无氰碱性镀锌光亮剂
无氰镀锌工艺的应用及典型配方
无氰镀锌工艺的应用及典型配方王宗雄;鲍新华;周长虹;王超【摘要】The application status, typical bath compositions, and process conditions of two types of common cyanide-free zinc plating processes i.e. alkaline zincate system and potassium chloride system were introduced. It is indicated that the brightener plays an important part in the appearance and properties of zinc coating obtained from a cyanide-free plating bath. Some typical brightener formulations were listed. It is proposed that more advanced environment-friendly zinc plating process and corresponding additives should be developed.%介绍了碱性锌酸盐镀锌和氯化钾镀锌这2种常用无氰镀锌的应用情况、典型配方和工艺条件。
指出光亮剂对无氰镀锌层的外观和性能起着重要作用，并列举了典型的光亮剂配方。
提出应开发出更为先进的环境友好型镀锌新工艺和添加剂。
【期刊名称】《电镀与涂饰》【年(卷),期】2015(000)001【总页数】6页(P34-39)【关键词】无氰镀锌;配方;环保;光亮剂【作者】王宗雄;鲍新华;周长虹;王超【作者单位】宁波市电镀行业协会，浙江宁波 315199;宁波天安集团表面处理分厂，浙江宁波 315706;武汉奥邦表面技术有限公司，湖北武汉 430023;宁波市电镀行业协会，浙江宁波 315199【正文语种】中文【中图分类】TQ153.15国内每年被腐蚀的钢铁差不多占钢铁总量的10%，为保护钢铁或其零件和延长使用寿命，一般通过电镀锌进行加工处理。
电镀中间体应用的探讨(一)
电镀中间体应用的探讨（一）电镀锌中间体包括氯化钾酸性锌、无氰和氰化物碱性锌、锌的三价铬钝化三类系列产品。
氯化钾酸性锌中间体有：卞叉丙酮(BAR)、卞叉双丙酮(BZA)、邻氯苯甲醛(OCBA)、高温载体(OCT-5/15)。
无氰和氰化物碱性锌中间体有：卞基烟酸内盐(BPC)、咪唑丙氧基缩合物(IMZE)、氯化六次甲基三季铵盐(HETM)和DPE-Ⅲ。
锌的三价铬钝化中间体有：碱式硫酸铬、硝酸铬、络合剂和促进剂。
BZA是氯化钾酸性镀锌光亮剂，可取代苄叉丙酮、邻氯苯甲醛，钝化效果极佳，镀层白亮。
OCT-5/15是氯化钾镀锌用载体，由烷基酚聚氧乙烯醚磺化制得。
因为其结构中含有苯环基团，根据化学结构相似者相容原理，OCT-5/15与同样含有苯环结构的BAR、BZA和OCBA 的乳化效果最佳，较不含苯环结构的脂肪醇聚氧乙烯醚(平平加)磺化物的乳化效率要高。
OCT-5与OCT-15一起使用，能够起到协同效果，可辅助整平光亮、大幅提高酸性镀锌浊点。
无氰碱性镀锌为环保型镀锌电镀工艺，电镀槽液不含剧毒的氰化物，电镀的废水容易处理。
镀锌中间体：卞基烟酸内盐(BPC)、咪唑丙氧基缩合物(IMZE)和DPE-Ⅲ可以用于配制无氰碱性镀锌添加剂;卞基烟酸内盐(BPC)、咪唑丙氧基缩合物(IMZE)、氯化六次甲基三季铵盐(HETM)则用于氰化物碱性镀锌添加剂;氯化六次甲基三季铵盐(HETM)也简称为ETP，还可以用于化学镀铜添加剂中。
锌的三价铬钝化中间体，通过三价铬钝化的机理，积极探索中间体的选用与配比，为客户提供增值服务。
锌的三价铬蓝白钝化中间体有：碱式硫酸铬、络合剂和促进剂B;钝化液的配制再按比例添加镍盐、钴盐和上述中间体。
锌的三价铬彩色钝化中间体有：硝酸铬、络合剂和促进剂C，钝化液的配制再按比例添加镍盐、钴盐和上述中间体。
电镀铜中间体包括碱铜CB系列和酸铜系列。
碱铜的CB系列有四种中间体：CB-1，CB-4，CB-5和CB-6，公司仍然为客户提供全套的产品和一揽子服务。
00目录---JASCO镀锌
酸性氯化氨镀锌光亮剂
050301H5
040715B
050301H5
√
√
08
MU-365
镀锌蓝白色钝化剂
050301G3
040715C
050301G3
√
√
√
09
MU-372
镀锌蓝白色钝化剂
050301G3
040715B
050301G3
√
√
10
TR-160A
镀锌蓝白色钝化剂
050301H5
5T090
镀锌用三价铬钝化剂
070830B
070830B
070830B
√
√
√
镀锌及钝化
DATA SHEET
MSDS
日文版
英文版
中文版
日文版
英文版
中文版
22
TR-161
镀锌用蓝白色钝化剂
070328A
070328A
070328A
√
√
23
TR-185F，G
镀锌用三价铬黑色钝化剂
061129G
061129G
√
√
53
SG-338
绿色转化膜
050301G3
050301G3
√
√
54
SG-339
绿色转化膜
050301G3
050301G3
√
√
55
Lowmate 62k
五彩转化膜
050301F3
050301F3
√
√
56
A-2008
黑色转化膜
050301G3
050301G3
√
安美特-普乐斯无氰碱锌3000添加剂
1.2 过量添加普乐斯无氰碱锌 3000 开缸剂
镀液能容忍过量 2 - 3 倍的开缸剂, 此时, 镀液仍具良好的均镀能力, 镀层光亮与 基材结合力良好, 但沉积速度及电流效率会下降, 因此, 必须经常检测工作参数是 否在正常范围内, 以使镀液保持在最佳状态｡ 赫尔槽试验请参阅图 2c｡
图 3b: 1/2 正常份量的普乐斯无氰碱锌 3000 主光剂
测试点 A 2.8 安培/平方分米
4.2 微米
测试点 B 0.5 安培/平方分米
2.6 微米
25 毫米
A : B = 1.6
在 0 - 100 毫米范围内镀层呈雾状
* 0 – 25 毫米范围内较低处镀层烧焦, 0 – 100 毫米范围内镀层呈雾状｡
综合建议
为获得具良好外观和结合力佳的镀层, 工件的前处理程序十分重要, 此外, 镀液亦需要有足 够的过滤｡ 注意：当镀液温度升高至 32 oC 时, 普乐斯无氰碱锌 3000 主光剂的消耗量会增加 ｡
测试其它金属离子污染的方法
可把已电镀的赫尔槽试片在 0.3%的硝酸溶液中出光 10 秒, 在正常情况下, 镀层应比未出光 前光亮, 若试片部分区域变黑, 即表示镀液受到其它金属离子污染 (如铜、镍、钖、铅、镉 等)。
无氰碱性镀锌工艺
版本:01 文件编号: 1017-CN
赫尔槽试验
1 A, 常温, 以锌板作阳极电镀 15 分钟, 电压为 1.5 V｡ 在没有搅拌的情况下, 试片 会因氢气的释出而呈现条纹状｡评估试验结果时应以试片的外观及厚度分布作为准则｡
以下为镀液的主要成份: 锌金属, 氢氧化钠, 碳酸钠* 普乐斯无氰碱锌 3000 开缸剂,普乐斯无氰碱锌 3000 添加剂, 普乐斯无氰碱锌 3000 主光剂(BG)。
碱性镀锌工艺
碱性无氰镀锌工艺太原辛田精细化工有限公司是一家经营电镀添加剂的高科技企业，主营业务：化学除油剂、金属活化剂、铜保护剂、镀半光亮镍（暗镍）和亮镍添加剂、镀镍除杂剂、镀铬添加剂、镀金添加剂等。
XT-305碱性无氰镀锌技术先进、环保，可用于挂镀和滚镀。
镀出的锌层光亮、覆盖均匀、应力低、延展性好、耐腐蚀性能优异、无针孔结合力好。
镀液使用简单、维护容易、产品质量稳定、增加产品效率，可适用于多种生产线。
经过后期钝化处理可以获得兰白、彩虹、绿色及黑色的表面。
该工艺不含任何螯合剂和络合剂，对环境污染小。
所需药品：1. ZINCBRITE NCZ XT-305A 用于开缸及补充。
2．ZINCBRITE NCZ XT-305B 光亮剂促进剂。
3. ZINCBRITE NCZ XT-305C 光亮添加剂，消除无机杂质的影响。
4. ZINCBRITE NCZ XT-305D 水调整剂，处理水。
5. 金属锌6. 氢氧化钠7. 去离子水所需设备：槽子：PVC或者其他认可材料的不锈钢槽。
加热器:钢，钛或者PTFE，加热器必须有关闭阀门和低液位保护装置。
冷却器:如需要，钢，钛或者PTFE管式循环冷却系统。
挂具和滚桶:覆塑料挂具，聚丙烯滚桶。
搅拌：滚桶，阴极棒或过滤溶液（每小时至少过滤1-2次）通风：需要过滤：需要，并应连续过滤，使用10u的滤芯。
滤芯应放置在锌溶解槽的外部（每小时至少过滤1-2次）。
不能用滤纸。
阳极：中碳钢，锌在另外的槽中溶解后在添加。
锌溶解槽：使用高纯度的锌粒或者锌块，放置于钢蓝中。
溶解槽的体积相当于操作槽的10%。
溶解槽锌阳极的量一般为100kg/1000AH,如果锌溶解量低，则需增加锌与钢的接触表面积。
（如下图）电镀参数：挂镀参数：(工艺在电流密度范围内操作)滚镀参数：(工艺在电流密度范围内操作)开缸步骤：1、清洗槽子，加入2/3的水；2、缓慢的加入计算量的氢氧化钠，溶解后降温（30℃）；3、将高纯锌装入钢蓝中放入槽中（在锌溶解的过程中注意通风），当溶液中锌的浓度达到14g/l时取出锌阳极，；4、加水到适量体积（注意所加添加剂的体积），搅拌均匀，冷却，过滤。
碱性无氰镀锌
碱性无氰镀锌碱性无氰镀锌为环保型的镀锌，镀液不用剧毒的氰化物，废水易处理。
但不同年代开发的添加剂，特点各有差异。
20世纪70年代的国产碱性无氰镀锌镀液的特点是①镀层结晶细密，光泽好，分散能力和深镀能力接近氰化镀液；②镀液稳定、操作维护方便；③对设备无腐蚀性；④综合经济效益好。
这种镀液亦存在沉积速度慢、允许温度范围窄(高于40％不好)、厚度超过15μm时有脆性。
20世纪90年代进口的碱性无氰镀锌添加剂的特点是①高分散能力，高低电流区镀层厚薄非常均匀，高电流区(4A／dm2)与低电流区(0．2A／dm2)镀层厚度比为l．2～1．5(一般产品为2．0～3．0)，大大节省锌的耗量，同时节省了成本；②低脆性，厚度20μm，可以任意弯曲，镀层不脱落；在200℃下恒温烘烤60min后立即浸入冷水中骤冷，镀层不起泡；③深镀能力超过氰化镀锌，低电流区沉积速度更快，镀层厚，出光后不会漏镀。
这类工艺存在光亮度较低，抗杂能力较差，镀层易发黄、发雾，镀液不耐高温，需要冷却。
例如安美特3000、开宁100#工艺。
进入21世纪后，中国碱性无氰镀锌添加剂综合性能达国际领先水平，不但具有20世纪70年代DPE-Ⅲ的高光亮特性与90年代进口光剂的无脆性、高分散能力特性，解决了因镀层高光亮造成的脆性问题，亮度与酸性镀锌相媲美。
因镀层更光亮，所以蓝白钝化，不易发黄；镀液耐温性更佳，45℃也能镀出光亮产品；操作范围宽广，赫尔槽6A 电流时试片仅有0．5cm烧焦，赫尔槽0．2A电流时试片也能光亮，适合于大面积工件及复杂零件的电镀；抗杂能力强，普通片碱、自来水即可使用。
例如Ekem-221工艺。
(一)碱性无氰镀锌的工艺规范(见表3—1—2)表3—1—2碱性无氰镀锌的工艺规范(二)镀液配制方法配制溶液用的氧化锌纯度要求大于98％的工业一级品；片碱要用纯度96％以上的固体碱。
(1)镀槽中加入1／4水，加入所需量的片碱，搅拌至完全溶解；(2)将计算量的氧化锌用少量水调成糊状，在不断搅拌下缓慢加到热碱液中，直至搅到完全溶解；(3)在强烈搅拌下，加入2g／L～3g／L锌粉，按少量多次撒人镀液中，搅拌30min；(4)在强烈搅拌下，加入2g／L～3g／L活性炭，按少量多次撒下，搅拌30min；(5)静置4h～8h后虹吸过滤；(6)加入计算量的添加剂，搅拌均匀；(7)在0．2A／dm2～0．3A／dm2下电解10h～20h，试镀。
JZN_11碱性无氰镀锌工艺的开发及应用
率在 ６ ％ ～ ０ ，单 剂添加 ，操 作 简单 ，性 价 比 高 ，符 合 了电镀 清 洁 生产 要 求 ，可在 生产 ５ ９％ 中应 用。另外 ，通过 电镀 试验 比较 了该 工 艺与传 统 Ｄ Ｅ型 及 美 国某进 口品 牌 组合 添 加 剂 的 Ｐ
电镀 效 果
关键 词 碱性 无氰镀锌
锌 添加 剂工 艺。该工 艺的主要 创新 和研 究成 果体 现 在 赫 尔槽 试 验 ０ １Ａ 电 流 时哈 氏片 全 光 ． 亮 ，６Ａ 电流时仅 有 ０ ５ｃ 左右 的烧 焦 ， 电流 密度 相 差 ２ 时 厚度 比小 于 １ ６ ． ｍ ０倍 ． ，操 作 温度
可达 ５ 【，镀层镜 面光 亮细致 ，结合 力好 ，分散 能力 高 于 ８ ％ ，深镀 能力好 ，阴极 电流 效 ２。 ＝ ２
更好地满足清洁生产的需求 ，我司最新研发 的 ＪＮ Ｚ
一
１ 环 保碱性 镀锌添加 剂 工艺 ，在 镀锌 层 光亮 度 、 １
镀 液深镀 能力 、均镀能 力 、耐 高温 以及 电流 效率等 性 能方 面都 有所 突破 。
１ 环保碱 性镀 锌添加剂 工艺 的开发及 性能测 试
韩 艳 ，女 ，１７ ９３年生 ，助 理 工 程师 。南 昌 市 ，４２ ０ 。 ７０ ０
主 导地位 。然而 随着人们对 环保 的 Ｅ益关 注 ，国家 ｔ
的行 为很复 杂 。本 文 以低 氰或 微氰镀 锌液 中氰化 物 作用 （ 要 是 隐 蔽 杂 质 并 没 有 改 变 放 电 的 配 位 结 主 构） 的理论 为基 础 ，结 合 碱性 无 氰光 亮 镀锌 的演 变
过程 和 “ 滑 细 晶 理 论 ” 平 ，采 用 化 学 和 电 化 学 方 法 ，按照添 加剂 中各组 分的作 用筛选包 含 载体光亮 剂 、主光亮 剂 、辅 助光亮 剂 、净化剂 在 内的有机 物
电镀中间体应用的探讨(一)
电镀中间体应用的探讨（一）电镀锌中间体包括氯化钾酸性锌、无氰和氰化物碱性锌、锌的三价铬钝化三类系列产品。
氯化钾酸性锌中间体有：卞叉丙酮(BAR)、卞叉双丙酮(BZA)、邻氯苯甲醛(OCBA)、高温载体(OCT-5/15)。
无氰和氰化物碱性锌中间体有：卞基烟酸内盐(BPC)、咪唑丙氧基缩合物(IMZE)、氯化六次甲基三季铵盐(HETM)和DPE-Ⅲ。
锌的三价铬钝化中间体有：碱式硫酸铬、硝酸铬、络合剂和促进剂。
BZA是氯化钾酸性镀锌光亮剂，可取代苄叉丙酮、邻氯苯甲醛，钝化效果极佳，镀层白亮。
OCT-5/15是氯化钾镀锌用载体，由烷基酚聚氧乙烯醚磺化制得。
因为其结构中含有苯环基团，根据化学结构相似者相容原理，OCT-5/15与同样含有苯环结构的BAR、BZA和OCBA 的乳化效果最佳，较不含苯环结构的脂肪醇聚氧乙烯醚(平平加)磺化物的乳化效率要高。
OCT-5与OCT-15一起使用，能够起到协同效果，可辅助整平光亮、大幅提高酸性镀锌浊点。
无氰碱性镀锌为环保型镀锌电镀工艺，电镀槽液不含剧毒的氰化物，电镀的废水容易处理。
镀锌中间体：卞基烟酸内盐(BPC)、咪唑丙氧基缩合物(IMZE)和DPE-Ⅲ可以用于配制无氰碱性镀锌添加剂;卞基烟酸内盐(BPC)、咪唑丙氧基缩合物(IMZE)、氯化六次甲基三季铵盐(HETM)则用于氰化物碱性镀锌添加剂;氯化六次甲基三季铵盐(HETM)也简称为ETP，还可以用于化学镀铜添加剂中。
锌的三价铬钝化中间体，通过三价铬钝化的机理，积极探索中间体的选用与配比，为客户提供增值服务。
锌的三价铬蓝白钝化中间体有：碱式硫酸铬、络合剂和促进剂B;钝化液的配制再按比例添加镍盐、钴盐和上述中间体。
锌的三价铬彩色钝化中间体有：硝酸铬、络合剂和促进剂C，钝化液的配制再按比例添加镍盐、钴盐和上述中间体。
电镀铜中间体包括碱铜CB系列和酸铜系列。
碱铜的CB系列有四种中间体：CB-1，CB-4，CB-5和CB-6，公司仍然为客户提供全套的产品和一揽子服务。
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无氰碱性镀锌光亮剂
RC碱性无氰镀锌光亮剂是我公司开发研制的新一代环保型镀锌光亮剂，具有光亮电流密度区范围宽，镀层白亮，均镀性良好；脆性低，对杂质具有很好容忍性等优。
工艺特点
1.光亮区宽、在0.1-12A/dm2的宽广电流密度范围内可直接镀得镜面光亮的镀锌
2.层装饰性良好，且镀层均匀；
3.镀层脆性低，可以镀得厚度锌层；
4.均镀性与深镀能力强，可以在复杂零件上获得均镀性良好的镀层；
溶液组成及操作条件：
配制溶液：
1.开缸时，在槽中加入所配溶液1/3的水。
2.小心加入所需要量的氢氧化钠固体，不可过快，注意放热，搅拌溶解。
3.趁热加入氧化锌搅拌至完全溶解
4.待镀液冷却后，加水至预定的体积；
5.最后加入以上的各种添加剂，便可以开始试镀。
设备要求：
镀槽：内衬塑料的钢槽或者塑料槽。
循环过滤：过滤泵最少能在一小时内将镀液过滤四次。
光亮剂的补充与维护
1.必须严格控制Zn/NaoH比值应在1：10-1：15范围
2.RC光亮剂，消耗量为100-150ml/KAH，夏天镀锌温度高、消耗量大些，滚镀与挂镀消耗量亦有区别：
3.RC走位剂与光亮剂同步添加，消耗量为50-100ml/Kah用量视工件形状，带出量多少而补加；
4.遇到杂质污染严重、硬水程度过高时、加净化剂处理：
5.光亮剂的补充方式应采用少量多次的原则，光亮剂经稀释后补入。
环保与安全
为了避免产品对人及环境的危害，获得产品的安全说明书及环境保护说明书是必要的。
本公司产品的安全技术说明书（MSDS）包含了这些说明。
质保
1.我公司为产品质量提供在有效的法律范围内的责任担保。
2.客户对产品进行再包装后的产品质量不在我公司的质保范围内。
3.在使用时，无论用户有任何问题，本公司技术服务人员将随时解答。
产品颜色及包装
无氰碱锌主光剂为棕黄色液体，用塑料桶包装。
包装规格为25kg/pcs。
无氰碱锌走位剂为无色或微黄色液体，用塑料桶包装。
包装规格为25kg/pcs。