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氰化镀锌故障及其处理方法:镀层粗糙、灰暗

放大字体  缩小字体发布日期:2012-04-14  浏览次数:909

   可能原因

   原因分析及处理方法

 

 

 (1)锌含量过高

 

 

 

 在氰化物镀锌液中,主盐的含量是以氧化锌或金属锌来表示的,通常以氧化锌的形式加入

 在溶液中,氧化锌(或氰化锌)与氰化钠发生以下反应

 ZnO+4CN‑+H20——[Zn(CN)4]2一+20H—

 Zn(CN)2+2CN一——[Zn(CN)4]2一——Zn2++4CN一

 氧化锌与氢氧化钠发生以下络合反应

 ZnO+20H一+H20——[Zn(OH)4]2一

  在氰化镀锌液中,锌主要以[Zn(OH)4]2一和[Zn(CN)4]2一两种络合物的形式存在,但对镀液管理时,主要控制NaCN/Zn和NaOH/Zn的比值,比值的大小与镀液的温度有关,具体控制比值如下

             NaCN/Zn NaOH/Zn

 高温的夏季   3左右   2左右

 低温的夏季   2左右   2.5~3.0左右

 NaCN/Zn过低,镀层粗糙、灰暗,甚至产生颗粒状的镀层。NaCN/Zn的比值过低,有下列三种情况

 ①NaCN含量正常而Zn含量过高。阴极极化作用降低,镀层粗糙、灰暗,镀液的分散能力和深镀能力下降

 处理方法:减少锌阳极面积

 ②Zn含量正常而NaCN含量偏低。镀层粗糙、灰暗,阳极

钝化,造成阳极上析氧,促使NaCN分解,进一步降低NaCN含量

 处理方法:分析调整NaCN的含量

 ③锌含量偏高而NaCN含量偏低。上述异常现象更加严重

 处理方法:

 a.分析调整NaCN的含量;

 b.减少锌阳极面积

 NaCN/Zn过高,阴极电流效率降低,析氢增加,沉积速度减慢,镀层孔隙率增多,甚至出现镀层针孔、起泡,镀层的结合力不好。NaCN/Zn的比值过高,也有下列三种情况

 ①NaCN含量正常而Zn含量过低。阴极电流效率降低,阴极电流密度上限下降,电流开不大,沉积速度慢

 处理方法:分析调整氧化锌含量,增加锌阳极面积

 ②Zn含量正常而NaCN含量过高。阴极极化作用加剧,阴极电流效率降低,析氢增加,造成镀层多孔、起泡和结合力不好,甚至阴极上无镀层沉积,加速阳极溶解,防止阳极钝化

 处理方法:补加氧化锌,调整NaCN/Zn的比值

 ③NaCN含量偏高而Zn含量偏低。上述异常现象更加严重 处理方法:补加氧化锌,调整NaCN/Zn的比值

 

续:上述故障现象

   可能原因

   原因分析及处理方法

 

 

 

(2)氢氧化钠含量过高

 

 镀液中的氢氧化钠除了起导电作用外,还与锌发生络合反应。NaOH含量过低,镀液的导电能力和分散能力降低。NaOH含量高,可提高其导电性,改善深镀能力;NaOH含量过高,加剧锌阳极自行溶解,以致形成胶体状微粒,黏附在阴极表面上,妨碍晶体的正常结合和排列,使镀层粗糙、发黑或呈海绵状

 处理方法:用不溶性阳极进行电解,使它在阳极上氧化而

降低其含量

 

(3)阴极电流密度过大

 

 

 阴极电流密度一般控制在1~3A/dm2,阴极电流密度过低,沉积速度慢,容易出现阴阳面,光亮度差,生产效率低;阴极电流密度过高,镀层结晶变粗,工件的尖角或边缘部位易烧焦,阴极电流效率下降,析氢增多,脆性增大,结合力差  

 处理方法:准确测量工件受镀面积,合理设定电流值

 

续:上述故障现象

   可能原因

   原因分析及处理方法

(4)阴、阳极距离太近

 

 

 

 阴阳极距离对镀层的均匀性有很大的影响,若距离太近,电力线分布不均匀,尖角或边缘部位电力线过于集中,凹部距离阳极相对距离远,电力线较弱,因此,工件的尖角或边缘部位易烧焦,分散能力差,凹部易发暗。参见故障现象1(3)的论述

 处理方法:控制阴极与阳极之间的距离为200~300mm,合理布置阳极,保证工件上电力线的均匀分布

(5)阳极面积过大

 

 

 阳极面积过大,阳极的真实电流密度过小,在低阳极电流密度下,锌阳极的溶解效率较高,有时甚至达到100%,若长时间低阳极电流密度生产,镀液中的锌含量会逐渐升高,造成镀层粗糙、灰暗

 处理方法:减少锌阳极面积,合理设置不溶性阳极,控制阳极电流密度在1.0~2.0A/dm2之间

 (6)镀液中有悬浮的固体微粒

 

 该异常现象表现形式是工件的向上面上沉积层粗糙,而镀层的色泽正常。参见其他相关章的论述

 处理方法:过滤镀液,消除污染源

 

 

 

 

 (7)有机杂质过多

 

 

 

 

 有机杂质的主要来源是有机光亮剂的分解产物、未洗净工件带人的油污、不洁净的搅拌空气带入的油污以及设备润滑油的滴人等。如果镀液受到有机杂质污染,镀层结晶粗大,麻点、花斑、针孔、脆性大,光泽不均匀,尖角或边缘易烧焦,钝化后不清亮,有白雾等

 处理方法:a.加入1~2mL/L 30%的双氧水(稀释5倍后加入),搅拌30min;

 b.加入3~5g/L活性炭,继续搅拌30min;

 C.静置3h,过滤;

 d.分析调整镀液成分和pH值,补加光亮剂,小电流电解4h后,试镀

 

 8)异金属杂质过多

 

 镀液中的异金属杂质主要来源是化学原料、金属锌阳极、工件的腐蚀、铜挂具的腐蚀以及粉尘的带人等

 铜和铁杂质的存在,会降低锌镀层的耐蚀性,严重时镀层灰暗或发黑,Cu2+含量应低于0.2g/L

 

续:上述故障现象

   可能原因

   原因分析及处理方法

 

 

 

 

 

(8)异金属杂质过多

 

 

 

 

 铅、锑、砷杂质会使镀层灰暗,严重时镀层发黑

 Pb2+的含量应低于0.04g/L

 铜、铅杂质处理方法一:小电流电解处理(0.1~0.2A/dm2)

 铜、铅杂质处理方法二:

 a.加入0.6g/L左右(用量视杂质的量而定,用小试验确认)的锌粉,搅拌30min;

 b.沉降后,过滤镀液;

 c.小电流电解30min后,试镀

 锑、砷、铁杂质处理方法:向镀液中加入0.5~lg/L硫化钠,搅拌60min,生成硫化钠沉淀(铅杂质也可用此法处理)。由于生成的沉淀颗粒较大,容易沉于槽底,所以不必过滤,即可电镀

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