为1～3A/dm2。在Jκ为2A/dm2时下锌的沉积速率约为0.4μm/min，ηκ约为77%，随着电流密度的提高，沉积速率增加，但电流效率下降。霍尔槽试验表明，在中高电流密度区，沉积速率与锌离子质量浓度接近线性关系，均镀能力随锌离子质量浓度的变化很小;在低电流密度区，沉积速率和均镀能力随锌离子质量浓度升高而降低。镀液稳定，电流效率和沉积速率较高，镀层附着力好，脆性小，耐腐蚀性高。
关键词:无氰碱性镀锌;电流效率;沉积速率;均镀能力;附着力;耐腐蚀性
中图分类号:TQ153.15文献标识码:A
引言
无氰碱性镀锌溶液以锌酸盐和氢氧化钠为基本成分，适量添加光亮剂和净化剂。镀层适合各种钝化处理，耐腐蚀性比酸性镀锌高，与氰化镀锌大体相同。我国从20世纪70年代开始开发和使用无氰碱性镀锌，在20世纪末和21世纪初，开始侧重于提高和改善无氰碱性镀锌工艺性能的研究。陈华章等[1]报道了用有机胺与环氧氯丙烷合成的无氰碱性镀锌光亮剂及其性能;左正忠等[2]研究了2-巯基噻唑啉和咪唑在无氰碱性镀锌液中的作用机理;吴慧敏等[3]研究了香草醛作光亮剂镀锌的极化和整平作用;孙武等[4]研究了缩醛类光亮剂的阴极行为;唐雪娇等[5]研究了工艺参数对无氰碱性镀锌沉积速率以及光亮剂对镀液和镀层性能的影响;夏成宝和李清玲[6]报道了一例获得低脆性镀层的无氰碱性镀锌工艺;沈品华团队和邓念超课题组[7-8]分别介绍了两种无氰碱性镀锌添加剂并对镀层性能进行了研究和报道;邓浩杰课题组和王池等[9-10]各自对添加剂的使用和镀液维护做了阐述。到目前，无氰碱性镀锌大批量取代了高毒性的氰化镀锌，取得了较好的环境效益和经济效益。
虽然无氰碱性镀锌已经取得了长足的进步，但一些工艺仍存在电流效率低、沉积速率慢、镀层脆性较高和结合力较差等缺陷，有待于进一步的研究和完善。为此，开发了无氰碱性镀锌新工艺，通过重新选择和组合主光亮剂、辅助光亮剂和载体光亮剂，有效改善了镀液和镀层性能。
1·工艺
1.1镀液成分和操作条件
1.2光亮剂补加量
无氰碱性镀锌溶液主光亮剂和辅助光亮剂需根据生产情况随时补加，补加量为:
主光亮剂挂镀0.08～0.10L/kAh
滚镀0.10～0.15L/kAh
辅助光亮剂挂镀0.08～0.10L/kAh
滚镀0.10～0.15L/kAh
2·镀液性能
