新型堿性鋅酸鹽鍍鋅工藝對(duì)鋅陽(yáng)極板的要求

新型堿性無(wú)氰鍍鋅工藝

過(guò)去對(duì)堿性鋅酸鹽鍍鋅電化學(xué)成核機(jī)理的研究較少。為此,采用循環(huán)伏安法和計(jì)時(shí)電流法研究了堿性鋅酸鹽體系中鋅在玻碳電板上的電化學(xué)成核機(jī)理。結(jié)果表明:鋅在玻碳電極上的電沉積沒(méi)有經(jīng)歷欠電位沉積過(guò)程,而是經(jīng)歷了晶核形成過(guò)程,按三維瞬時(shí)成核生長(zhǎng)方式進(jìn)行;鋅配離子的平均擴(kuò)散系數(shù)d為4.27×10~(-6)cm~2/s,晶體生長(zhǎng)速率和晶核數(shù)密度隨陰極電位的負(fù)移而增加。

0前言堿性鍍鋅是一種應(yīng)用廣泛的工藝,其具有成本低、鍍液成分簡(jiǎn)單(不含配位劑)[1]、廢水易于處理、鍍層與基體結(jié)合力好、細(xì)致光亮、韌性好、經(jīng)鈍化處理具有很好的耐蝕性和裝飾性等優(yōu)點(diǎn),鍍層厚度可

原有的堿性氰化物鍍鋅工藝存在有毒有害物質(zhì)排放及對(duì)人體的傷害,被國(guó)家強(qiáng)制限制。近年來(lái),國(guó)內(nèi)對(duì)鍍鋅薄鋼板的需求不斷上升。為此,研究了用于薄鋼板連續(xù)電鍍的鋅酸鹽鍍鋅工藝,重點(diǎn)研究了鍍液成分及工藝條件對(duì)電流效率的影響,用hull槽8點(diǎn)法測(cè)試了鍍液的均鍍能力;用加熱驟冷法測(cè)試了鍍層的結(jié)合力,并對(duì)薄鋼板連續(xù)電鍍鋅的前后處理工藝作了探討。結(jié)果表明,該工藝電流效率高(鋅離子含量16~24g/l時(shí),電流效率可提高約20%),鍍液均鍍能力好(寬度為1m的鍍鋅薄板,中心點(diǎn)厚度與邊緣厚度差不大于10%),鍍層結(jié)合力優(yōu)良(將試片180°任意彎曲,鍍層無(wú)起皮、剝落現(xiàn)象;在烘箱中加熱至180~200℃,保溫60min,冷水中急劇冷卻,鍍層無(wú)突起、鼓泡、剝落現(xiàn)象),所鍍得的鍍鋅薄鋼板適合于鈍化和彩涂等后處理。研究結(jié)果為工業(yè)生產(chǎn)提供了參考。

分析了鋅酸鹽鍍鋅彩鈍層所出現(xiàn)的類似于銨鹽鍍鋅彩鈍層的變色現(xiàn)象。其直接原因是鈍化層中夾雜的有機(jī)物造成存放期間六價(jià)鉻鹽轉(zhuǎn)化為紫色的三價(jià)鉻鹽。鋅酸鹽鍍鋅彩鈍層的變色受添加劑種類及其在鍍液中的含量,工藝采用的陰極電流密度,鍍后出光及鈍化質(zhì)量等因素的影響。將工件置于壓力鍋中蒸煮,可提前判定是否會(huì)變色。

　介紹了bzn99型鋅酸鹽鍍鋅在紡機(jī)搖架上的應(yīng)用,并詳細(xì)敘述了bzn99光亮劑的性能及優(yōu)缺點(diǎn)。bzn99與原dpeⅲ型鍍液相比,具有鍍層外觀光亮,耐蝕性、韌性好,鍍液維護(hù)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。

為適應(yīng)鍍鋅清潔生產(chǎn)的需要,開(kāi)發(fā)研究了環(huán)保型堿性鍍鋅工藝zn-265,該工藝采用了無(wú)毒環(huán)保的無(wú)氰鍍液。對(duì)該工藝的電流密度范圍、耐高溫性能、柔韌性、低脆性、深鍍能力、均鍍能力進(jìn)行了分析和研究。結(jié)果表明,zn-265工藝的電流密度范圍寬、對(duì)溫度敏感性小、分散能力強(qiáng)、深鍍能力好、均鍍能力好、操作簡(jiǎn)單、性價(jià)比高。

0前言鋅酸鹽鍍鋅經(jīng)過(guò)近幾十年的發(fā)展改進(jìn),基本上能替代堿性氰化物鍍鋅工藝。但在某些對(duì)產(chǎn)品工藝要求較高的地方仍有不足之處,例如:當(dāng)鍍層超過(guò)一定的厚度(>20μm)時(shí),脆性增加很大或不適于二次加工,即高溫除氫變色的問(wèn)題。

采用電化學(xué)方法、掃描電鏡和x射線光電子能譜研究了鋅酸鹽鍍鋅層的三價(jià)鉻鈍化膜的電化學(xué)性能、表面結(jié)構(gòu)與成膜機(jī)理。結(jié)果表明:鋅酸鹽鍍鋅層的三價(jià)鉻鈍化膜表面結(jié)構(gòu)致密、無(wú)明顯裂紋,具有較好的耐腐蝕性能;這種鈍化膜表層與里層的組成不同,表層的組成為cr2o3-cr(oh)3-zno共混物;里層(離表層10～30nm處)的主要組成為cr2o3-zno-zn共混物;鈍化膜的成膜過(guò)程可能包括鍍鋅層的溶解、堿性薄層的形成、膠狀膜的形成和膠狀膜轉(zhuǎn)化成鈍化膜4個(gè)步驟。

以外觀、醋酸鉛點(diǎn)滴實(shí)驗(yàn)和中性鹽霧實(shí)驗(yàn)(nss)為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)和單因素實(shí)驗(yàn),得到了一種三價(jià)鉻鈍化膜的最佳工藝條件:0.1mol/lcrcl3,0.2mol/l有機(jī)羧酸cm,0.24mol/lnano3,0.01mol/lco(no3)2,8g/lna2sio3,ph為1.2,鈍化溫度為10℃,鈍化時(shí)間為30s。探討了配合物cm濃度、硝酸鈉濃度、氯化鉻濃度、硝酸鈷濃度、硅酸鈉濃度及鈍化液ph、鈍化溫度、鈍化時(shí)間的影響。在上述條件下得到的鈍化膜呈藍(lán)色,均勻,能通過(guò)48hnss實(shí)驗(yàn)。

鋅酸鹽鍍鋅和三價(jià)鉻鈍化的管理與維護(hù)

新一代氯化鉀鍍鋅工藝,使用光亮劑、柔軟劑代替?zhèn)鹘y(tǒng)的光亮劑1號(hào)、2號(hào)(或稱a劑、b劑),在主光劑、載體及輔助光亮劑的成分、含量等方面均有很大的區(qū)別。詳述了新型工藝的優(yōu)點(diǎn)、工藝規(guī)范、鍍液配制、操作注意事項(xiàng)及故障處理等,介紹了新型光亮劑、柔軟劑的成分及組成,提供了相應(yīng)的參考配方。

堿性鋅酸鹽鍍鋅工藝中溶鋅槽的應(yīng)用 一、溶鋅槽的設(shè)計(jì) 通過(guò)設(shè)計(jì)一個(gè)容納有高濃度的氫氧化鈉溶液（115－185g/l）和 金屬鋅的溶鋅槽，電鍍?nèi)藛T就能輕易地把高濃度的富鋅溶液迅速輸送 到鍍鋅槽中，從而得以穩(wěn)定堿性鋅酸鹽鍍鋅溶液中鋅離子的濃度。 要實(shí)現(xiàn)上述目的，首先要保證溶鋅槽中的金屬鋅與鋼網(wǎng)籃或鋼隔 離柵必須保持恒定的接觸，從而才能形成有效地原電池，促使金屬鋅 以平穩(wěn)的速率溶解。如果它們之間接觸不良的話，則會(huì)因溶解太慢， 而不能在溶鋅槽中維持足夠量的富余鋅。 其次，要借助空氣攪拌液下循環(huán)泵或帶泵的外部管道將溶鋅槽中 的富鋅溶液持續(xù)不斷的輸入到堿性鋅酸鹽鍍鋅槽中，同時(shí)，要迫使溶 鋅槽中的溶液產(chǎn)生足夠的對(duì)流運(yùn)動(dòng)，否則其中的金屬鋅條表面就會(huì) 形成一層堅(jiān)硬的氧化鋅或氫氧化鋅外殼，從而阻礙

分析了鋅酸鹽鍍鋅液對(duì)金屬雜質(zhì)的敏感性。介紹了幾種消除陽(yáng)離子雜質(zhì)的方法,如配位掩蔽法和沉淀去除法。討論了乙二胺四乙酸、酒石酸鉀鈉、三乙醇胺等掩蔽劑的利弊,以及硫化鈉沉淀法的可行性。指出了使用高純度陽(yáng)極的必要性。

鋼鐵件鋅酸鹽鍍鋅前處理方法

介紹了鋅酸鹽鍍鋅液中氯離子、硫酸根離子、硝酸根離子、鉻酸根離子、碳酸根離子等陰離子,以及油污、過(guò)量添加劑、添加劑分解產(chǎn)物等有機(jī)雜質(zhì)的影響和去除方法。討論了采用活性炭及鋁粉處理有機(jī)雜質(zhì)的方法,詳細(xì)介紹了ck-778凈化劑的使用方法。

簡(jiǎn)單介紹了鋅酸鹽鍍鋅的特點(diǎn)及其添加劑的兩種類型。對(duì)一般鋼鐵件進(jìn)行化學(xué)除油、酸洗除銹后再次除油、預(yù)浸蝕,最后浸堿液,其間采用高壓水清洗,對(duì)提高其鋅酸鹽鍍鋅的質(zhì)量,起到了較好的效果。列舉了酸洗除銹的一些典型配方,說(shuō)明了其適用范圍。

鑄鐵件的堿性鋅酸鹽鍍鋅

介紹了r·g-2004新型堿性鋅酸鹽銀白鋅的添加劑組成、鍍液配方與電鍍工藝,以及鈍化工藝流程和注意事項(xiàng)。該工藝的最佳配方與工藝為:金屬鋅10g/l,氫氧化鈉120g/l,r·g-2004開(kāi)缸劑10g/l,r·g-2004光亮劑4g/l,溫度25°c,電流密度4a/dm2。對(duì)比研究了氰化物鍍鋅、傳統(tǒng)dpe+bpc-48堿性鍍鋅和r·g-2004堿性銀白鋅的鍍層和鍍液性能。r·g-2004堿性鋅酸鹽銀白鋅的各項(xiàng)性能已達(dá)到甚至超越氰化物鍍鋅,特別適用于白鈍化和藍(lán)白鈍化,成本低而生產(chǎn)效率高。

介紹了一種新的堿性鍍鋅通用型光亮劑,可用于氰化物鍍鋅以及無(wú)氰堿性鋅液中,使用時(shí),鍍液的基本成分和條件是:zno10-45g/l,naoh100-150g/l,nacn0-80g/l,wd9288-10ml/l,t=0-45℃,dk=0.5-6.0a/dm^2,還討論了溶液中naoh的濃度對(duì)鍍液的性能和鍍層質(zhì)量的影響。

生產(chǎn)實(shí)踐證明，當(dāng)鋅酸鹽鍍鋅電解液管理不善時(shí)，不如氰化鍍鋅電解液可靠。鍍層起泡與很多因素有關(guān)：首先是添加劑和光亮劑的質(zhì)量。當(dāng)選用的添加劑不當(dāng)或用量過(guò)多，或使用了過(guò)多的陽(yáng)離子光亮劑，會(huì)造成鍍層夾雜嚴(yán)重，使鍍層應(yīng)力加大：陰極極化太大，會(huì)造成初始狀態(tài)滲氫過(guò)多；易造成鍍層起泡。

研制了無(wú)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(shí)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?；魻柌墼囼?yàn)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(guān)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。