[發明專利]用于對鍍覆金屬的電鍍浴進行清潔的方法和裝置

有效

• 申請號: 200980145596.1
• 申請日: 2009-11-17
• 公開（公告）號: CN102216498A
• 公開（公告）日: 2011-10-12
• 發明（設計）人: S·T·卡拉格爾
• 申請（專利權）人: 安美特德國有限公司
• 主分類號: C25D3/56
• 分類號: C25D3/56;C25D21/22
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 李帆

技術領域

本發明涉及用于對鍍覆金屬的電鍍浴、特別是堿性鋅鎳合金浴進行清潔的方法和裝置，該方法和裝置使用離子交換劑以延長電解質的壽命并且除去任何不期望的分解產物。

背景技術

鋅鎳涂層用于在遭受腐蝕時需要高品質表面保護的所有應用中。常規應用領域是用于發動機艙、制動系統和起落架艙的部件的機器制造。為此，如US?4,889,602中所公開，最近使用堿性鋅鎳電解質，該電解質例如具有以下電解質組成：

表1：鋅鎳電解質的電解質沉積物

??氧化鋅??ZnO??11.3g/l??六水合硫酸鎳??NiSO₄*6H₂O??4.1g/l??氫氧化鈉??NaOH??120g/l??聚乙烯胺(絡合劑)??例如(C₂H₅N)_n??5.1g/l

電解質中的胺充當鎳離子的絡合劑。絡合劑是用于金屬分離的許多電化學(galvanic)和化學方法的成分。鋅鎳電解質通常由不溶性鎳陽極驅動。通過加入合適的鋅離子源使鋅含量保持恒定，通過加入鎳離子源使鎳含量保持恒定。然而鋅鎳電解質的顏色在運行一定時間之后從藍紫色變為褐色。

在運行一定時間之后，通過含胺的絡合劑的陽極氧化在鋅鎳電解質中形成腈(所謂有機鍵合的氰化物，其可含有腈以及異腈)和氰化物離子。氰化物污染的問題需要電解質的連續替換和專門的廢水處理，這進而顯著影響電解質的操作費用。在幾天或幾周后，變色顯著提高并且分離成兩相。頂部的相為深褐色。當涂覆工件時該相導致相當大的問題，例如涂層厚度分布不均勻或起泡。因此該第二褐色相的連續去除或撇取是絕對必要的。該操作需要相當大量的時間和資金。該第二相的形成歸咎于堿性溶液中的胺在鎳陽極上轉變為腈(有機鍵合的氰化物)的觀念(concept)。然而，這意味著因為胺的分解而必須持續加入新的絡合劑，這進而提高了加工成本。

現有技術中描述了降低氰化物濃度的若干方法。

活性炭清潔方法是電鍍中用于除去鎳電解質中的有機雜質的常用方法。以初步試驗確定所使用的活性炭的量。活性炭清潔最常用的量是2-5g/l。在50-60℃的溫度下加入活性炭。一旦加入，強烈地攪拌電解質。大約一個半小時后，可吸收的物質被活性炭吸收并且過濾除去。然而，這種方法的缺點是由此將所有有機組分從電解質中除去。對于鋅鎳電解質，這將意味著不僅分解產物被除去，而且所有其它有機組分例如光亮劑和絡合劑都被除去。

公布的EP?1344850A1展示了一種通過使用離子交換劑膜將陽極與堿性電解質隔離開來降低氰化物積累的裝置。這種隔離防止了胺在鎳陽極上的反應，并且因此還防止了任何不需要的副反應。從而還可以避免副反應的發生、處置問題、第二相的形成以及對鍍覆的鋅鎳層品質的不利影響。因此不再必須替換浴以及花費大量的時間和資金來撇取所形成的第二相。鋅鎳電解質充當陰極電解質。使用上述離子交換劑膜隔離的陽極隔室中的介質稱作陽極電解質，其中在該情況下可使用硫酸或磷酸。這種方法的缺點是使用昂貴和高維護費用的離子交換劑膜，其還不能夠用于所有常見的金屬化浴。

公布的EP?0601504B1描述了使用聚合物吸收劑樹脂對電鍍浴進行清潔用以分離金屬。類似于活性炭處理，缺點是不僅分解產物被除去，而且所有其它有機組分例如例如光亮劑和絡合劑都被除去。