快速钾盐镀锌工艺研究+文献综述(3)
锌酸盐镀锌工艺的施镀电流范围在0.5-2A/dm2，但是所获得的原镀层(25μm以上)易起泡，锌离子控制较复杂，电流效率偏低（一般不超过80%）、镀层易泛黄。
1.3.2 酸性镀锌溶液
酸性镀锌溶液的pH值呈弱酸性。因镀液中所使用的主盐和导电盐材料不同，可分为氯化钾(钠)镀锌，氯化铵镀锌和硫酸盐镀锌三大镀锌工艺。
（1） 氯化钾（钠）镀锌
氯化钾(钠)镀锌工艺是20世纪80年代快速兴起的工艺。它以氯化锌为主盐，氯化钾(钠)为导电盐，硼酸为pH值缓冲剂。镀液中的光亮剂是引起阴极极化的主要成分。镀液pH值在4.6-5.8之间，导电能力好，覆盖能力强，电流效率95%以上，生产效率高，镀层细致光亮，是无氰电镀锌主要工艺之一。该工艺在铸铁件及高碳钢件表面能够获得良好镀层。
氯化钾（钠）工作电流密度可以达到3A/dm2，这种氯化钾（钠）镀锌工艺的缺点是镀液均镀能力差，对镀件有腐蚀性，对铁杂质敏感。
（2） 氯化铵镀锌
氯化铵镀锌工艺是以氯化锌为主盐，氯化铵为络合剂兼导电盐的典型无氰镀锌工艺。镀液中，光亮剂增加阴极极化作用，使镀层细致、光亮。电流效率高于碱性镀锌而低于氯化钾镀锌。
氯化铵镀锌工艺的工作电流密度为0.5-2A/dm2，该工艺的缺点是镀层钝化膜易变色，镀液不稳定易放出氯化铵气体严重腐蚀电镀设备，废水污染环境且难于处理。
（3） 硫酸盐镀锌
硫酸盐镀锌工艺的镀液主要成分是硫酸锌。硫酸锌既是镀液主盐又是导电盐。但导电能力不足，往往需要加入少量硫酸钠或硫酸铵。该镀锌工艺能使用大电流电镀。电流效率高（＞95%），故常用做钢丝、钢带、钢板的连续电镀。生产效率高[3]。
硫酸盐镀锌的工作电流密度可以达到4A/dm2，该工艺的缺点是镀液的均镀能力差，不适合普通件的电镀。
1.4 钾盐镀锌
1.4.1 钾盐镀锌工艺
钾盐镀锌已成为现代电镀工业的一个重要的镀种[4] , 钾盐镀锌的镀液成分比较复杂, 在生产过程中镀液的成分和工艺条件的变化对镀液、镀层性能有较大的影响[5,6]。
钾盐镀锌工艺是20世纪80年代发展起来的一种全新的无氰镀锌工艺。到了90年代，氰化物镀锌仅占20%，酸性体系镀锌占50%，碱性锌酸盐镀锌占30%，而氰化物镀锌工艺也从高氰向中、低氰方向发展[7-9]。钾盐镀锌工艺为酸性体系镀锌工艺，镀液组分易于调整，相对于碱性锌酸盐镀锌，对杂质敏感性低，允许容存量较大且易于处理。该工艺比其他镀锌工艺易获得高亮度镀层，利于蓝白钝化与彩色钝化。镀前除油处理比碱性锌酸盐镀锌要求低[10]。
1.4.2 钾盐镀锌主要成分
（1） 氯化锌
氯化锌为主盐，一般使用含量为60-80g/L，提供初始的锌离子。在电镀中，锌离子的消耗由阳极锌板补充。当氯化锌含量过高时，分散能力和深镀能力会降低，引起镀层粗糙并较难出光；氯化锌含量过低时，工作电流密度不宜太高，有效光亮范围较窄，而且镀件的尖端凸出部位容易烧焦。
（2） 氯化钾
氯化钾为导电盐，使用含量从140-260g/L不等，根据不同需求可任意调整。当氯化钾含量低时，镀液覆盖能力差；当氯化钾含量过高时，覆盖力提高，分散能力下降，光亮剂浮出。
（3） 硼酸
硼酸作pH值缓冲剂，以稳定pH值在4.1-5.8之间。由于这种镀液是在室温条件下工作的，硼酸的溶解度不高，一般含量控制在25-30g/L。
（4） 光亮剂
单独靠氯化锌、氯化钾、硼酸这三种成分是镀不出合格锌镀层来的。还要加入一些添加剂才能获得光亮、细致的镀锌层。传统光亮剂采用苄叉丙酮作为主光剂，而新型光亮剂则主要以芳香醛作为主光剂，也可加少量苄叉丙酮作为搭配。为了提高主光亮剂在镀液中的溶解度, 扩大光亮电流密度范围，改善镀件润湿性，镀液中通常还加入载体光亮剂，但新型光亮剂对载体质量要求更高，要求有更高的乳化性、亲水性、耐盐性。通常在镀液中还会加入辅助光亮剂。可作为辅助光亮剂的材料种类约有20-30种，它们大多能扩大光亮电流密度范围，提高镀层性能，增加镀液的分散能力和深镀能力，还能减少主光亮剂的消耗量。最常用的辅助光亮剂有：苯甲酸钠、NNO、肉桂酸、水杨酸钠、糖精、烟酸、苯骈三氮唑、甘氨酸、谷氨酸钠、3-6比啶甲酰胺等[11]。
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