[發明專利]一種堿性無氰鍍鋅劑及其使用方法

在審

• 申請號: 201510414747.6
• 申請日: 2015-07-15
• 公開（公告）號: CN104911645A
• 公開（公告）日: 2015-09-16
• 發明（設計）人: 錢宏彬
• 申請（專利權）人: 錢宏彬
• 主分類號: C25D3/22
• 分類號: C25D3/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種堿性無氰鍍鋅劑及其使用方法。

背景技術

電鍍鋅的種類有很多，根據有關文獻記載，應用于生產實踐的就達十幾種。目前國內生產上常用的電鍍鋅溶液主要有4種，氰化鍍鋅、鋅酸鹽鍍鋅、氯化物鍍鋅和硫酸鹽鍍鋅。

氰化鍍鋅有很多優點，如鍍層結晶細致、電鍍液分散能力和覆蓋能力好、活化能力及抗雜質能力強，鍍層厚度達30微米仍然能與基體保持良好的結合力，而且脆性較小等。但氰化鍍鋅的缺點也是眾所周知的。氰化鈉是劇毒物質，人只要服下0.3g就會有生命危險。電鍍過程中還有含氰氣霧逸出，吸入人體后會造成慢性中毒。電鍍廢水如處理不徹底，排入江河后對水體危害性極大。我國有關部委于2006年底就已下達指令，除少數特殊產品需要經過特別批準外，其余一律不能采用氰化鍍鋅工藝。

鋅酸鹽鍍鋅鍍層晶格結構為柱狀，結晶細密，光澤、耐蝕性較好，適合彩色鈍化。鍍液的分散能力和深鍍能力接近于氰化鍍液，適合于形狀復雜的零件電鍍，而且鍍液穩定，操作維護方便，對設備無腐蝕性，可與氰化鍍鋅一樣采用鋼板制作鍍槽，其綜合經濟效益好，但鋅酸鹽鍍鋅沉積速度慢，溫度范圍窄（通常不高于40℃），鍍層超過15微米時有脆性，鍍鑄鐵件較難。另外，鋅酸鹽鍍鋅工藝的成功與質量的好壞關鍵在于添加劑。

氯化物鍍鋅液為單鹽鍍液，廢水易處理，鍍層的光亮性和整平性優于其他鍍鋅工藝，鍍件適合于白色鈍化，另外鍍液的陰極電流效率可達95%以上，沉積速度快，且能在高碳鋼、鍛鑄件上鍍鋅，此點比氰化鍍鋅和鋅酸鹽鍍鋅具有明顯優勢。由于近年來氯化物鍍鋅添加劑的開發進展顯著，此工藝的分散能力和深鍍能力已于鋅酸鹽鍍鋅相當。

硫酸鹽鍍鋅配方簡單，成本低廉，可采用較大電流密度和鍍后一般不進行鈍化處理等優點，但由于鍍液為單鹽電鍍，分散能力和深鍍差，鍍層結晶粗糙。此工藝適合于連續鍍（線材、帶材、簡單、粗大型零部件）。為改善鍍液性能，細化結晶，常加入明膠、糊精等分子量較大的物質，但鍍層易發黃，耐蝕性下降。近年來開發了由芳香醛或芳香酮、聚醚化合物以及含苯環的脂肪酸、含氮雜環化合物的電鍍添加劑，使鍍層外觀光亮、結晶細致、色澤銀白。但該鍍液的pH值較低，有的還有氮化物，所以對設備有腐蝕性。

鑒于目前鋅酸鹽鍍鋅占比較高，為解決其沉積速度慢、溫度范圍窄（通常不高于40℃）、鍍層超過15微米時有脆性及鍛鑄件較難電鍍等難題，研發一種新型添加劑已成為當務之急。因為鋅酸鹽鍍鋅工藝的成功與質量的好壞關鍵在于添加劑。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種堿性無氰鍍鋅劑，該堿性無氰鍍鋅劑可以在鋅酸鹽鍍鋅中，使其沉積速度提高一倍，鍍層表面結晶細致、光亮；提高鍍液耐溫性，40℃以上仍能得到銀白光亮的鍍層；提高鍍層耐蝕性能，中性鹽霧試驗可達130小時以上；提高鍍層結合力，鍍層超過15微米無脆性，200℃烘烤不起泡；使生鐵鑄件能直接鍍鋅。

為解決上述問題，本發明采用如下技術方案：

一種堿性無氰鍍鋅劑，包括以下百分比的物質：

pH調節劑???????????1～15%

電流穩定劑??????????70～90%

走位劑??????????????1～10%

絡合劑??????????????1～20%。

作為優選的技術方案，所述pH調節劑為碳酸鈉、碳酸鉀、氫氧化鈉、檸檬酸鈉?、檸檬酸鉀的一種或兩種以上的混合物。

作為優選的技術方案，所述電流穩定劑為氯化鉀、氯化鈉、氯化鋅、氯化銨、碘化鈉的一種或兩種以上的混合物。

作為優選的技術方案，所述走位劑為酒石酸鈉、苯甲酸鈉、乙酸鈉、草酸鉀的一種或兩種以上的混合物。

作為優選的技術方案，所述絡合劑為植酸鈉、酒石酸鉀鈉、乙醇酸、葡萄糖酸鈉、草酸鈉的一種或兩種以上的混合物。

作為優選的技術方案，所得到的堿性無氰鍍鋅劑為細微顆粒及粉末狀物質。

一種堿性無氰鍍鋅劑的使用方法，包括以下用量及步驟：

??1）取堿性無氰鍍鋅劑20～50g/l；

??2）將步驟1）所取的堿性無氰鍍鋅劑用電鍍溶液溶解徹底；

??3）將步驟2）所得到的堿性無氰鍍鋅劑溶液加入到電鍍槽中，并攪拌均勻。

作為優選的技術方案，所得到的堿性無氰鍍鋅劑應用于鋅酸鹽鍍鋅，其M比值為10左右，即氧化鋅與氫氧化鈉的比例為1:10左右。

作為優選的技術方案，電鍍槽內的電流密度為：0.5～7A/dm²。