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彭氏化学之塑胶电镀

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铵盐镀锌  

2006-12-31 18:50:10|  分类: 电镀 |  标签: |举报 |字号 订阅

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铵盐镀锌
    从氯化铵-氨羧络合剂镀锌电解液中沉积的锌层,结晶细致,镀层光泽美观,分散能力和深镀能力好,适合于复杂零件的电镀。电流效率高,氢脆性较小,可直接镀在高强度钢、铸件、锻件、粉末冶金等特种材料上。该工艺曾在我国普遍应用,但在生产中发现该类镀液存在钝化膜易变色;镀液腐蚀性大;废水中重金属难处理,氨对鱼类有毒等问题。从70年代后期逐渐被锌酸盐镀锌所取代。为发挥弱酸镀锌的优点,80年代初起,无铵氯化物镀锌在我国崛起,铵盐镀锌面临着两个体系的挑战,应用量不断下降。
    (一)铵盐镀锌的工艺规范(见表2-3-5)
表2-3-5 铵盐镀锌的工艺规范
氯化铵-氨三乙酸 氯化铵-柠檬酸
氯化锌(ZnCl2 30~40 35~45
氯化铵(NH4Cl) 240~280 230~260
氨三乙酸(N(CH2COO)3 20~30  
柠檬酸(C6H8O7   40~50
聚乙二醇(分子量6000以上) 1~2 1~2
硫脲((NH22CS) 1~2 1~2
海鸥洗涤剂 0.1~0.2 少许
pH值 5.5~6.2 5~6
温度/℃ 15~40 室温
阴极电流密度/A·dm-2 0.8~2 1~2
阴阳极面积比 2:1 2:1
    (二)镀液配制方法和维护要点
    1.将计算量的氯化铵倒入槽中,先用总体积2/3的热水溶解;
    2.氯化锌用少量水溶解后,在搅拌中加入槽中;
    3.将计算量的氨三乙酸或柠檬酸加入槽内,充分搅拌溶解后,用50%的氢氧化钠溶液中和,直到pH值等于5.8,这时溶液清澈透明;
    4.用50℃热水将硫脲溶解(1份硫脲15份热水)后倒入槽内搅匀;
    5.聚乙二醇和海鸥洗涤剂在同容器中混合,加入5倍水,加热到60℃充分搅拌溶解,加入槽中;
    6.加水稀至总体积,搅匀过滤,试镀合格后即可投产。
    在生产中锌离子含量一般控制在18~23g/L,形状复杂的滚镀件锌浓度要低一些,宜控制在15~18 g/L;氯化铵大于300 g/L易结晶析出,低于200 g/L镀层粗糙,以250 g/L左右为好。柠檬酸和氨三乙酸是主要的络合剂,影响镀液的分散能力和深镀能力,应保持在规范含量内;硫脲和聚乙二醇相配合,发挥协同效应,增加极化,结晶细致,并起光亮作用。当含量过多时镀层脆性增加,钝化膜易变色,含量不得超过2g/L。为提高镀层的光亮度和平整性,有些用苄叉丙酮和平平加配合作光亮剂,代替硫脲和聚乙二醇。镀液中铜、铅、铁严重影响镀层结晶、光亮度下降和钝化膜变色,必须使用高纯阳极,防止零件掉落,不得用镀液擦极杆。这些金属杂质宜用锌粉处理清除;生产中pH值会逐渐升高,可用盐酸或硫酸调节。pH低易出现条纹;过高镀层发黑、粗糙、疏松,宜控制在pH5.8~6.0之间。
    (三)常见故障及纠正方法(见表2-3-6)
表2-3-6 铵盐镀锌故障及纠正方法
故障现象 产生原因 纠正方法
镀层粗糙 (1)温度过高;
(2)锌含量高;
(3)溶液混浊
(4)氨三乙酸或柠檬酸、氯化铵少
(1)降低温度;
(2)减少锌阳极;
(3)过滤;
(4)按分析调整
分散能力,深镀能力差,有阴阳面 (1)络合剂少;
(2)阳极面积少;
(3)阴极电流密度低;
(4)聚乙二醇不足
(1)按分析补充;
(2)增加阳极,可用石墨;
(3)提高电流密度;
(4)酌情增加聚乙二醇
镀层有针孔、麻点和条纹 (1)海鸥洗涤剂不足;
(2)有重金污染
(1)加入0.1mL/L洗涤剂;
(2)用锌粉处理
镀层发脆 (1)光亮剂过多;
(2)电流密度过高;
(3)金属杂质多
(1)活性炭处理;
(2)降低电流密度;
(3)用锌粉处理
沉积速度慢局部无镀层 (1)镀前处理不良;
(2)电流密度过低;
(3)导电不良;
(4)阳极面积小或分布不均;
(5)零件含碳量高
(1)检查和改善前处理;
(2)提高电流密度;
(3)检查导电杆与挂具触点;
(4)改变阳极面积和布局;
(5)开始用大电流冲击
镀层白而无光钝化不亮 (1)硫脲不足
(2)有机杂质多
(1)增加硫脲
(2)用活性炭处理
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