鋅酸鹽鍍鋅過程中出現鍍層粗糙故障的原因以及處理辦法

(1)鋅含量過高

原因分析：由于鋅酸鹽鍍液中氫氧根離子對鋅離子的絡合能力不強，陰極極化作用較弱，為此，采用降低氧化鋅含量、提高氫氧化鈉含量的辦法進行彌補。生產中，為了使鍍液穩定，應控制NaOH/Zn=8～10或NaOH/Zn0=10～12之間，鍍液中氫氧化鈉含量一般為120g/L，所以掛鍍時氧化鋅的濃度一般采用10～12g/L，滾鍍時稍低，8～10g/L為宜。鋅含量低，鍍層結晶細致，光澤均勻，鍍液的分散能力和深鍍能力好，但鋅含量過低，電流密度上限和陰極電流效率降低，陰極極化作用增加，沉積速度慢。鋅含量過高，鍍層發暗、粗糙，陰極電流效率提高，高電流密度易燒焦，出現陰陽面，鍍液的分散能力和深鍍能力降低

因鋅陽極的化學溶解較快，Zn2+濃度很易上升，造成鍍層品質異常，可采取下列措施，防止Zn2+濃度上升

a.定期分析調整Zn2+的含量;

b.使用部分鍍鎳鐵板代替鋅陽極，并控制其面積比為2：1，保證足夠的陽極面積，又可控制Zn2+濃度的升高;

c.不生產時，取出鋅陽極板，以減緩鋅陽極的化學溶解;

d.控制鍍液的工藝參數在工藝范圍內;

e.使用高純度的鋅陽極板(0號鋅錠)

處理方法：稀釋鍍液，分析調整鍍液成分至標準值

(2)氫氧化鈉含量過低

原因分析：鍍液中的氫氧化鈉是鋅的絡合劑、導電鹽，又是陽極去極化劑，并兼有除油作用。含量低，陽極鈍化、槽電壓升高，鍍液的分散能力和深鍍能力降低，鍍層發暗、粗糙;含量高，鍍液導電性能好，分散能力和深鍍能力提高，陽極化學溶解過快，導致鍍液中的鋅含量不斷升高，造成鍍液成分比例失調，陰極電流效率下降，光亮劑消耗增多，同時，氫氧化鈉易于生成碳酸鈉，造成碳酸鈉積累，鍍液電阻增大，溫度升高過快，嚴重影響鍍層質量

處理方法：分析調整鍍液成分至標準值

(3)鍍液中有固體顆粒

(4)光亮劑含量太低

原因分析：在鋅酸鹽鍍鋅液中，沒有光亮劑存在時，所得的鍍層是粗糙的，甚至是疏松的海綿狀鍍層。當加入一定量的添加劑后，可以使鍍層結晶細致、光亮，電流密度范圍擴大，鍍液的分散能力和深鍍能力提高，但是光亮劑含量過多，鍍層非常光亮，鍍層的脆性增大，而且容易引起鍍層起泡，結合力不好。含量低，鍍層光亮度差、出光速度慢，含量過低，鍍層發暗、粗糙

處理方法：用赫爾槽調整光亮劑的含量

(5)溫度太高

原因分析：鋅酸鹽鍍鋅液的最佳溫度一般控制在10～25℃。溫度低時，鍍液的導電性能差，電流密度上限降低，添加劑吸附強，脫附困難，當Dk高時，工件的尖端(或邊緣)易燒焦，鍍層中添加劑夾雜多，鍍層脆性增加，容易變色、起泡。溫度高時，添加劑吸附弱，極化降低，光亮劑消耗大，Zn2+含量易上升，鍍液穩定性差，分散能力和深鍍能力降低，鍍層結晶粗糙、發灰、光亮性差

處理方法：控制鍍液溫度至工藝范圍內

(6)陰極電流密度過大

原因分析：陰極電流密度的大小與鍍液的濃度和溫度密切相關，隨濃度和溫度的升高，可適當提高陰極電流密度。溫度低時，鍍液的導電性差，添加劑吸附強，脫附困難，如果使用高電流密度的話，高電流密度區鍍層易燒焦，同時添加劑夾雜多，鍍層脆性增大、起泡，鈍化膜易變色及耐腐蝕性能下降。對于鍍層厚度要求薄和白色鈍化的工件，可以適當加大陰極電流密度;對于鍍層要求較厚，或是彩色鈍化的工件，陰極電流密度應小些，以減少鍍層的內應力和提高鈍化膜的抗蝕能力。溫度高時，添加劑吸附弱，極化降低，必須采用較高的電流密度，以提高陰極極化作用，細化結晶，防止陰陽面。一般地，鍍液溫度低于20℃時，陰極電流密度采用1～1.2A/dm2;20～30℃宜采用l.5～2.0A/dm2;30～40℃時宜采用2～4A/dm2

綜上所述，陰極電流密度的控制原則是，在允許的電流密度下盡量開大，電流密度小，添加劑容易吸附，不易脫附，鍍層中有機物夾雜較多，鍍層脆性大，容易起泡、變色，產生陰陽面。電流密度太大，鍍層結晶粗糙、高電流密度區鍍層燒焦

處理方法：準確測量工件受鍍面積，合理設定電流值

(7)異金屬雜質過多

原因分析：鍍液中的異金屬雜質主要有Fe2+、Fe3+、Cu2+、Pb2+等，雜質過多，會造成鍍層發暗、發黑，產生黑色條紋，鍍液分散能力下降，邊角部位易燒焦，鈍化后不良，甚至呈無光澤的瓦黃至暗褐色，更為致命的危害是導致鍍層起泡，嚴重時鍍層成片脫落(大部分金屬雜質離子呈氫氧化物懸浮在溶液中，特別是Fe3+呈膠體狀懸浮物，吸附沉積在工件表面，直接影響鍍層與基體的結合力，一旦有機物含量增加，內應力增大，更容易起泡、脫皮。)

①Cu2+雜質主要來源于掛具和導電極桿，其極限含量不得大于0.015g/L。少量的Cu2+雜質影響鈍化膜的色調，稍高會使鈍化膜發霧，再多時，硝酸出光后發黑，嚴重時鍍層粗糙呈灰黑色，鈍化后更黑，含量再高鍍層呈海綿狀

②Pb2+雜質主要來源于鋅陽極，其極限含量不得大于0.002g/L。Pb2+雜質較多時，鍍層呈暗灰色，硝酸出光后出現黑乎乎的花斑，鈍化時有黃褐色的膜，含量再高鋅鍍層難以沉積

③Fe2+雜質主要來源于化學材料、前工序清洗水等，其極限含量不得大于0.05g/L。雜質含量較多時，低電流密度處鍍層灰暗，鈍化膜無光澤

處理方法一：小電流電解處理法 用瓦楞形鐵板作陰極，0.05～0.5A/dm2的電流電解，直至鍍液正常

處理方法二：鋅粉一活性炭處理法

a.向鍍液中加入0.6g/L左右的鋅粉(用小試驗確認用量)，攪拌30min;

b.加入1～3g/L活性炭，繼續攪拌30min;

C.靜置3h，過濾鍍液;

d.分析調整鍍液成分，調節pH值、補加光亮劑后，試鍍

處理方法三：硫化鈉處理法

a.配制適量的試劑級的硫化鈉溶液(用量先由小試驗確定，每次用量不得超過0.2g/L)，并稀釋至100倍;

b.邊加入邊劇烈攪拌lh;

c.自然沉淀一晝夜，試鍍(不必過濾)

附：如何防止異金屬雜質污染鍍液?

a.選用合格的化學材料和高純度的鋅陽極(0號鋅錠);

b.配制和補加鍍液時，使用純水;

C.防止掛具和工件落入鍍槽，一旦落人須及時撈出;

d.嚴格清洗操作標準作業，減少掛具主桿和工件清洗時帶入，造成交叉污染;

e.入鍍槽的工件，先經l0%氫氧化鈉溶液預浸，防止清洗水帶入鍍槽而造成污染;

f.選用合適的不溶性陽極，防止該陽極溶解，而造成異金屬雜質污染;

g.嚴格控制全工序的液面高度，防止掛具銅鉤腐蝕和主桿腐蝕造成的交叉污染;

h.鍍液定期進行處理，防止異金屬雜質離子積累