鋅(xīn)酸鹽(yán)鍍鋅過程中出現鍍層粗(cū)糙故障的原因以及(jí)處理辦法(fǎ)

(1)鋅含(hán)量(liàng)過高

原因分析：由于鋅(xīn)酸鹽(yán)鍍液(yè)中氫氧根(gēn)離(lí)子對鋅(xīn)離子的絡合能(néng)力不強(qiáng)，陰極極化作(zuò)用較弱，為(wéi)此(cǐ)，采用降低氧(yǎng)化鋅含量(liàng)、提高(gāo)氫氧化鈉(nà)含量(liàng)的辦法(fǎ)進行彌(mí)補。生(shēng)産中，為了(le)使鍍(dù)液穩(wěn)定，應(yīng)控制(zhì)naoh/zn=8～10或naoh/zn0=10～12之間，鍍(dù)液中氫氧化鈉(nà)含量(liàng)一(yī)般(bān)為120g/l，所(suǒ)以挂(guà)鍍時氧化鋅的濃度一般(bān)采用10～12g/l，滾(gǔn)鍍(dù)時稍低，8～10g/l為宜(yí)。鋅含量(liàng)低，鍍層(céng)結(jié)晶細(xì)緻，光(guāng)澤(zé)均(jun1)勻，鍍(dù)液的分(fèn)散能力(lì)和深(shēn)鍍能力好(hǎo)，但鋅含量(liàng)過低，電流密(mì)度上限(xiàn)和陰極電(diàn)流效率(lǜ)降(jiàng)低(dī)，陰(yīn)極極(jí)化作(zuò)用增(zēng)加(jiā)，沉積速度(dù)慢。鋅含(hán)量過高(gāo)，鍍(dù)層發(fā)暗、粗糙，陰極電(diàn)流效(xiào)率(lǜ)提(tí)高，高(gāo)電流密度易燒(shāo)焦，出現陰(yīn)陽面(miàn)，鍍液(yè)的分(fèn)散能(néng)力和深鍍能力(lì)降低(dī)

因鋅陽極(jí)的化學溶解較(jiào)快，zn2+濃度(dù)很易上(shàng)升，造成鍍(dù)層品(pǐn)質異常，可采取(qǔ)下(xià)列措施(shī)，防止(zhǐ)zn2+濃度(dù)上(shàng)升

a.定期(qī)分析調整(zhěng)zn2+的含(hán)量;

b.使(shǐ)用部(bù)分鍍(dù)鎳鐵闆(pǎn)代替鋅陽(yáng)極，并控制其(qí)面積比為(wéi)2：1，保證(zhèng)足夠的陽極面(miàn)積，又(yòu)可控(kòng)制zn2+濃(nóng)度的(de)升(shēng)高;

c.不生(shēng)産時，取出鋅陽極闆，以減緩鋅陽極的化(huà)學溶(róng)解;

d.控制(zhì)鍍液的(de)工藝參數在工藝(yì)範圍内;

e.使用(yòng)高純度的鋅陽(yáng)極闆(pǎn)(0号鋅錠)

處(chù)理方(fāng)法(fǎ)：稀釋鍍液，分析調整鍍(dù)液成分(fèn)至标準(zhǔn)值

(2)氫氧(yǎng)化鈉含(hán)量過(guò)低

原(yuán)因分(fèn)析：鍍液中的氫(qīng)氧化鈉是鋅的(de)絡(luò)合劑、導(dǎo)電鹽(yán)，又是陽極(jí)去極(jí)化劑，并(bìng)兼有除油作用。含量低(dī)，陽極(jí)鈍化(huà)、槽電壓升高，鍍液的分散(sàn)能(néng)力和深(shēn)鍍能力降低，鍍層發暗(àn)、粗糙;含(hán)量高(gāo)，鍍(dù)液導電(diàn)性能好，分(fèn)散能(néng)力和深鍍能力提高(gāo)，陽極(jí)化學(xué)溶解過快(kuài)，導緻鍍液(yè)中的鋅含(hán)量不斷升高，造(zào)成鍍(dù)液成分比(bǐ)例失調，陰極電流效率(lǜ)下降，光(guāng)亮劑消(xiāo)耗增多，同時，氫(qīng)氧化鈉(nà)易于生成碳酸(suān)鈉，造(zào)成碳酸鈉(nà)積累，鍍(dù)液(yè)電阻(zǔ)增大(dà)，溫度升高過快，嚴重影響(xiǎng)鍍層質量

處(chù)理(lǐ)方法：分析(xī)調整鍍液成分至标準值

(3)鍍(dù)液(yè)中有(yǒu)固體顆粒

(4)光亮(liàng)劑含量太低

原因分析：在鋅酸(suān)鹽鍍鋅(xīn)液(yè)中，沒(méi)有光(guāng)亮劑存在(zài)時，所得的鍍層是粗糙的，甚至(zhì)是疏(shū)松(sōng)的(de)海綿(mián)狀鍍(dù)層。當加入(rù)一定量的(de)添加劑後，可(kě)以使鍍(dù)層結(jié)晶細緻、光亮，電流密(mì)度範(fàn)圍擴大，鍍液的分散(sàn)能力和深(shēn)鍍能力(lì)提(tí)高，但(dàn)是光亮劑含量(liàng)過多，鍍層非常(cháng)光亮，鍍層的脆(cuì)性增大，而且容(róng)易引(yǐn)起鍍層起(qǐ)泡，結合力不(bú)好。含量低，鍍(dù)層光(guāng)亮度差(chà)、出光速(sù)度慢(màn)，含量過低(dī)，鍍層(céng)發暗、粗糙(cāo)

處理(lǐ)方法(fǎ)：用(yòng)赫(hè)爾槽調整(zhěng)光亮劑的含量

(5)溫度(dù)太高

原(yuán)因分析(xī)：鋅酸(suān)鹽(yán)鍍鋅液(yè)的最佳溫(wēn)度(dù)一(yī)般控(kòng)制在(zài)10～25℃。溫度(dù)低時(shí)，鍍液的導(dǎo)電性(xìng)能差，電流(liú)密(mì)度(dù)上(shàng)限(xiàn)降低(dī)，添加劑(jì)吸附強(qiáng)，脫附困(kùn)難(nán)，當dk高時，工件(jiàn)的尖端(duān)(或邊(biān)緣(yuán))易(yì)燒焦(jiāo)，鍍層(céng)中(zhōng)添(tiān)加劑(jì)夾雜多，鍍(dù)層脆(cuì)性增加，容易變(biàn)色、起泡(pào)。溫(wēn)度高時，添(tiān)加劑(jì)吸附(fù)弱，極化降低，光(guāng)亮劑(jì)消耗(hào)大(dà)，zn2+含(hán)量易上升，鍍液穩定(dìng)性差(chà)，分散能力和(hé)深鍍能(néng)力降低(dī)，鍍層結(jié)晶粗糙、發灰、光(guāng)亮性差

處(chù)理方(fāng)法：控制(zhì)鍍液溫(wēn)度至(zhì)工(gōng)藝範圍内

(6)陰極(jí)電(diàn)流密(mì)度過(guò)大

原因(yīn)分析：陰極(jí)電(diàn)流密(mì)度的(de)大(dà)小與鍍(dù)液的濃度(dù)和溫(wēn)度(dù)密切相(xiàng)關，随(suí)濃度(dù)和(hé)溫度的(de)升高，可适當提(tí)高陰極(jí)電(diàn)流密(mì)度。溫度低時，鍍(dù)液的導電性差(chà)，添加(jiā)劑吸附強，脫附(fù)困難(nán)，如果使用(yòng)高電流密(mì)度的話，高電流(liú)密度區鍍層易(yì)燒焦，同時添加(jiā)劑夾雜多，鍍層(céng)脆性增(zēng)大(dà)、起泡(pào)，鈍化(huà)膜易(yì)變色(sè)及耐腐(fǔ)蝕(shí)性能(néng)下降。對于(yú)鍍層(céng)厚度(dù)要求薄和(hé)白色鈍化的工(gōng)件，可以适當加(jiā)大陰(yīn)極(jí)電流密(mì)度;對于鍍層要求較厚，或是彩(cǎi)色鈍(dùn)化(huà)的(de)工件(jiàn)，陰極(jí)電流密度(dù)應小些，以減少(shǎo)鍍層的内應力(lì)和提高(gāo)鈍(dùn)化膜(mó)的抗蝕能力。溫(wēn)度高時，添(tiān)加劑吸附弱(ruò)，極化降(jiàng)低，必須采(cǎi)用較高的電流(liú)密度(dù)，以提高陰極極化作用，細(xì)化結晶，防止陰陽面(miàn)。一般(bān)地，鍍液(yè)溫度低于20℃時(shí)，陰極(jí)電流密度采用(yòng)1～1.2a/dm2;20～30℃宜采(cǎi)用l.5～2.0a/dm2;30～40℃時宜采(cǎi)用2～4a/dm2

綜上所(suǒ)述，陰(yīn)極電流密(mì)度的控制原則是，在(zài)允許(xǔ)的電(diàn)流密度下盡量開大，電流密(mì)度(dù)小，添(tiān)加劑容易吸附(fù)，不易脫附(fù)，鍍層(céng)中有機物夾雜(zá)較多，鍍層脆性(xìng)大，容(róng)易起泡、變(biàn)色，産生陰(yīn)陽面(miàn)。電流(liú)密(mì)度太大，鍍層結晶粗糙、高電流密度區(qū)鍍層(céng)燒焦(jiāo)

處理(lǐ)方法：準(zhǔn)确測(cè)量(liàng)工件(jiàn)受(shòu)鍍(dù)面積(jī)，合理設定電流(liú)值

(7)異金(jīn)屬(shǔ)雜質(zhì)過多(duō)

原因分析(xī)：鍍液中(zhōng)的異金(jīn)屬雜質主要有(yǒu)fe2+、fe3+、cu2+、pb2+等，雜質過多，會造成鍍層發暗(àn)、發(fā)黑，産生黑色(sè)條紋(wén)，鍍液分散能力下(xià)降(jiàng)，邊角(jiǎo)部位易燒焦，鈍(dùn)化後不(bú)良，甚至呈(chéng)無光澤(zé)的瓦(wǎ)黃至(zhì)暗(àn)褐(hè)色，更為緻命的(de)危害(hài)是導緻鍍(dù)層起(qǐ)泡，嚴(yán)重時鍍層(céng)成(chéng)片脫(tuō)落(大部(bù)分金屬(shǔ)雜質離(lí)子呈氫(qīng)氧化物懸浮(fú)在溶液中(zhōng)，特别(bié)是fe3+呈膠體(tǐ)狀懸(xuán)浮物(wù)，吸附(fù)沉積在工(gōng)件(jiàn)表(biǎo)面，直接影響鍍層與基體的結合力，一旦有機(jī)物含(hán)量增(zēng)加，内(nèi)應力增(zēng)大，更容(róng)易起泡、脫(tuō)皮。)

①cu2+雜質主要來源于(yú)挂具和導電極(jí)杆，其(qí)極(jí)限含量(liàng)不得大(dà)于0.015g/l。少(shǎo)量(liàng)的cu2+雜(zá)質影響鈍(dùn)化膜的(de)色調，稍(shāo)高會使鈍化膜(mó)發霧，再多時，硝(xiāo)酸出(chū)光後發黑(hēi)，嚴重時鍍(dù)層粗(cū)糙呈灰(huī)黑色，鈍化後(hòu)更黑，含量(liàng)再高(gāo)鍍層呈海(hǎi)綿狀(zhuàng)

②pb2+雜質主(zhǔ)要來源于鋅陽極(jí)，其極限(xiàn)含量不(bú)得大于(yú)0.002g/l。pb2+雜(zá)質較多時，鍍層(céng)呈暗灰色，硝酸出光(guāng)後出現黑(hēi)乎乎的花斑，鈍化時(shí)有黃(huáng)褐(hè)色的膜(mó)，含量再高鋅鍍(dù)層難以沉(chén)積

③fe2+雜(zá)質主(zhǔ)要來(lái)源于(yú)化學材(cái)料(liào)、前工(gōng)序清洗水等，其極限含量不得大于0.05g/l。雜質(zhì)含量(liàng)較多時，低電流(liú)密度(dù)處鍍層灰暗，鈍化膜無光(guāng)澤

處(chù)理方法一(yī)：小電流電解處理法 用(yòng)瓦(wǎ)楞形(xíng)鐵闆作陰極，0.05～0.5a/dm2的(de)電流(liú)電解(jiě)，直至(zhì)鍍液正常

處理(lǐ)方法(fǎ)二：鋅粉一(yī)活性炭處(chù)理法

a.向鍍(dù)液中加入(rù)0.6g/l左右(yòu)的鋅粉(用小試驗确認用(yòng)量)，攪(jiǎo)拌30min;

b.加(jiā)入(rù)1～3g/l活(huó)性炭(tàn)，繼續攪拌(bàn)30min;

c.靜置(zhì)3h，過濾鍍液;

d.分析(xī)調整鍍液成(chéng)分，調節ph值、補(bǔ)加光亮(liàng)劑後，試(shì)鍍

處理(lǐ)方法三(sān)：硫化(huà)鈉(nà)處(chù)理法

a.配制(zhì)适量(liàng)的試(shì)劑級的硫(liú)化鈉(nà)溶液(用(yòng)量先由小試(shì)驗确(què)定，每(měi)次用量不得超(chāo)過0.2g/l)，并(bìng)稀釋至100倍(bèi);

b.邊加入邊(biān)劇烈(liè)攪拌lh;

c.自然(rán)沉(chén)澱(diàn)一晝夜，試鍍(不(bú)必過(guò)濾(lǜ))

附：如何(hé)防止(zhǐ)異金(jīn)屬雜質污(wū)染鍍液?

a.選(xuǎn)用合格(gé)的(de)化(huà)學(xué)材料(liào)和高純度(dù)的鋅陽(yáng)極(jí)(0号鋅(xīn)錠);

b.配(pèi)制和補加(jiā)鍍液時(shí)，使用純(chún)水;

c.防(fáng)止挂具和(hé)工件落入鍍槽(cáo)，一旦落人須及(jí)時撈(lāo)出;

d.嚴格清(qīng)洗操作标準作(zuò)業，減少挂具主(zhǔ)杆和(hé)工件清洗時帶入(rù)，造成交(jiāo)叉污染;

e.入鍍槽(cáo)的工件，先經l0%氫(qīng)氧化鈉溶液預(yù)浸，防(fáng)止(zhǐ)清洗水帶入(rù)鍍槽(cáo)而造(zào)成污染;

f.選(xuǎn)用合(hé)适的不溶(róng)性陽(yáng)極，防止該(gāi)陽極(jí)溶解(jiě)，而造成異(yì)金屬雜(zá)質污染(rǎn);

g.嚴格(gé)控制全工(gōng)序(xù)的液面高度(dù)，防止挂(guà)具銅鈎(gōu)腐蝕(shí)和主(zhǔ)杆腐蝕造成(chéng)的交叉(chā)污染;

h.鍍(dù)液(yè)定期進行(háng)處(chù)理，防止(zhǐ)異金屬雜質離(lí)子積累(lèi)