碱性无氰镀锌

昆山秀博表面处理材料
表面处理材料碱性无氰挂镀锌镍合金工艺近多年来，昆山表面处理材料为了改善镀锌钢铁制品的耐蚀性，由镀纯锌向锌基合金电镀方向发展，锌基合金镀层主要是锌镍、锌钻和锌铁。

从锌基合金对钢铁的防蚀机理和实际耐蚀性测定两方面来看，均以锌镍合金镀层的耐蚀性为最好。

锌-镍合金镀层作为钢铁制品的防护性镀层，具有优异的耐蚀性能、较低的氢脆性能、良好的成型性能和焊接性能等优特点，传统的锌-镍合金电镀主要采用氰化物溶液体系，氰化物的剧毒性使电镀工业存在严重的公共安全隐患和环境污染。

为此，昆山表面处理材料研究开发碱性无氰电镀锌-镍合金新工艺与新技术。

秀博碱性锌镍合金ZNICKEL980/970碱性无氰挂镀锌镍合金工艺特点：
1、近三十条自动线，100万升市场槽液保有量在正常运行；
2、为大众、奥迪、通用本田、现代等汽车零部件配套使用；
3、工艺经改进后镀液老化速度减慢，每升镀经500A·h后，电流效率依然保持在50%左右；
4、稳定性好、使用电流、温度范围宽、镍含量分布均匀；
5、高防腐性产品的首选工艺。

秀博碱性锌镍合金ZNICKEL980/970碱性无氰挂镀锌镍合金工艺特质：
1、解决传统工艺滚镀沉积速度慢的问题；
2、普通零件1h可以沉积10um以上，热处理零件2h可以沉积10um以上；
3、尤其适合紧固件的滚镀工艺；
4、性价比高、成本低。

LT 528 碱性无氰镀锌工艺LT 528 是一种碱性无氰镀锌工艺,用于挂镀和滚镀.该工艺镀层厚度分布均匀.所得到的镀层可以进行铬钝化处理,得到蓝色、彩虹、绿色及黑色表面.该工艺不含任何螯合剂或络合剂.一、特点/优点·优秀的金属分布（以1A、30分钟赫尔试片为例，仅有约25%的变动）·锌层亮度极好，易于钝化·即使是形状较复杂的工件，也易于电镀·烧灼点高，适用于高电流密度区·无需特殊的启动添加剂,可直接处理第一批工件,产品质量稳定·可适用于多种生产线·低应力,极佳的延展性·无针孔及结合力不好的点·高耐蚀性镀层,达到多种耐蚀标准·增加产品效率·特别适用于外置式锌发生器二、所需材料LT 528 A 柔软剂用于开缸及补充LT 528 B 光亮剂用于开缸及补充LT 528 C 净化剂低电流密度区光亮剂,消除无机杂质的影响,用于开缸及补充LT 528 S 软水剂无螯合剂的水调整剂,处理硬水三、设备槽子 PVC 或PP或其它认可材料的槽子加热器钢、钛或PTFE.加热器必须有关闭阀门,低液位断电保护装置冷却器如需要可用钢、钛或特氟龙管式循环冷却系统挂具和滚桶覆塑料挂具 ,聚丙烯滚桶搅拌滚桶、阴极棒或过滤溶液(每小时至少循环1-2次)过滤使用10微米的虑芯(不能使用滤纸)连续过滤.通风需要自动添加装置需要尤其是LT 528 A 和LT 528 B阳极建议用惰性阳极与外置式锌发生器结合使用。

当然Bestall 528也可以与可溶性锌阳极结合使用的。

然而Bestall强烈反对将惰性阳极和可溶性阳极混合使用* 惰性阳极和外置式锌发生器结合使用多孔性金属阳极（30 mm×8mm筛目，肋板宽度6mm ,厚度2mm）。

或镀有15um的半光亮镍的低碳钢阳极板。

多孔性金属阳极板应按肋板处于平行状态方向放置，以使产生的气体带入背面。

上海永生：JZ-04高性能碱性无氰镀锌工艺2009/3/6/17:27来源：上海永生助剂厂作者：沈品华金瑜摘要：本文从工艺改革源头着手，介绍了一种高性能的、能取代剧毒的氰化镀锌的无氰碱性镀锌新工艺，并作了与高氰镀锌溶液各项性能的对比，试验证明各项指标大都能达到或超过高氰镀锌工艺。

因而是一种典型实用的清洁生产工艺。

1 前言在电镀工业中危害最严重的要数氰化物和六价铬。

前国家经贸委在2002年发布了32号文件，规定到2003年年底全面禁用剧毒的氰化钠。

虽然该禁令执行起来有一定困难，在时间上和某些工艺上似乎还有申诉和商榷的余地，但其出发点和积极意义是无可厚非的。

氰化物毕竟是剧毒物品，一个人只要吞服0.3克就会有生命危险。

笔者虽未作过统计，究竟我国电镀行业每年要消耗多少氰化物？但估计要以万吨来计算。

以目前实际情况来看，电镀中所用氰化物工艺要数氰化镀锌量最大。

据上海电镀行业调查得知，氰化镀锌需用的氰化钠，约占全部氰化钠用量70%，也就是它所用的氰化钠要比其它各镀种的总和（包括镀镍层的退除）还要多一倍左右。

虽然对全国情况还不了解，但仅从上海和宁波两市调查得知，两市电镀锌需用氰化钠每年要超过2000吨。

如果不好好治理含氰废水，它的危害性就可见一斑了；但如要彻底治理，所需费用很高。

牵牛要牵牛鼻子，笔者认为，当前电镀行业贯彻清洁生产的重点就是要抓好使镀锌工艺实现无氰化。

从技术上说，与其它镀种相比，氰化镀锌工艺恰恰比其它镀种更容易实现无氰化。

我国的无氰镀锌技术有着坚实的基础，其中氯化物所能达到的技术水平并不比国外的差。

以DE和DPE两大添加剂为代表的锌酸盐镀锌，具有较好的分散能力，镀层结晶较细致，加入香兰素或其它芳香醛，能获取光亮的镀层。

缺点是：（1）镀层的应力较大，如厚度超过15μm时，有较为严重的脆性；（2）镀液的耐温性较差，槽液温度超过40℃镀层结晶明显变粗，光亮度达不到要求；（3）镀液的深镀能力还不及氰化镀锌；（4）电流密度范围还不够宽等。

碱性无氰镀锌碱性无氰镀锌为环保型的镀锌，镀液不用剧毒的氰化物，废水易处理。

但不同年代开发的添加剂，特点各有差异。

20世纪70年代的国产碱性无氰镀锌镀液的特点是①镀层结晶细密，光泽好，分散能力和深镀能力接近氰化镀液；②镀液稳定、操作维护方便；③对设备无腐蚀性；④综合经济效益好。

这种镀液亦存在沉积速度慢、允许温度范围窄(高于40％不好)、厚度超过15μm时有脆性。

20世纪90年代进口的碱性无氰镀锌添加剂的特点是①高分散能力，高低电流区镀层厚薄非常均匀，高电流区(4A／dm2)与低电流区(0．2A／dm2)镀层厚度比为l．2～1．5(一般产品为2．0～3．0)，大大节省锌的耗量，同时节省了成本；②低脆性，厚度20μm，可以任意弯曲，镀层不脱落；在200℃下恒温烘烤60min后立即浸入冷水中骤冷，镀层不起泡；③深镀能力超过氰化镀锌，低电流区沉积速度更快，镀层厚，出光后不会漏镀。

这类工艺存在光亮度较低，抗杂能力较差，镀层易发黄、发雾，镀液不耐高温，需要冷却。

例如安美特3000、开宁100#工艺。

进入21世纪后，中国碱性无氰镀锌添加剂综合性能达国际领先水平，不但具有20世纪70年代DPE-Ⅲ的高光亮特性与90年代进口光剂的无脆性、高分散能力特性，解决了因镀层高光亮造成的脆性问题，亮度与酸性镀锌相媲美。

因镀层更光亮，所以蓝白钝化，不易发黄；镀液耐温性更佳，45℃也能镀出光亮产品；操作范围宽广，赫尔槽6A 电流时试片仅有0．5cm烧焦，赫尔槽0．2A电流时试片也能光亮，适合于大面积工件及复杂零件的电镀；抗杂能力强，普通片碱、自来水即可使用。

例如Ekem-221工艺。

(一)碱性无氰镀锌的工艺规范(见表3—1—2)表3—1—2碱性无氰镀锌的工艺规范(二)镀液配制方法配制溶液用的氧化锌纯度要求大于98％的工业一级品；片碱要用纯度96％以上的固体碱。

(1)镀槽中加入1／4水，加入所需量的片碱，搅拌至完全溶解；(2)将计算量的氧化锌用少量水调成糊状，在不断搅拌下缓慢加到热碱液中，直至搅到完全溶解；(3)在强烈搅拌下，加入2g／L～3g／L锌粉，按少量多次撒人镀液中，搅拌30min；(4)在强烈搅拌下，加入2g／L～3g／L活性炭，按少量多次撒下，搅拌30min；(5)静置4h～8h后虹吸过滤；(6)加入计算量的添加剂，搅拌均匀；(7)在0．2A／dm2～0．3A／dm2下电解10h～20h，试镀。

氰化镀锌工艺转化为无氰碱性镀锌工艺的有关费用概算
一、中氰镀锌以1000L槽液、生产时间8 h/天、30 min出槽一次为例计算：
1 带出量一般为1.6~2.5 L/天，取
2 L/天计算，约需2.76元/天;
2 光亮剂消耗量以150 ml/kAh、光亮剂单价为12元/L;
3 槽电流强度为500A。

即光亮剂费用=500A×8h/天×150ml/kAh×12元/L=7.2元/天;
4 需用氰化钠及破氰处理费4元/天;
总计每天需支付费用=①+③+④=13.96元。

二、无氰碱性镀锌以1000L槽液、生产时间8h/天、30min出槽一次为例计算：
1 带出量一般为1.6~2.5L/天，取2L/天计算，因碱性镀锌溶液价比氰化镀锌溶液价便宜，约需1.33元/天;
2 光亮剂消耗量以80 ml/kAh、光亮剂单价为26~28元/L;
3 槽电流强度为500A。

即光亮剂费用=500A×8h/天×80ml/kAh×26元/L=8.32元/天;如光亮剂消耗量取上限值100 ml/kAh、光亮剂单位28元/L计算也只11.2元/天;
4 去杂剂带出损耗约为0.29元/天;
总计每天需支付费用=①+③+④=9.94~12.82元。

经㈠与㈡比较可知，在生产中所需支付费用差不多。

如考虑新工艺有个熟练过程，在转化过程中难免出现一些质量问题，对于这方面的费用应作技改费用统一安排。

2007-12-26。

机械科学研究院硕十学｛寺论文碱性光氰镀锌添加刺的研究端发暗长度。

图４．８不同添加剂的低端发略区域
从图中不难看出，同样情况下，一般使用二氯丁烷交联相比环氧氯丙烷交联
得到的添加刺具有更宽广的光亮电流密度范围。

使用二氯丁烷交联添加剂除了旷１３较差以外，其余的只有５～ｌＯｒｅ发暗区（０．０ｌ～Ｏ．０５Ａ／ｄｍ２），而使用环氧氯丙烷交联剂进行合成时，除了Ｅ－９，ｐ１３以外，其余的有ｌＯ～１５ｍｍ发暗（０．０５～０．ＩＡ／ｄｍ２）。

这主要归咎与二氯丁烷与反应物都具有良好的对称性结构，生成物骨架一定，这与文献指出添加剂骨架一致时得到的添加剂光亮电流范围宽结果一致Ⅲ１，而环氧氯丙烷是一种活性十足的交联剂，当与不同结构的胺反应时，环氧氯丙烷与胺的亲核加成反应不考虑选择性，这样容易得到结构复杂的支状添加剂，因而得到添加剂光亮电流密度范围相比二氯丁烷交联的要狭窄。

另外，改性后环氧氯丙烷交联添加剂的光亮电流密度范围相比不改性低电流光亮电流区变
窄，二氯丁烷交联添加剂则变化不明显。

４…２２２分散能力
参考初选试验得知该系列添加剂的使用量在１．２～２．Ｏｍｌ／Ｌ之间为宜。

实验中合成添加剂的使用量皆为２．Ｏｍｌ／Ｌ。

实验结果见表４．５和表４．６：
表４．５使用环氧氯丙烷合成得到不同添加剂的分散能力
４２。