实用镀锌技术

前言

第1章 镀锌准备1

1.1 镀锌基础知识1

1.1.1 金属的腐蚀1

1.1.2 锌镀层的防护功能2

1.1.3 镀锌工艺及分类3

1.1.4 镀锌溶液的选择4

1.1.5 镀锌方法及选择6

1.1.6 镀锌工艺流程7

1.1.7 电镀时间的确定9

1.2 镀锌设备与工装12

1.2.1 前处理设备12

1.2.2 电镀设备14

1.2.3 镀后处理设备21

1.2.4 其他设备22

1.3 镀锌前预处理25

1.3.1 镀前预处理的目的25

1.3.2 毛坯保护25

1.3.3 化学脱脂（除油）26

1.3.4 酸洗35

1.3.5 工序间防锈46

1.3.6 电镀前的准备47

1.3.7 镀前预处理的常见故障现象、原因及排除方法51

第2章 氯化钾镀锌53

2.1 氯化钾光亮镀锌工艺53

2.1.1 概述53

2.1.2 配方与操作规范55

2.1.3 镀液中各种成分的作用57

2.1.4 操作条件的影响与控制64

2.1.5 杂质的影响与去除67

2.1.6 镀液的日常维护73

2.1.7 常见故障现象、原因及排除方法77

2.1.8 氯化钾快速镀锌工艺80

2.1.9 关于氯化钠镀锌的讨论82

2.2 氯化钾镀锌光亮剂87

2.2.1 概述87

2.2.2 主光亮剂89

2.2.3 辅助光亮剂91

2.3 载体光亮剂94

2.3.1 载体光亮剂的作用94

2.3.2 电镀工艺对载体性能的要求95

2.3.3 载体光亮剂的构成96

2.3.4 亲油基对载体性能的影响97

2.3.5 亲水基对载体性能的影响99

2.3.6 非离子表面活性剂的改性102

2.3.7 载体耐盐性能的改进104

2.3.8 载体浓度对镀液性能的影响106

2.3.9 载体光亮剂的消耗108

2.3.10 宽温载体的合成方法109

2.3.11 宽温载体的性能评定111

2.4 光亮剂的合成与评价112

2.4.1 光亮剂的合成112

2.4.2 合成光亮剂的使用方法113

2.4.3 光亮剂的质量评定及方法115

第3章 碱性锌酸盐镀锌119

3.1 概述119

3.2 镀锌原理120

3.2.1 锌的络合反应120

3.2.2 电极反应121

3.3 镀锌工艺122

3.3.1 镀液配制123

3.3.2 镀锌工艺流程123

3.3.3 镀液中各种成分的作用124

3.3.4 添加剂概述129

3.3.5 操作条件对镀液性能的影响131

3.3.6 杂质的来源及影响135

3.3.7 镀液的日常维护137

3.3.8 常见故障、原因及排除方法138

3.3.9 镀液故障的判断方法141

3.4 添加剂142

3.4.1 概述142

3.4.2 添加剂的组成149

3.4.3 添加剂的评定与选择152

第4章 其他镀锌工艺154

4.1 氰化物镀锌154

4.1.1 概述154

4.1.2 氰化物镀锌溶液及工艺155

4.1.3 镀液中各种成分的作用156

4.1.4 操作条件的影响与控制160

4.1.5 光亮剂161

4.1.6 杂质的影响及去除162

4.1.7 镀液的日常维护163

4.1.8 常见故障的现象、原因及排除方法164

4.1.9 氰化镀锌转化为无氰锌酸盐镀锌的方法165

4.2 氯化铵镀锌166

4.2.1 概述166

4.2.2 氯化铵镀锌工艺规范167

4.2.3 镀液中各种成分的作用168

4.2.4 操作条件的影响171

4.2.5 杂质的影响与去除173

4.2.6 镀液的日常维护175

4.2.7 常见电镀故障及排除方法176

4.2.8 铵盐镀锌钝化膜变色的原因及防止措施179

4.2.9 铵盐镀锌溶液转化为氯化钾镀锌的方法179

4.3 硫酸盐镀锌181

4.3.1 概述181

4.3.2 硫酸盐镀锌工艺规范182

4.3.3 镀液中各种成分的作用及控制182

4.3.4 工艺条件对镀液性能的影响184

4.3.5 镀液的配制186

4.3.6 杂质的影响及去除186

4.3.7 镀液的日常维护187

4.3.8 常见故障的现象、原因及排除方法188

第5章 锌合金电镀190

5.1 概述190

5.1.1 锌合金镀层的特点及用途190

5.1.2 镀液种类191

5.1.3 锌合金的发展191

5.1.4 锌合金电镀的工艺流程192

5.2 锌镍合金电镀工艺192

5.2.1 锌镍合金电镀的兴起192

5.2.2 锌镍合金镀液组成193

5.3 锌铁合金电镀208

5.3.1 概述208

5.3.2 锌铁合金镀液的种类209

5.3.3 锌铁合金电镀工艺210

5.4 锌钴合金电镀223

5.4.1 概述223

5.4.2 碱性锌酸盐镀锌钴合金工艺225

5.4.3 酸性氯化物镀锌钴合金工艺229

5.4.4 硫酸盐电镀锌钴合金工艺233

第6章 镀锌后处理235

6.1 概述235

6.2 六价铬钝化237

6.2.1 六价铬钝化原理237

6.2.2 彩色钝化239

6.2.3 蓝白钝化259

6.2.4 黑色钝化267

6.2.5 草绿色钝化285

6.2.6 银白色钝化296

6.2.7 金黄色钝化299

6.3 三价铬钝化300

6.3.1 概述300

6.3.2 五彩钝化302

6.3.3 蓝白钝化305

6.3.4 黑色钝化308

6.3.5 影响钝化膜抗蚀性的因素309

6.4 无铬钝化313

6.4.1 概述313

6.4.2 钼酸盐钝化313

6.4.3 硅酸盐钝化314

6.4.4 钛盐钝化315

6.4.5 有机酸钝化318

6.4.6 稀土盐钝化319

6.4.7 锌镀层的染色319

6.5 锌合金镀层的钝化322

6.5.1 锌铁合金的钝化322

6.5.2 锌镍合金的钝化325

6.5.3 锌钴合金的钝化327

6.6 驱氢与封闭处理328

6.6.1 驱氢的作用与实施328

6.6.2 封闭的作用与实施328

6.7 钝化膜的评价与检测330

6.7.1 钝化膜的评价330

6.7.2 钝化膜性能的检测333

第7章 镀锌工艺的质量控制339

7.1 镀液的质量控制339

7.1.1 镀液的分散能力339

7.1.2 镀液的深镀能力346

7.1.3 电导率与电流效率349

7.1.4 极化作用与添加剂355

7.1.5 镀液的低区走位358

7.2 镀层的质量控制358

7.2.1 镀层外观359

7.2.2 镀层及钝化膜的结合力359

7.2.3 镀层耐蚀性360

7.2.4 应力与脆性361

7.2.5 镀层厚度的确定与测量365

7.3 镀锌溶液分析367

7.3.1 镀锌前处理溶液分析367

7.3.2 镀锌溶液的分析370

7.3.3 钝化溶液的分析383

7.4 不合格镀层的退除388

7.4.1 酸性退除方法388

7.4.2 碱性退除方法388

7.5 霍尔槽试验法389

7.5.1 霍尔槽法的特点及局限性389

7.5.2 霍尔槽的使用方法390

7.5.3 霍尔槽排除镀液故障393

7.5.4 霍尔槽对金属杂质的判断及排除396

7.5.5 霍尔槽法确定光亮剂的添加量398

7.5.6 霍尔槽法调整镀液成分399

第8章 “三废”治理与清洁化生产403

8.1 “三废”及治理403

8.1.1 “三废”的产生及危害403

8.1.2 废水的治理方法406

8.1.3 废气的治理方法414

8.1.4 废渣的治理方法415

8.2 镀锌中的清洁化生产416

8.2.1 清洁化生产的意义416

8.2.2 节能新技术416

8.2.3 节水新技术416

8.2.4 老工艺转化417

附录 419

附录A 溶液分析用指示剂的配制、标准溶液的配制与标定及缓冲溶液和辅助溶液的配制419

附录B 本书内容所涉及的厂商名录425

参考文献426

《实用镀锌技术》内容涵盖镀锌的整个工艺过程：镀前处理、镀液类型、镀后钝化处理以及相关的知识均有介绍；对近20年来发展的锌及锌合金（锌镍合金、锌铁合金、锌钴合金）电镀技术作了较为详细的介绍；除此之外，还对镀锌质量控制的方法、手段进行了讨论，并对镀锌中的“三废”治理进行了介绍。