一种无硼酸氯化物电镀锌方法技术

本发明专利技术涉及一种无硼酸氯化物电镀锌方法，该方法将经过预处理的基材作为阴极置于电镀液中电镀得到电镀锌层，所述电镀液包括：氯化锌

【技术实现步骤摘要】
一种无硼酸氯化物电镀锌方法


[0001]本专利技术涉及一种无硼酸氯化物电镀锌方法，属于电镀

。

技术介绍

[0002]电镀属于电解加工工艺是一种常见的材料表面处理技术，以被镀零件为阴极，牺牲性阳极或者惰性电极为阳极，把电解质中的金属离子以金属单质的形式沉积到镀件表面，形成一层致密
、
均匀
、
光亮的金属薄膜，即电镀层
。
经过电镀的材料，既可以改变表面的外观使其更加美观也可提高材料的耐腐蚀性
、
耐磨性
、
电性能
、
磁性能等，同时还能够保持材料内部的物理化学性质
。
因此，电镀作为一种表面加工工艺，对工业生产和科学研究有着极其重要的意义
。
[0003]与其他金属相比，锌是相对便宜而又容易电镀的一种金属，电镀锌技术广泛应用于冶金，机械，航空和材料等领域，能有效提高钢铁的耐腐蚀能力
。
根据镀液的种类，将电镀锌分为硫酸盐类镀锌，锌酸盐类镀锌，氰化物镀锌和氯化物镀锌等方法
。
最开始出现的镀锌工艺是氰化物镀锌技术，该操作方法十分简单，不需要在电镀前进行复杂处理，在电镀过程中，对镀液和添加剂的要求也不高，但是该技术因含有剧毒的氰化物对于环境的污染很大，所以随着环保意识的不断增强，氰化物电镀技术逐渐淡出人们的视野
。
硫酸盐镀锌技术电流效率较高，其镀层沉积速率较快，但是该技术得到的镀层不够光亮，结晶能力不是很强，分散能力与深镀能力较差
。
[0004]锌酸盐电镀的电解液主要由氧化锌
、
氢氧化钠
、
少量表面活性剂和光亮剂组成
。
锌酸盐镀锌电解液成分比较简单，需要合适的添加剂才能获得合格镀层，该技术对环境友好，得到的镀层的质量也比较好，如
CN103014785B
公开了一种电镀液，主要由以下物质的水溶液组成：锌
、
氢氧化钠
、
碳酸钠
、
调整剂
、
开缸剂
、
主光剂和走位剂
。
通过在电镀液中加入几种添加剂，调整适当的锌离子浓度和电流密度，使得电镀液具有完美的分散能力，使得电镀液具有较好的电流效率
、
均镀能力和深镀能力
。CN101255581B
公开了一种碱性氯化物镀锌处理剂，其特征在于按质量百分比该处理剂包括如下组分：氢氧化钠
9.6
％～
14.5
％，氯化钾
5.0
％～
7.0
％，氧化锌
0.6
％～
0.9
％，
DPE
‑3辅助剂
0.35
％～
0.45
％，
ZB
‑
80
光亮剂
0.35
％～
0.45
％，水
76
％～
84
％，使用该处理剂获得的镀层结合率高，电镀出来的产品光亮细致，而且无脆性，烘烤温度在
250℃
无起皮现象，不变色，抗杂能力强，镀层极少有发雾
、
起泡现象，盐雾试验能达到
150
‑
200
小时，且成本低
、
节能
、
废水处理容易的优点
。
但是锌酸盐镀锌在碱性条件下进行，镀液中锌离子浓度低，获得的镀层沉积速度比较慢，电流效率不高，且对于电镀液和添加剂要求比较高，操作范围很小
。
[0005]氯化物镀锌包括氯化铵镀锌和氯化钾镀锌，氯化铵镀锌具有电流效率高，沉积速度快
、
镀层结晶细致
、
光亮，电镀过程渗氢少的优点，如
CN105970254A
公开了一种酸性全氯化物体系电镀光亮锌镍合金的电镀液及其电镀工艺，其在电镀液中加入氯化铵
、
氯化钾
、
走位剂
、
光亮剂
、
络合剂，电镀液中不含硼酸，以氯化铵作为电镀液的缓冲剂，避免了因为低温致硼酸析出的问题，十分安全稳定
。
该电镀液中只需添加极少量添加剂，可使电镀废水排放
少
、
处理简单
。CN113862742A
公开了一种应用于隔离开关的金属镀锌工艺，将经酸洗后的金属件放入镀槽内，采用氯化锌与氯化铵溶液混合电镀，在金属件表面形成盐膜；镀锌后进行冷却定型，电镀液包括以下重量份的原料：氯化锌
50
～
55
份；氯化铵
43
～
50
份；碱土金属盐2～
15
份；氯化锰2～5份；氯化镍2～5份，该工艺获得的镀锌层具有较好的防腐蚀能力，同时镀锌层与金属件之间附着紧密，在使用中不易脱落，增加了隔离开关的使用寿命
。CN110318077A
公开了一种无氰镀锌液，包括以下组分：氯化锌
35
～
50g/L、
氯化铵
260
～
320g/L、
氯化钾
20
～
26g/L、
聚天冬氨酸
10
～
30g/L、
单宁酸2～
6g/L、
木质素磺酸钠
0.8
～
2.4g/L、
光亮剂1～
6ml/L
及柔软剂8～
36ml/L
，余下为去离子水
。
该无氰镀锌液制得的镀层结晶细致，地区覆盖率好，盐雾时效长，解决了传统不能直接电镀生铁件
、
铸铁件以及电镀高碳钢起白点的问题
。
但上述氯化铵镀锌在电镀过程中会产生刺鼻性气味，得到的镀层的分散能力较差，且镀液对设备的腐蚀严重，废水处理麻烦
。
[0006]氯化钾镀锌技术则弥补了这些缺陷，氯化钾镀锌工艺易于施镀，镀液成分简单
、
镀液稳定
、
镀层细致光亮
、
电流密度高
、
槽电压低，近年来得到了较广泛的应用
。
典型的氯化钾镀锌镀液配方主要以氯化钾和氯化锌为主并加入添加剂硼酸
、
光亮剂和柔软剂，氯化锌是主盐，是锌离子的供体
。
氯化锌本身还是一种导电盐，也能增加镀液的电导性，浓度高，电阻小，槽电压就会比较低，能够节约电量；氯化钾是镀液的支持电解质，主要是起导电和活化阳极的作用；硼酸是一种性能较好的缓冲剂，使溶液
pH
值保持一定的稳定性；光亮剂和柔软剂是决定镀层质量好坏的重要因素，优秀添加剂的使用可得到结晶细致和光亮的镀层
。
在氯化钾镀锌体系中，硼酸是关键的添加剂，但在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种无硼酸氯化物电镀锌方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)
对基材预处理；
2)
将预处理后的基材作为阴极置于电镀液中进行电镀，所述电镀液包括：氯化锌
、
氯化钾
、
乳酸
、
苯甲酸钠
、2
‑
氧带戊二酸和水；
3)
电镀结束后，用清水冲洗掉基材及镀层表面上的电镀液，将基材放入到烘箱内，在
80℃
烘干处理
4h
，得到电镀锌层
。2.
根据权利要求1所述的一种无硼酸氯化物电镀锌方法，其特征在于，所述基材为不锈钢
、
铜箔
、
铁片
。3.
根据权利要求1所述的一种无硼酸氯化物电镀锌方法，其特征在于，所述对基材预处理包括：除油，将基材置于
1M
的
NaOH
溶液中超声清洗
5min
；水洗，将基材用水冲洗
5min
；酸洗，将水洗后的基材置于酸洗液中浸泡
5min
，所述酸洗液由
5g/L
的硫脲加入
0.5M
的稀盐酸混合而成，酸洗之后用水将基材冲洗干净，干燥
。4.
根据权利要求1所述的一种无硼酸氯化物电镀锌方法，其特征在于，所述电镀液包括：氯化锌
70
～
150g/L、
氯化钾
200g/L、
乳酸5～
20g/L、
苯甲酸钠3～
8g/L、2
‑
氧带戊二酸
10
～
20g/L
，余量为水，
pH
为5～
6。5.
根据权利要求1所述的一种无硼酸氯化物电镀锌方法，其特征在于，所述电镀液镀锌过程包括两个阶段，首先将基材在
10
～
20℃、
阴极电流密...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘文亮，
申请(专利权)人：佛山市南海高益美环保实业有限公司，
类型：发明
国别省市：