电镀技艺诀窍（二）
2 电镀工艺
2.1镀锌
常规的镀锌工艺主要有氰化物（高、中、低氰）镀锌、碱性锌酸盐镀锌、氯化物镀锌，这些工艺都比较成熟稳定。
2.1.1氰化物镀锌
老的工艺配方选用高氰配方：氰化锌38~45g/L，氰化钠85~95 g/L，氢氧化钠60~80 g/L。其锌的含量不宜过高（超50%），否则镀层分散力差，且镀层锌灰色、光泽差，氢氧化钠的含量也不宜过高，过高当然光泽性好，可镀层脆性大、易起泡、结合力差。某产品机框面板镀锌烤漆生产中大面积起泡，检查结果：镀层太光亮，氢氧化钠含量过高，经调整后问题解决了。氰化钠含量也不宜过高，否则阴极冒泡严重，沉速变慢，镀层分散性差、光泽性差。对冷轧酸洗钢板电镀锌或再需烘漆的产品，需注意冷轧酸洗钢板表面光洁，但轧钢时经过酸洗工序再压延有断续的轧丝纹路，尤其有肉眼可见的夹层疵面，镀锌很易渗氢。某产品大面板为10号冷轧酸洗钢板，镀锌合格，打底腻子合格，烤漆后发现起泡，不可思议。经过多方努力查证，把漆和镀层逐一刮去，发现是钢板夹层起泡所致，并非镀锌和漆层故障，后采取在镀锌前将制件烘烤（脱氢处理），180~200℃烘2小时再进行镀锌烘漆，问题就解决了。
高氰生产历史悠久，目前除特殊要求外，基本上很少运用了。中低氰配方现在运用较广，高氰配方以硫化钠作增光剂，注意添加方法，不当的话，影响锌的含量，易成硫化锌沉淀，加入ZB-80可达到增光作用，也有适用的市售添加剂。
2.1.2碱性锌酸盐镀锌
碱性无氰镀锌较环保，应用较广，配方简单，经多年实践生产，值得推广，吊、滚镀均可，并且对大型彩板（建设工程的围档板、临时工棚等）的全自动镀锌线（200~300米线），4年来的生产较稳定，并采用了不溶性阳极、线外调整镀液，保证了镀液的正常和清洁。
镀液的配制应选用好的试剂配制，如氧化锌的杂质（铜、铅）、氢氧化钠的含铁和碳酸钠等不良因素，只要将氢氧化钠溶解后发热的情况下，趁热将调成糊状的氧化锌搅拌溶解至清晰溶液即成，有混浊或白色沉淀，均为溶解不良。配制好的溶液以3~5 g/L的活性炭处理后再电解处理为最好。镀液控制氧化锌：氢氧化钠=（1±0.1）：（1±0.2）即可，氧化锌含量为：滚镀6~8 g/L、吊镀8~10 g/L，氢氧化钠80~100g/L。要镀得良好的镀层必须选用良好的添加剂。
添加剂的选用。目前市售的添加剂基本上是环氧氯丙烷和有机胺（二甲氨基丙胺、乙二胺、四乙烯五胺、多乙烯多胺）的缩聚物。DE添加剂系多乙烯多胺之缩聚物，脆性不大但光亮度较差，EQD系四乙烯五胺之缩聚物，光亮性好，但镀层韧性较DE差；DPE型系以二甲氨基丙胺缩聚物，最早的DPE-A型光泽性很好，经改型后的DPE-Ⅲ型各方面指标比较理想。
笔者认为，经试验生产如将DE+EQD混合使用，取长补短所得结果也很好。
在镀液中适量补加些ZB-80或酒石酸钾钠效果则更好。
福建八达研究所的FK型抗杂剂应用于碱性锌液中，不但能抗杂且能起到光亮作用。
滚镀锌常会出现灰黑色的滚桶眼印，估计是铁杂质影响所致，将镀液冲稀，问题也能解决。另外一个因素是添加剂的分解产物所致。添加FK型抗杂剂也能解决。
2.1.3氯化物镀锌
氯化物镀锌以钾盐镀锌较多，成本低，无毒，弱酸性，易操作调控。铵盐生产也曾较长时间被应用，但因废水处理难、镀层光亮度差、设备易腐蚀等因素而逐渐被淘汰，随着良好的添加剂研出，钾盐镀锌为无氰清洁生产作出了更大的贡献。
钾盐镀锌氯化钾含量在（200±10）g/L为好，氯化锌50~85 g/L，滚镀氯化锌含量不宜过高，以48~55 g/L为宜，吊镀锌氯化锌含量可达70~90 g/L。pH值在4.5~5.5为宜，滚镀pH值控制在4.5~4.8，以滚镀小五金出口件膨胀螺钉为例，以此pH值生产所得镀层分散性、光亮度等均好，吊镀pH值范围较宽。
钾盐镀锌所用之添加剂能在较高温度下操作，镀液稳定不混浊，良好的添加剂在60℃以上仍能生产（特别滚镀温升高），以平平加为主光剂的不如苄叉丙酮，但将其溶解必用载体，良好的载体如南京化工厂生产的聚乙烯醚嵌段共聚物效果很好。
现在以邻氯苯甲醛制作光亮剂较好，再配加些提高镀层的分散性、均镀性以及能防止大电流区烧焦的药品如NNO和苯甲酸钠。
不少厂家发现，分散性差只添加市购的添加剂，效果不错，光亮的地方越亮，不光亮处仍不亮，如果单一补充点NNO（分散剂）问题就解决了。
镀液含铁杂质虽然不大于8~10 g/L的允许值，但铁在该液中二价的铁离子影响比三价的要高，所以某些厂家存在问题时加双氧水，情况有好转，这是将二价铁氧化成三价铁的缘故，滚镀常有镀件灰黑色滚桶眼印子（钝化后此处易露铁）。
若镀液含铁高可市购除铁剂处理，含铁高的镀液呈棕色和黑棕色，自行处理亦可先加双氧水将二价的铁全部氧化成三价铁，待充分搅拌后以碱将pH调高至5.8~6.0（调时以无油压缩空气搅拌），沉淀后除去沉淀的铁离子（但沉淀时间长，过滤也难，因此时的铁呈胶体状），处理后镀液清晰多了。
因铁在空气和水中氧化很快，为了减少铁带入，以防锈水浸渍后不要清洗装袋，表面基本不会有浮锈，再经稀酸活化后电镀。
镀液若有铬离子带入，虽以保险粉（连二亚硫酸钠）处理后成三价铬，但镀层也会产生麻点，需将pH值调至6，沉淀过滤除去，若错将硝酸为盐酸加入，少量可以大电流电解，多的话可能致使镀液报废。
阳极采用“0”号锌，若阳极不纯易造成损失，不可轻视，当年某厂氯化铵镀锌，阳极有黄铜和铅，调整来调整去，一万升的镀液用去了一吨左右的氯化铵，均未能调好，并花了一个月时间，影响了生产。
笔者仔细分析了此镀液，更新了若干氯化铵，其间也电解了不少时间，但就是调不好，突然计上心来，将锌阳极袋解开，发现有的阳极表面有蚕豆大黄铜块，有的表面呈灰状，以铁锤打击好的锌块，断裂处光亮，含铅的锤打却随之弯而不断，经检测含铅，铅自何而来？原来阳极是自家厂浇铸的，更新阳极后问题很快解决了，对镀液补加了大量硫脲和提高表面的张力洗涤剂，少量补充氨三乙酸。
采用钾、铵盐混合镀液取长补短，象温州某厂专业镀紧固件，生产效率不错，前处理条件极差，镀件油污较重，采取先以钟型滚桶木屑滚2分钟，筛分离木屑，经硫酸酸洗，以碱水浸渍30秒钟，稀盐酸活化5~8秒钟就滚镀锌30分钟，然后钝化。
硫酸盐镀锌适用于钢丝、钢带连续性电镀和高碳特种弹性钢的制件，电流效率高，渗氢少。
2.2防护装饰性铜、镍、铬电镀
2.2.1镀铜
镀铜多以多层镀打底之用，单一镀的不多。
镀铜配方工艺：氰化镀铜、酸性镀铜、焦磷酸镀铜、柠檬酸镀铜。
（1）氰化镀铜应用较广，也是作为打底优良的工艺，结合力好，分散力好，活性大，易控制调整，虽列为非清洁生产的行列，但仍然在无氰镀铜工艺考验区，生产广泛。
以浓度分，有高、中、低氰配方，从游离氰看，低氰3~5 g/L，中氰6~10 g/L，高氰11~20 g/L，以氰化钠盐常用。
镀液配方工艺故障分析：
①氰化亚铜是主盐。若阴极发现冒泡量大，镀层沉速慢，阳极溶解良好，阳极表面呈红铜色，说明游离氰化钠过量，需补铜平衡。
②氰化亚铜液中含量过高，阳极溶解良好，镀液呈深棕色，镀层暗紫，结晶粗、不光洁，镀液要冲淡调平。
③一般镀液配制时不加导电盐氢氧化钠，生产后会有生成的。例如铝件上镀铜和锌合金上电镀都不用氢氧化钠，因碱性增大对难镀的基材影响结合力，起泡、长毛刺。可在镀液中添加些酒石酸钾钠来活化阴阳极。
④新配的镀液一般也不加碳酸钠，但液中的碳酸钠也是导电盐，也会影响镀液的分散力。如某铝制品电子件腔体补加了碳酸钠（8~10 g/L）就能分散到加工非常直角的缝中，有较厚铜层了，保证镀层后镀银良好。
⑤从镀液的色泽看，新配的镀液清晰，老镀液为深茶色甚至棕色，若通电后镀液为乳色混浊为不正常，此镀液可能碳酸盐含量超标。
⑥镀液显蓝色或蓝绿色，为镀液氰化钠少，补加。在不通电时不显蓝色，通电后显蓝色，也说明氰化钠少了。
⑦镀液白混色说明碳酸盐的含量很高，阳极板上有层烟灰状浮物，镀液温度低时（5℃以下），槽壁、槽底有析出的结晶碳酸钠，其镀层结晶粗、色暗、分散差、沉速慢。
⑧除降温（如冬季）结晶碳酸钠之外（5℃以下），急用可以氧化钡或氢氧化钠，生成碳酸钡沉淀除去。
⑨阳极易钝化（黑色），液中虽氰化钠量正常但氰化亚铜量低时也钝化，加铜后阳极钝化消失。
⑩为镀得细致、光泽、分散好的镀层，最好镀液加温在40~50℃状况下电镀，且沉速快，也能在大电流下工作，不烧焦。
11镀液的pH值控制在11.0~12.5最好，调低镀液pH值可用柠檬酸，适用于铝件和锌合金件的电镀。
12对难镀产品，如磷铜、锡青铜等合金件及有银焊、锡焊的组合件（电子产品为多），镀铜易起泡，结合力差，上电不良，经良好的前处理后，下槽时以大电流冲击镀，并以手工剧烈摇动挂具（单靠阴极移动不够），数十秒钟后调至正常电流电镀。
13防止氰化气体，添加抑雾剂和十二烷基硫酸钠，铜层上易产生小黑点或抽条现象。
本文来自《表面工程资讯》2010年第3期。
