锌杂质引起镀层发黑,教你怎么处理!
锌杂质影响光亮镀镍溶液的性能。当镀液中锌的质量浓度达到20 mg/L时,镀层的低电流密度区变黑,当镀液被严重污染时,整个镀层会出现黑色条纹。
锌合金压铸件滚镀光亮镍时,镀液不可避免地会受到锌杂质的污染,锌杂质对镀层质量有严重影响。
锌杂质的来源主要有两个:一是锌合金零件低电流密度区底部镀铜层较薄,滚镀光亮镍时锌金属会溶入镀液中;其次,落入镀镍浴中的锌合金零件被镀液腐蚀。
锌杂质对镀镍溶液的不良影响已为业内人士所熟知,但对其机理的认识仍很模糊。
摘要:本文分析了一起因过量使用除锌剂引起的故障,并总结了排除故障的方法。
1.故障描述
2011年4月中旬,某公司镀镍液受锌杂质污染严重,被镀零件低电流密度区镀层发黑,无法镀出合格产品。电解处理20 h后,故障仍未消除,且无明显改善迹象。
车间碳酸钠沉淀法处理锌杂质:在溶液中加入碳酸钠调节镀液pH值至6.3,在60℃下连续搅拌镀液1 h,过滤镀液,试镀,被镀部位低电流密度区变黑,镀液无太大改善。
2.原因分析
在电镀工业中,一般采用一种配位能力较弱的螯合剂作为镀镍除锌剂,它优先与镀镍溶液中的锌离子配位,掩蔽锌杂质。
目前,在处理被锌杂质污染的镀镍溶液时,电镀厂Z常用的方法是用配位脱锌剂处理,其次是电解。
锌离子与除锌剂可形成锌离子络合物,用配位除锌剂处理镀液,对镀镍层性能无明显影响。锌离子和镍共沉积在电镀液中以降低锌离子的浓度。如果镀液不再被污染,锌杂质将从镀液中完全消除,低电流密度区镀层发黑现象将消失。
在轧制锌合金压铸件的镀镍液中,镀液会不断受到锌杂质的污染。使用适量的除锌剂控制锌杂质的干扰,可以使镀镍过程正常进行。
正常情况下,锌的溶解和电沉积达到平衡,锌杂质保持在允许的浓度范围内。
但当除锌剂用量过大时,大量的除锌剂会与锌杂质形成稳定的络合物,使锌的电极电位大大负移,减缓锌的电沉积速度,导致锌杂质在镀液中的积累。
在此故障之前,镀镍液被锌杂质严重污染,需要经常向镀液中添加除锌剂以维持生产。
生产中发现,退锌剂用得越多,镀液的锌污染就会越重。加入除锌剂后,锌杂质的影响可以暂时消除,但当除锌剂消耗完后,锌杂质的影响又会表现出来。而且随着处理次数的增加,锌杂质的污染会越来越严重。
可以看出,这次故障是由于脱锌剂使用过量造成的。由于锌杂质形成稳定的络合物,电解处理时锌的沉积速度很慢,达不到预期的效果。用碳酸盐沉淀法处理时,镍离子优先生成碳酸镍沉淀,锌杂质不能从镀液中除去。