淺談鍍鋅配位劑引起的故障

王征顥

（科文特亞表面處理技術（蘇州）有限公司,江蘇蘇州 215124）

淺談鍍鋅配位劑引起的故障

王征顥

（科文特亞表面處理技術（蘇州）有限公司,江蘇蘇州 215124）

0 前言

最近一家客戶的10 000 L堿性鋅酸鹽滾鍍掛鍍一體槽液在新開缸兩個月后,掛鍍一直很好,鍍出來的產品很漂亮;但滾鍍生產的產品,零件的兩頭（或是零件的尖端部位）出現發黑現象。經過多次測試改進,最終問題得到解決,獲得了客戶的滿意。

1 處理過程

1.1 工藝流程

1.2 鍍液配方及操作條件

Zn2+8～12 g/L,NaOH 110～130 g/L,添加劑（配位劑,光亮劑,除雜劑）適量,鍍液溫度 20～32℃,滾筒孔徑4 mm,滾鍍電流密度0.5～1.0 A/dm2,掛鍍電流密度1.0～2.5 A/dm2。

（1）分析槽液各成分的質量濃度,都控制在工藝范圍內,赫爾槽試驗所得試片的外觀也正常,看不出任何缺陷。

（2）加強前處理,將酸洗槽及陽極電解除油槽各成分的質量濃度控制在工藝范圍內,試鍍,故障沒有消失。

（3）用活性炭2～3 g/L,鋅粉1 g/L進行小電流電解24 h后,試鍍,故障沒有消失。

（4）查看添加劑記錄表,計算1 000 A·h的消耗量,光亮劑和除雜劑添加正常,沒有超出規定的范圍,但配位劑的添加量是規定范圍的2倍。故停止添加配位劑或減少添加量,鍍槽工作一段時間,情況逐漸好轉,故障慢慢消失,2天后恢復到正常工作狀態。

2 故障分析

從上述故障分析情況看,在滾鍍過程中,零部件兩端或尖端部位發黑,主要是配位劑添加過多所引起的。滾鍍與掛鍍本質的區別在于:被鍍零部件周圍的有效離子的質量濃度的更新速度,滾鍍是在一個狹窄的空間里,有效離子的質量濃度的更新速度比掛鍍的慢。

圖1 電鍍零件的截面圖

圖1為電鍍零件的截面圖。由圖1可知:（1）電流在陰極、陽極間總是走最短路線;（2）零部件的尖端部位更容易獲得電子而放電;（3）零部件的中心部位是在低電流密度區。

在滾鍍工作過程中,零部件的兩端或尖端部位更容易獲得電子而放電,放電速率較快。如果配位劑過多,沉積速率放慢,即:Zn2+的放電速率減慢,使得 H+的放電速率加快。在零部件的兩端或尖端部位電鍍放電的瞬間,H2O→H++OH-反應向右方向進行,析出大量的 H2,零部件周圍的OH-的質量濃度瞬間提高很多,勢必有氫氧化物沉淀生成而夾雜在鍍層中,從而改變鍍層的微觀結構。在出光或鈍化后會看到零部件的兩端或尖端部位有發黑現象。

3 結語

一般都認為在鍍鋅過程中,配位劑過多不會有什么壞的影響,最多造成沉積速率減慢。所以客戶為了提高深鍍能力,往鍍槽里添加過多的配位劑。尤其在滾鍍掛鍍一體的情況下,兩種工藝對添加劑的消耗量是不一樣的。故在生產過程中,必須權衡好添加劑的添加量,否則也會導致因添加劑過多而產生故障,同時增加生產成本。

TQ 153

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1000-4742（2011）04-0048-01

2010-09-27