电镀镀锌不上锌是什么原因

电镀镀锌不上锌是什么原因
电镀镀锌不上锌是什么原因

电镀镀锌不上锌是什么原因
一段时间里,我车间在生产过程中发现所有镀锌槽槽液的深镀能力都变得很差,所有钢件VCD上盖的直角折弯深凹处约有1～5 mm宽的范围几乎都镀不上锌.为此,对镀锌槽内的溶液进行了化学分析,并与工艺规范比较见表1.
表 1
镀液成分 工艺规定含量
(g/L) 1#镀锌液分析值
(g/L) 2#镀锌液分析值
(g/L)
ZnO 18.25.0 22.3 22.0
NaCN 35.45.0 40.4 41.0
NaOH 70.90.0 85.9 88.3
由表可见,1#和2#氰化镀锌溶液中ZnO、NaCN、NaOH含量都在本厂工艺规范内.仔细观察镀槽内的生产情况,阳极锌板表面未见气泡产生.把锌板从槽内取出后观察,发现阳极锌板表面生成一层黑色发亮的钝化膜.这层膜用水冲和手擦均除不掉,它把金属表面同溶液机械地隔开,使锌板不能正常溶解甚至不溶.这层钝化膜较薄,在稀盐酸中很快溶解,可能属于不易溶于水的金属氧化物、或碱、或碱式碳酸盐类物质,它的生成与溶液中氢氧根离子浓度较高有较直接的关系.
通过分析观察发现,镀锌生产中碱含量偏高会带来镀锌深镀能力降低的问题.根据对镀锌生产实践的总结,我认为本厂中氰镀锌工艺规范中NaOH含量的上限90.0 g/L可修改为85.0 g/L,以免引起阳极锌板的极化.这次镀锌深镀能力降低的现象,在翻缸过滤溶液并稀释溶液后得到了改善,翻缸前同样材料的VCD上盖在翻缸后其直角折弯深凹处都能镀上锌层.
2.2 溶液中Zn2+浓度较低、碱含量相对较高
我车间在生产过程中,曾有2个自动线中氰镀锌槽内的溶液在镀同一批材料的钢件VCD上盖时,每镀一槽都有少部分VCD上盖的直角折弯深约100 mm凹处有1～2 mm宽的范围镀不上锌层,于是对2个槽内的镀液进行了化学分析,并与工艺规范比较见表2.
表 2
镀液成分 工艺规定含量
(g/L) 1#镀锌液分析值
(g/L) 2#镀锌液分析值
(g/L)
ZnO 18.25.0 16.0 17.3
NaCN 35.45.0 40.0 42.4
NaOH 70.90.0 83.6 87.9
分析结果表明,ZnO含量小于工艺规定的低限18.0 g/L.由于镀液中Zn2+浓度偏低,而OH-浓度相对较高,特别是2#镀液,溶液成分处于不平衡状态.当镀液工作时,由于Zn2+浓度偏低,在阴极区发生氢气生成与金属锌沉积的竞争,H+在被镀零件表面上还原为氢气的量增多,Zn2+在被镀零件表面上还原为锌的数量相对减少,在整个阴极上锌沉积的电流效率下降,所以零件深凹处镀不上锌.相应地,在通过调整阳极锌板与钢板的数量,即增加阳极锌板的数量、减少阳极钢板的数量、提高镀液中锌离子浓度后,即解决了VCD上盖直角折弯深凹处的镀锌问题.
2.3 镀锌溶液中各成分含量都较低
1998年4月,我车间有2个镀锌槽在镀一批长约1 200 mm、宽约400 mm、深约480 mm的直角折弯板时,尽管在直角折弯深凹处附近安装了辅助锌阳极板,但直角凹处约有1～4 mm宽的范围仍镀不上锌.仔细观察生产时镀槽内的情况,发现阳极锌板表面有一层棕褐色的物质,这层物质在生产停止后就慢慢自行脱落,飘浮到镀液表面上,观察发现是油污杂质.对溶液进行化学分析,并与工艺规范比较见表3.
表 3
镀液成分 工艺规定含量
(g/L) 1#镀锌液分析值
(g/L) 2#镀锌液分析值
(g/L)
ZnO 18.25.0 17.4 17.8
NaCN 35.45.0 34.4 35.7
NaOH 70.90.0 70.2 72.0
分析结果表明,2个镀锌槽内的溶液,其各成分含量处于工艺规范的低限附近.在这种情况下,一方面溶液的导电率随着溶液中Zn2+、Na+、CN-、OH-浓度的降低而下降；另一方面,具有络合Zn2+能力的游离CN-的含量较低,对促进阳极锌板的溶解不利；再加上溶液中有油污,当溶液通电时,具有极性而未发生碱性水解的油污杂质随OH-向阳极移动,当OH-在锌板上放电生成氧时,油污杂质就被吸附到锌板表面,改变了金属-溶液界面的结构,并使阳极反应的活化能显著升高,阳极锌板溶解速度变慢.这几个方面的因素导致了镀锌深镀能力的降低.在翻缸过滤溶液、加NaCN和NaOH调整后,镀锌深镀能力得到了改善,同样的直角折弯板其直角深凹处完全镀上了锌层.