氯化钾镀锌的生产应用现状及技术误区的探讨

时间：2021-12-31

氯化钾镀锌作为取代氰化镀锌的较成功工艺之一，得到广泛应用。经30多年应用，但在生产实践中不少人仍对其缺乏深入全面的了解，对过去认知的优缺点应作重新审视;生产实践中反映出的不少问题，尚值得讨论。在此，我结合个人实践体会，对一些问题提出看法，供**参考。
1对工艺优缺点的重新审视
当初推广氯化钾镀锌时对其优缺点有所评述，现经实践检验未必完全正确。我人人这样认为，其主要优点有：
(1)镀液呈微酸性，阴极电流效率可高达90%～95%，镀速较快，特别对铸件电镀有利;
(2)镀液组分简单，易于调整;
(3)相对于锌酸盐镀锌，对杂质敏感性低，允许容存量较大且易于处理;
(4)比其他镀锌工艺易获得高亮度镀层，利于蓝白钝化与银白钝化;
(5)镀前除油处理比锌酸盐镀锌要求低。
其原本存在及新暴露出来的主要缺点有：
(1)镀层及钝化层防蚀性能在各种镀锌工艺中处于较差地位。主要原因是为保证阴极较化，镀液中表面活性物质加入量很大，在镀层中的夹附量也很大，镀锌层纯度很差。在发生电化学腐蚀时，因微电池作用，锌的腐蚀加快;钝化层中的**夹杂也降低了其抗蚀力。故该工艺不适合于防蚀性要求较高的汽车及电器产品镀锌。
(2)钝化层中因**物夹附过多，蓝白钝化易泛彩、发花、发黄;白钝层易变灰暗，甚至长白灰、白毛;彩钝层色泽很易变淡，彩钝膜附着力远不如锌酸盐镀锌。
(3)过去认为废水处理简单而现在看来因无强配位剂，锌易处理，但废水中大量的表面活性剂成了废水处理的一大负担：即便采用成本高的活性炭处理也几乎无效，排放废水产生让人生厌的大量泡沫、必测指标化学耗氧量COD很易**标，阴离子表面活性剂ALS也易**标。
(4)对设备腐蚀性较强，铜较杆等很易生成碱式碳酸铜。
2主要成分的控制
2.1主盐氯化锌
过去追求允许电流密度越大越好，实际不对。由于镀液中无强配位剂(Cl-对Zn2+有微弱配位能力)，必须保持适度的浓差较化，因而主盐浓度不能过高。250mL霍尔槽2A静止镀，对挂镀有1cm左右烧焦，对滚镀烧焦2～3cm，否则镀液分散能力与深镀能力均难达到要求(pH值为5.4～5.8之间时)。
2.2导电盐氯化钾
2.2.1含量影响
镀液的电导率越高，分散能力越好，一般深镀能力也越好。镀液的电导率并非随惰性强电解质的导电盐含量增加而线性上升，而有一个驼峰形：含量过高反而因“车流量过大而发生交通不畅”。对氯化物镀锌，氯化钾含量过高还会因盐析现象，表面活性剂析出，轻则镀液浑浊，重则添加剂加入过量时呈油状物浮出。如何确定其实际较佳用量至关重要。
2.2.2化学分析结果的不可靠性
多年前笔者就处理过一场电镀故障：某厂镀锌车间化验员根据化验结果认为导电盐含量够了;而工艺员认为按化验结果镀不出产品来，还得补加60g/L。事实上，他们两人都是对的，但没有找到问题的关键。原因是分析方法本身不切合实际：电镀厂都无法分析K+，而是分析而镀前Zn2+与总Cl-，先换算出ZnCl2，将剩余Cl-理论折算出KCl。K+会不断带出损耗，酸洗用盐酸，清洗不净(特别对镀管件)时会大量带入HCl调低pH值也用盐酸，所以总氯很高而K+太少，并不成比例。而K+含量对镀液电导率影响至关重要(导电性比Na+好)，故除新配液外，化验结果都偏高，甚至偏高很多。纯粹靠化验结果调整镀液的工艺员不是一个合格的工艺员。
2.2.3霍尔槽小电流电镀调整法
先将pH值、ZnCl2与H3BO3含量调至正常，250mL霍尔槽0.3A静止镀3min，清洗后不经出光(出光对镀层的溶解量无法掌控)，直接在pH值为1.5左右正常低铬彩钝15～20s，清洗后用电吹风吹干，良好状态下试片低端应无漏镀且色彩鲜艳。若有漏镀或低区彩钝层乌暗，则试验补加氯化钾至低区色泽鲜艳范围(劣质光亮剂达不到全部色鲜)。注意钝化时试片搅动速度应一致，原因是钝化时搅拌越强烈，成膜越快，镀层溶解量越大。
2.2.4槽电压判断法
霍尔槽试验直流回路中串接一支读数精确到1mA的数字式电流表，直流正负极间并接一支读数精确度达1mV的数字式电压表(均可用数字式万用表)，同2.2.3所述先调好镀液其他条件，保持电流在1.0A电镀，逐渐补加KCl(注意若霍尔槽液位有上升，应吸出镀液至原液位)，溶解良好后再镀，至电压表指数较低，累加KCl补加量则为较佳加入量。
2.3硼酸
不少电镀厂对硼酸的使用有一种误解，认为加了硼酸镀液pH值仍有上升趋势，所以很少补加，甚至一年半载都不加。诚然，镀液并非工作在硼酸较佳缓冲pH值范围内，但其对阴极界面液层的缓冲效果却意义重大：能抑制析氢，扩大允许DK、减少甚至消除镀层产生竖状暗色或亮色条纹。硼酸还具有细化镀层细晶、明显提高光亮性的作用，调整得当时可少用光亮剂。曾有人花几年工夫研究无硼酸工艺，终未成功，无物可替代之。故务必及时补加不断带出损耗的硼酸。

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词条
词条说明
有效鉴别：氯化钾镀锌光亮剂的好坏！
市场上氯化钾镀锌光亮剂品种繁多，鱼龙混杂。判定光亮剂的好坏并不是靠价格，主要还要靠效果。这里介绍几种简单有效的鉴别方法： **看组成。从生产实用角度出发，光亮剂组成至少要有两种：A型和B型(或称l型和2型)A型是开缸剂，一般用量在15。20mL/L。B型为补加光亮剂。这种组合是科学合理的0如果是混合型的(没有开缸剂)。则配方不合理，不利于生产中的维护。 *
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