鹼性鍍鋅在電鍍過程中的發黑現象

2020-11-23 慧聰網

    慧聰表面處理網：

    前言

    鍍鋅鈍化後零件發黑是常見的故障，但在電鍍過程中鍍件變黑的現象卻很少見。最近遇到這樣一個現象：一整掛零件從上至下約有20個，鍍15min左右，這掛零件外觀正常;但隨著電鍍時間的增加，從掛具開始，零件從上至下逐漸變黑，最後整掛零件完全變黑。

    1解決方案

    1.1鍍液分析

    經分析，鍍液的主要成分為:Zn9.2g/L，NaOH125g/L。同時，對鍍液中雜質的質量濃度

    進行分析，結果為：FeO.75mg/L，Cu0.46mg/L，Cr2.91mg/L,PbO.51mg/L。

    1.2赫爾槽試驗

    赫爾槽試驗條件分別為：(1)用0.5A電流施鍍10min;(2)用1A電流施鍍10min;(3)用5A電流施鍍5min。結果表明：鍍液的深鍍能力以及鍍層的光亮度、外觀等均正常。

    對鍍液進行小電流密度(0.1～0.2A/dm2+)電解20h，結果一切正常。施鍍15min後，從掛具開始，零件從上至下逐漸變黑。剛開始認為是出現陰陽面的問題，導致鍍液的分散能力不佳。往鍍液中加入適當的添加劑後，再試鍍，沒有什麼效果。將鍍液稀釋20%後再試鍍，效果仍不明顯，但對於電鍍較光亮的零件，效果相對好些。

    往鍍液中添加CK-778型鹼性鍍鋅除雜劑2g/L，攪拌1h，不斷撈出漂浮物，之後小電流密度電解16h。施鍍後發現，被鍍零件外觀發黑，說明大部分添加劑都已被處理掉。補加適當的添加劑加以調整，施鍍60min後發現故障消除，整掛零件呈現光亮的外觀。

    2故障分析

    由上述分析可知：無機雜質不可能造成上述問題，有機雜質和光亮劑過多是引起上述故障的主要原因。鍍層的光亮度受到許多因素的影響，例如：基體金屬的粗糙度、鍍層晶粒的大小和取向、配位劑和添加劑的性質等。由「晶面定向理論」可知：鍍層是否光亮取決於晶面在金屬表面的定向，僅當晶體的每一個晶面都是有規則地取平行於基體平面的方向，光才能被全反射而得到鏡面光亮的鍍層。由於金屬表面的不均勻性，沉積速率較大的晶面同時也是光亮劑分子優先吸附的位置，而且光亮劑對金屬電沉積有阻化作用。當鍍槽中有機雜質和光亮劑過多時，沉積速率變慢，析氫速率增大，有機雜質被夾雜在鍍層中，影響鍍層的排列結構，晶面結構變得錯亂無序。隨著電鍍過程的進行，鍍層厚度增加，夾雜在鍍層中的有機雜質也逐漸增加，鍍層的晶面定向排列受到影響從而造成鍍層發黑。施鍍15min左右鍍層光亮，是因為鍍層較薄，夾雜在鍍層中的有機雜質較少;隨著電鍍時間的增加，鍍層厚度不斷增加，夾雜在鍍層中的有機雜質也逐漸增多，嚴重影響鍍層的晶面定向排列結構，從而造成鍍層變黑。

    3結語

    當故障出現時，對一個問題要有多方面的考慮。首先應該做試驗，包括分析鍍液成分及鍍液中雜質的質量濃度，逐一排除可疑的因素。在確定故障原因後，尋找較經濟的解決方案。平時應加強對鍍液的維護，使鍍液性能保持良好，才可避免此類故障的發生，確保產品的質量。

責任編輯：侯俊梅

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