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1、钢丝氯化物光亮镀锌工艺钢丝氯化物光亮镀锌工艺国内钢丝电镀锌以往多采用硫酸盐镀锌工艺，硫酸盐镀锌工艺虽然具有国内钢丝电镀锌以往多采用硫酸盐镀锌工艺，硫酸盐镀锌工艺虽然具有 沉积速度快、生产成沉积速度快、生产成 本低等特点，但镀层质量却无法和热镀相比。为了既能满本低等特点，但镀层质量却无法和热镀相比。为了既能满 足钢丝高速电镀的需要，又要进一足钢丝高速电镀的需要，又要进一 步提高产品质量，降低生产成本，氯化物光步提高产品质量，降低生产成本，氯化物光 亮镀锌工艺的开发为钢丝镀锌创造了有利的条件亮镀锌工艺的开发为钢丝镀锌创造了有利的条件 。从许多单位投产应用的实践。从许多单位投产应用的实践 来看，氯化
2、物光亮镀锌用于钢丝镀锌完全可以达到国家规定来看，氯化物光亮镀锌用于钢丝镀锌完全可以达到国家规定 的质量标准，它既的质量标准，它既 保持了硫酸盐镀锌沉积速度快的优点，而其外观光亮程度是硫酸盐镀锌所保持了硫酸盐镀锌沉积速度快的优点，而其外观光亮程度是硫酸盐镀锌所 无法无法 比拟的，因此，氯化物光亮镀锌在钢丝镀锌上推广应用具有广阔的发展前景。比拟的，因此，氯化物光亮镀锌在钢丝镀锌上推广应用具有广阔的发展前景。1 1 钢丝电镀锌的特点钢丝电镀锌的特点 钢丝电镀锌和一般机械零件电镀锌相比，有以下钢丝电镀锌和一般机械零件电镀锌相比，有以下 5 5 个显著特点：个显著特点： 时间短。一般机械零件电镀时间需时
3、间短。一般机械零件电镀时间需 1010 分钟以上甚至半个小时，而钢丝电分钟以上甚至半个小时，而钢丝电 镀锌仅为几十秒钟镀锌仅为几十秒钟 。 电流密度大。为了在极短的施镀时间内获得足够的锌层厚度电流密度大。为了在极短的施镀时间内获得足够的锌层厚度( (或称上锌量或称上锌量) )， 钢丝电镀时必钢丝电镀时必 须采用较高的阴极电流密度，通常为机械零件电镀时的须采用较高的阴极电流密度，通常为机械零件电镀时的 5 51010 倍。倍。对镀液分散能力和深镀能力要求不高。一般机械零件几何形状复杂，为对镀液分散能力和深镀能力要求不高。一般机械零件几何形状复杂，为 了获得厚度比较均了获得厚度比较均 匀的镀层，镀
4、液需具有良好的分散能力和深镀能力。由于钢匀的镀层，镀液需具有良好的分散能力和深镀能力。由于钢 丝形状简单，因而对镀液的分散丝形状简单，因而对镀液的分散 能力和深镀能力要求是不高的。能力和深镀能力要求是不高的。 浓差极化作用小。一般零件镀锌通常不附加阴极移动装置，即零件在镀浓差极化作用小。一般零件镀锌通常不附加阴极移动装置，即零件在镀 液中是静止的，即液中是静止的，即 使附加阴极移动装置，速度也不可能太快。而钢丝电镀时一使附加阴极移动装置，速度也不可能太快。而钢丝电镀时一 般是横向从镀液中高速穿过来实般是横向从镀液中高速穿过来实 施电镀过程的，因而造成的浓差极化作用很小。施电镀过程的，因而造成的
5、浓差极化作用很小。阴阳极间距离小。一般机械零件电镀时是垂直悬挂在镀槽中间阴极杠上，阴阳极间距离小。一般机械零件电镀时是垂直悬挂在镀槽中间阴极杠上， 阳极也是垂直分阳极也是垂直分 挂在镀槽两侧，阴阳极距离通常在挂在镀槽两侧，阴阳极距离通常在 2020 厘米左右。而钢丝电镀厘米左右。而钢丝电镀 时是横向从镀液中穿过，锌阳极时是横向从镀液中穿过，锌阳极 则铺在槽底，阴阳极之间的距离仅为几厘米。则铺在槽底，阴阳极之间的距离仅为几厘米。通过以上对钢丝电镀锌特点的分析可以看出，钢丝镀锌完全照搬一般机械通过以上对钢丝电镀锌特点的分析可以看出，钢丝镀锌完全照搬一般机械 零件的氯化物光亮零件的氯化物光亮 镀锌工
6、艺是不行的，而必须另辟蹊径。根据钢丝镀锌的特点，镀锌工艺是不行的，而必须另辟蹊径。根据钢丝镀锌的特点， 必须对现行的一般零件氯化物必须对现行的一般零件氯化物 光亮镀锌工艺进行较大的改动，从光亮剂上进行光亮镀锌工艺进行较大的改动，从光亮剂上进行 筛选并加以改进，研制出完全适合钢丝电镀筛选并加以改进，研制出完全适合钢丝电镀 的氯化物光亮镀锌新工艺来。的氯化物光亮镀锌新工艺来。 2 2 实施钢丝氯化物光亮镀锌的条件实施钢丝氯化物光亮镀锌的条件 鉴于钢丝电镀锌的特殊要求，适用于钢丝电镀的氯化物光亮镀锌工艺必须鉴于钢丝电镀锌的特殊要求，适用于钢丝电镀的氯化物光亮镀锌工艺必须 具备以下条件：具备以下条件：
7、 钢丝电镀锌对镀液的分散能力和深镀能力要求不高，但要求施镀时电流钢丝电镀锌对镀液的分散能力和深镀能力要求不高，但要求施镀时电流 效率高、沉积速度效率高、沉积速度 快。因此镀液中的主盐浓度应尽可能提高密度以便施镀时能快。因此镀液中的主盐浓度应尽可能提高密度以便施镀时能 在较大阴极电流条件下操作。在较大阴极电流条件下操作。 因为钢丝施镀时间很短，因此镀液中采用的专用光亮剂必须具备快速发因为钢丝施镀时间很短，因此镀液中采用的专用光亮剂必须具备快速发 光的特点，能在几光的特点，能在几 十秒钟内充分发挥其作用。十秒钟内充分发挥其作用。 由于提高阴极电流密度需要，除钢丝镀锌溶液中的主盐浓度应高于一般由于提
8、高阴极电流密度需要，除钢丝镀锌溶液中的主盐浓度应高于一般机械零件镀锌溶液机械零件镀锌溶液 的浓度外，由于钢丝镀锌一般为连续生产，镀液容易升温，的浓度外，由于钢丝镀锌一般为连续生产，镀液容易升温， 特别在夏季生产时矛盾更为突出特别在夏季生产时矛盾更为突出 。因此，对钢丝氯化物光亮剂的适用温度范围。因此，对钢丝氯化物光亮剂的适用温度范围 要求较宽。要求较宽。 综上所述，适合于钢丝镀锌的氯化物镀锌光亮镀锌工艺除配方不同于一般综上所述，适合于钢丝镀锌的氯化物镀锌光亮镀锌工艺除配方不同于一般 零件镀锌外，采用零件镀锌外，采用 的专用光亮剂也要适合钢丝镀锌的特点，它必须具备高效、的专用光亮剂也要适合钢丝镀
9、锌的特点，它必须具备高效、 强力、宽温等优异的性能，只有强力、宽温等优异的性能，只有 这样才能使氯化物光亮镀锌工艺在钢丝电镀锌这样才能使氯化物光亮镀锌工艺在钢丝电镀锌 应用上付诸实施。应用上付诸实施。 3 3 钢丝氯化物光亮镀锌工艺钢丝氯化物光亮镀锌工艺 3.13.1 工艺流程工艺流程 放线放线冷水洗冷水洗酸洗酸洗冷水洗冷水洗镀锌镀锌回收回收冷水洗冷水洗热水洗热水洗烘干烘干收收 线线 3.23.2 工艺规范工艺规范 适合钢丝镀锌的氯化物光亮镀锌工艺规范如下：适合钢丝镀锌的氯化物光亮镀锌工艺规范如下： 氯化锌氯化锌 120120180g/l180g/l 氯化钾氯化钾 200200220g/l22
10、0g/l 缓冲剂缓冲剂 202040g/l40g/l SZSZ 光亮剂光亮剂 121215mg/l15mg/l pHpH 值值 4.84.85.65.6 温度温度 室温室温 阳极电流密度阳极电流密度 1.51.53.0A/dm23.0A/dm2 阴极电流密度阴极电流密度 151530A/dm230A/dm2 3.33.3 各种成分的作用及工艺条件的说明各种成分的作用及工艺条件的说明 3.3.13.3.1 氯化锌氯化锌 氯化锌是本工艺的主盐，浓度过低时，沉积速度慢，镀层易烧焦。采用较氯化锌是本工艺的主盐，浓度过低时，沉积速度慢，镀层易烧焦。采用较 高浓度可以提高电高浓度可以提高电 流密度，加快沉
11、积速度，但含量过高时，会导致镀层粗造。流密度，加快沉积速度，但含量过高时，会导致镀层粗造。3.3.23.3.2 氯化钾氯化钾 氯化钾主要起导电作用，并对锌离子有微弱的络合作用。氯化钾含量高，氯化钾主要起导电作用，并对锌离子有微弱的络合作用。氯化钾含量高， 导电性好，而且促导电性好，而且促 使镀层结晶细致。但含量过高，效果也不明显，而且在温度使镀层结晶细致。但含量过高，效果也不明显，而且在温度 较低时，会有结晶析出。较低时，会有结晶析出。 3.3.33.3.3 缓冲剂缓冲剂 为了维持镀液的为了维持镀液的 pHpH 值在最佳工艺范围内，在镀液中需加入适量的缓冲剂。值在最佳工艺范围内，在镀液中需加入
12、适量的缓冲剂。 这样可以促使镀层这样可以促使镀层 结晶细致、均匀光亮，对稳定镀液，提高镀层质量作用很大。结晶细致、均匀光亮，对稳定镀液，提高镀层质量作用很大。 缓冲剂根据货源情况可以选用缓冲剂根据货源情况可以选用 硼酸、氯化铵、乙酸盐或柠檬酸盐等物质。硼酸、氯化铵、乙酸盐或柠檬酸盐等物质。 3.3.43.3.4 光亮剂光亮剂 SZSZ 是钢丝采用氯化物镀锌的专用光亮剂，是保证镀层质量的关键所在。前是钢丝采用氯化物镀锌的专用光亮剂，是保证镀层质量的关键所在。前 己述及，钢丝镀锌己述及，钢丝镀锌 属高速电镀的范畴，镀液速度较高，施镀时钢丝在镀液中高属高速电镀的范畴，镀液速度较高，施镀时钢丝在镀液中
13、高 速穿过，为了在极短的施镀时间速穿过，为了在极短的施镀时间 内沉积出足够的锌层厚度，必须采取较高的阴内沉积出足够的锌层厚度，必须采取较高的阴 极电流密度进行操作。因钢丝几何形状简单，极电流密度进行操作。因钢丝几何形状简单， 对镀液的分散能力和深镀能力要对镀液的分散能力和深镀能力要 求并不高，所以不能沿用一般的氯化物镀锌光亮剂，而应该求并不高，所以不能沿用一般的氯化物镀锌光亮剂，而应该 采用适合于钢丝高采用适合于钢丝高速电镀的高效、强力、宽温型的专用镀锌光亮剂，速电镀的高效、强力、宽温型的专用镀锌光亮剂，SZSZ 既属于此类光亮剂。既属于此类光亮剂。 镀液中未加入光亮剂时，虽然也能镀取锌镀层，
14、但所得镀层粗糙、灰白、镀液中未加入光亮剂时，虽然也能镀取锌镀层，但所得镀层粗糙、灰白、 镀层外观质量较差镀层外观质量较差 。当镀液中加入适量的光亮剂后，情况则发生了根本性的变。当镀液中加入适量的光亮剂后，情况则发生了根本性的变 化，镀层结晶细致，均匀光亮，化，镀层结晶细致，均匀光亮， 外观宛如镀铬。但光亮剂的含量一定要适量，外观宛如镀铬。但光亮剂的含量一定要适量， 含量低，光亮作用不明显；含量过高，镀层虽含量低，光亮作用不明显；含量过高，镀层虽 然很高，但易发脆、脱皮。然很高，但易发脆、脱皮。 SZSZ 光亮剂分光亮剂分型型型两种，配槽时用型两种，配槽时用型，平时补充用型，平时补充用型，镀液经
15、净化型，镀液经净化 处理后需适当补充处理后需适当补充 型。型。 3.3.5pH3.3.5pH 值值 pHpH 值的高低对本工艺的性能影响较大，值的高低对本工艺的性能影响较大，pHpH6 6 时，会产生氢氧化锌沉淀，镀时，会产生氢氧化锌沉淀，镀 层局部出现黑色层局部出现黑色 条纹；条纹；pHpH 值低时，阳极溶解加速，电流效率下降。值低时，阳极溶解加速，电流效率下降。 3.3.63.3.6 温度温度 温度低于温度低于 55时，电流密度不能开大，升高镀液温度可提高电流温度并能时，电流密度不能开大，升高镀液温度可提高电流温度并能 改善镀层的延展性改善镀层的延展性 。SZSZ 可以在宽广的温度范围内作用，在可以在宽广的温度范围内作用，在 5 56565范围内均可范围内均可 得到细致光亮的锌镀层。得到细致光亮的锌镀层。 3.3.73.3.7 阴极电流密度阴极电流密度 阴极电流密度的大小随溶液离子的多少，液温的高低，光亮剂含量等条件阴极电流密度的大小随溶液离子的多少，液温的高低，光亮剂含量等条件 而定。阴极电流密而定。阴极电流密 度小，沉积速度慢，镀层光亮度差；阴极电流密度过大，镀度小，沉积速度慢，镀层光亮度差；阴极电
