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巧用赫尔槽试验调整电镀液4

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巧用赫尔槽试验调整电镀液4

6 锌酸盐镀锌

氯化钾镀锌使用20余年,也暴露出不少问题。基于对氰化物电镀的严格控制,锌酸盐镀锌的长足进步,对锌镀层防蚀力、钝化层抗变色力(特别是彩钝)及盐雾试验要求严的镀锌产品(如出口件、汽摩零件),近年来用户指明不要氯化钾镀锌的越来越多,锌酸盐镀锌又有较快复苏的趋势。

这里不讨论采用高分子有机添加剂的“环保锌”,仅就国产光亮剂的一般锌酸盐镀锌液的赫尔檎调整提出一些看法。

对“环保锌”仅作过些试验,发现对水质要求高,对杂质敏感而未敢用于生产。

6.1 添加剂的调整

近年来开发的将添加剂与光亮剂(醛类)通过缩合反应生成的“二合一”光亮剂比已使用多年的DE加香兰素的老工艺显现出明显优点,国内已有几种性能较好的产品供应。苛性纳对锌仅有弱络合作用,当无添加剂时只能得到无光灰色镀层。因此,先应检查光亮剂是否量足。

赫尔槽3A静镀3min,若镀层光亮性差,则应补加2mL/L一5mL/L光亮剂再试,至满意为止。当无冷却措施时,夏天液温高(特别是滚镀),光亮剂消耗大增,应及时补加。

目前锌酸盐镀锌液阴极电流效率不高、温升快、光亮剂高温特性差的问题尚无大的突破。

6.2 锌碱比的调整

锌酸盐镀锌液中苛性钠与氧化锌含量之比常称为“锌碱比”。早在上世纪70年代,日本小西三郎就作过详细论述,指出锌酸钠是一系列复杂化合物,且只有当锌碱比α≥10时镀液才稳定。苛性钠与氧化锌含量最好通过化学分析来确定,当无分析条件或分析误差大时,也可将其调整得较为满意。

6.2.1锌含量的调整

赫尔槽3A静镀3min,若试片高区烧焦(出现灰白粗糙镀层)大于5mm,则可能氧化锌偏低。应补加锌酸钠调至烧焦区不大于5mm(为此,实验室应预先配制已知浓度的浓锌酸钠溶液,存装于密封的塑料瓶中)。

锌少时,若量太少,只好补加锌酸钠;若相差不多,则应增加锌阳极、减少铁阳极,或用钻孔的除锈后的铁筐,装进小锌块,利用宏电池原理,能较快使金属锌溶人镀液。

若赫尔槽3.5A镀3min全无烧焦,可能锌过多。此时应减少锌阳极,增加铁阳极。若苛性钠含量低时,可补加苛性钠,增大锌碱比α。

6.2.2苛性钠调整

苛性钠因带出及与空气中的二氧化碳反应会部分转化为碳酸钠,减少趋势比较明显,应及时调整补充。赫尔槽0.5A静镀5min,试片清洗后在不大于2%的稀硝酸中出光中和3s一5s,清洗后于pH值约1.5的低铬彩钝液中钝化约20s,清洗后吹干,应不露底。若露底宽于5mm,则逐渐补加苛性钠,至露底最少。

6.3 深镀能力的提高

试用过一些“二合一”光亮剂,发现深镀能力不理想。一是光亮剂问题,估计分子量不够大;二是多数电镀厂点不能保证良好的水质。按6.2.2试验方法,发现:

(1)加人适量长春产DE一81或武汉产DPE一3,有助于提高深镀能力;

(2)加人适量硫脲有一定效果;

(3)小心试验加人少量硫化钠沉淀重金属杂质,也有一定效果,但硫化钠切不可多加;

(4)加入10g/L左右酒石酸钾钠络合掩敝杂质有一定效果,但不宜常加。及时用CK一778之类除杂剂处理镀液杂质,也有好处。

6.4 镀层条纹的消除

锌酸盐镀锌液的黏度较大,表面张力较高,特别当镀液因镀前酸洗后清洗不良而引人氯离子或苛性钠质量不好而引人较多氯离子时,赫尔槽试片上有时会产生竖状条纹。

实验及大生产证明,引人适量的表面活性剂可以消除条纹。例如,加入十二烷基硫酸钠,既可消除静镀时产生的条纹,又能在镀液表面产生薄层气泡,起到抑制碱雾的作用。

7 结语

对如何用赫尔槽试验调整其它镀液(例如硫酸盐镀锡、仿金镀等)不再赘述。文中介绍的方法均系笔者多年实践中的体会。由于所用原材料、添加剂的差异,不敢妄言对任何电镀厂都实用。笔者深信不疑的是,一个电镀工作者,特别是搞现场工艺管理的人,只要勤动手,善于总结经验教训,多做点赫尔槽试验,总是有益无害的,或多或少总会得到些启发甚至有新的发现。熟能生巧,勤能补拙。良有以也。


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