电镀参考资料

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资源描述

電鍍電鍍反應式1.溶锌过程:Zn+Ox(氧化剂)→Zn2++Ox--------------------(反应式1)Zn+2H+→Zn2++H2↑----------------------(反应式1a)2.成膜过程:Zn2++xCr(Ⅲ)+yH2O→ZnCrxOy+2YH+--------------------(反应式2)3.溶膜过程:ZnCrxOy+2yH+→Zn2++xCr(Ⅲ)+yH2O-----------------------(反应式3)三价铬钝化剂一般含有以下成份:三价铬Cr(Ⅲ):钝化膜的主成份来源,三价铬可取硫酸铬、硝酸铬、氯化铬、醋酸铬等。氧化剂:产生锌离子,促使膜形成。氧化剂可用双氧水、硝酸盐、卤酸盐、过硫酸盐、四价铈等。使用氧化剂的钝化剂在钝化过程中,由于pH的自动升高,会把三价铬氧化成六价铬,而夹杂于镀层中,从而使镀层含有六价铬,因此,含氧化的钝化剂形成的膜层颜色较深,但它不符合环保要求。生产条件控制与维护1.pH值控制:pH值控制在1.6-2.5,不同钝化工艺最佳值不同。三价铬钝化液pH值一般比六价铬高。三价铬钝化液pH值的控制比六价铬要求严格。pH值太低,膜层薄,易发花,PH值太高,膜层形成速度慢,易发雾。在生产过程中,一般pH值会自动提高。不同的钝化液采用不同的酸来调整,这种方法调整在实际操作中测pH值较麻烦,因为钝化液颜色较深,pH试纸较难测出pH值。钝化液的补充中已经含有酸度,只要正常补充浓缩液,酸度可以自动恢复平衡,pH值变化不大,故不必频繁调整。生产条件控制与维护2温度控制:蓝白钝化在室温下进行,五彩、黑色钝化在30-80℃均可。温度越高,膜层形成速度越快,膜层越厚;温度越低,膜层形成速度越慢,膜层越薄。3钝化时间:钝化时间为30-90秒。钝化时间越长,膜层越厚;钝化时间越短,膜层越薄。钝化时间太长或太短,膜层都较薄,所以要控制好时间。蓝白的钝化时间太长会使膜层蓝白带黄,不均匀,影响外观。三价铬是否会氧化为六价铬問:我司产品为电镀类产品,导入三价铬电镀后经常有检测出六价铬来,我司电镀厂商回复,三价铬电镀产品经长时间放置后易氧化成六价,请问有没有道理?一般的工艺情况下三价铬不会转变成六价铬的,如果测试出来有六价铬就是用的六价铬电镀钝化.现在的三价铬钝化液一般是不含有六价铬的.如果说发现了六价铬的话有三种可能.1.就是钝化液里加了强氧化剂如高锰酸钾,它的氧化性强于六价铬,所以能把三价铬氧化成六价铬.2.可能就是钝化液体中有添加一点六价铬,这样得到的钝化膜检测不到六价格,但是溶液当中有.还有就是检测手段的误差,因为ppm级的浓度的话很难说是否准确.3.和钝化过程中的水洗.烘干.保存等环节有很大关系.也有可能是三价铬药水受六价铬污染.三价铬钝化水洗不好较容易超标,三价铬浓度越高越易超标.同时湿度较大的环境会使皮膜中三价铬向六价铬转化.三价铬药水里的氧化剂和催化剂有可能把三价铬氧化为六价铬,不过在酸性环境下很少会发生.三价铬鈍化膜形成過程Zn→Zn+2+2e2H++2e→H2++2.H還原成H23.PH值增加時Cr+3+6OH-→Cr(OH)324.乾燥後吸附層在表面Cr(OH)32→Cr2O3+3H2O1.在酸性溶液中六价铬鈍化膜形成過程Zn+CrO4←→ZnCrO4+22-Cr+OH+CrO4→←Cr(OH)CrO4+31-2-H的反應(消耗)使得PH值上升,OH濃度相對應增加,Cr主要以CrO4的形式存在Zn及Cr的存在形成難溶的化合成構成鈍化膜層+-+62-+2+3三价铬鈍化膜操作條件三、操作条件范围最佳值LQ-50010–14%12%(体积比)(体积比)温度50–65℃60℃pH1.8–2.01.8浸渍时间30–90秒60秒搅拌空气或机械空气过滤建议使用協源说明:1、浸渍后清洗前空气中搁置约5–10秒。2、新配制的槽液在pH值为1.5–1.6时就可以直接使用。3、钝化液的pH值应准确测定,建议使用酸度计测量。4、钝化剂的比重为1.3–1.4。三价铬鈍化膜操作條件四、配槽1、往钝化槽中注入纯水至1/2满。2、加入LQ-500,再加纯水至操作液位,搅拌均匀。3、测量钝化液的pH值,并根据需要用硝酸或10%的氢氧化钠溶液调整pH值至1.5–1.8。4、加热至操作温度。五、槽液维护槽液日常维护通过定时补充LQ-500来控制,每处理100平方米表面积的工件需添加LQ-500钝化剂的数量:挂镀0.5–0.7升滚镀1.0–1.2升钝化液也需经常分析以确定钝化液的实际浓度(参考分析方法)。在钝化操作中,钝化液的pH值会慢慢升高,用硝酸调低pH值。三价铬鈍化膜操作條件六、操作指导对锌镀件至少要5微米的厚度才能获得良好的钝化效果,在良好操作状况下,挂镀件在中性盐雾试验中开始出现白锈的时间为100–200小时,滚镀件如要达到最佳抗腐蚀性能,钝化后最好再加一层封闭剂。工件在电镀锌后应先经浓度为3–4%的硝酸溶液出光后再在LQ-500钝化液内进行钝化。三价铬鈍化膜操作條件七、分析方法采用滴定分析钝化剂浓度,其操作步骤如下:1、取5毫升钝化液至250毫升锥形瓶中,加纯水100毫升左右。2、加2毫升25%氢氧化钠溶液,溶液变暗绿色。3、加5毫升双氧水,溶液逐渐变成桔色。4、加热溶液至沸腾,当溶液蒸发至约10毫升时,此时溶液变浅黄色。5、溶液冷却到室温,加50毫升纯水,1克氟氢化钠,15毫升的浓盐酸。6、加5毫升碘化钾溶液(20%碘化钾),摇匀。7、用0.05M硫代硫酸钠标准溶液滴定,加淀粉指示剂,溶液由棕褐色变成蓝色。8、缓慢的继续用0.05M硫代硫酸钠溶液滴定至蓝色消失。9、计算0.05M硫代硫酸钠滴定量,毫升×10.50=毫升/升LQ-500。第一代三价铬钝化络合剂主要为氟化物,而氟化物与Cr(Ⅲ)络合比较稳定,膜层薄,所以形成的膜层颜色一般为银白色、蓝白色,耐蚀性差,中性盐雾试验不超过8-16H,若要达到好的耐蚀性只有通过封闭,而封闭后的颜色变为银白,色泽单调,这种体系的Cr(Ⅲ)浓度较高,操作温度也较高。第二代三价铬钝化技术早期的第二代三价铬钝化工艺含有氧化剂,耐蚀性与膜颜色接近六价铬,但由于膜层中含有六价铬,被淘汰。后期的第二代工艺不含氧化剂,五彩颜色较淡。第二代三价铬钝化剂的共同特点是采用有机络合剂,并加入其它金属,耐蚀性大大提高,并可以得到不同钝化膜的颜色,如蓝白、五彩、黑色。操作条件要求相对较低。典型产品有Atotech公司的Rodip248,Surtec公司的Chromitirng680,Jasco公司的TR-173等,目前已成功应用于生产。第三代三价铬钝化技术是在第二代钝化液中直接加入封孔剂,克服了三价铬钝化无自愈能力的缺点,大大提高膜层的耐蚀性,膜层的耐蚀性已达到或超过六价铬钝化工艺,所以满足于汽车部件电镀的环保高耐蚀要求。采用此工艺的有Dipsol公司、EKEM(宏正)公司,典型产品有宏正的251、252三价铬五彩钝化、261三价铬蓝白钝化、271三价铬黑色钝化,目前已成功应用于生产。技術演進階段第一代第二代第三代特徵络合剂主要为氟化物,膜层薄,形成的膜层颜色一般为银白色、蓝白色耐蚀性差,中性盐雾试验不超过8-16H,操作温度也较高。采用有机络合剂,并加入其它金属,耐蚀性大大提高,并可以得到不同钝化膜的颜色,如蓝白、五彩、黑色。操作条件要求相对较低。直接加入封孔剂,克服了三价铬钝化无自愈能力的缺点,大大提高膜层的耐蚀性Atotech公司的Rodip248,Surtec公司的Chromitirng680,Jasco公司的TR-173等,供應商有Dipsol公司、产品有宏正的251、252三价铬五彩钝化、261三价铬蓝白钝化、271三价铬黑色钝化镀层发生黑斑,白锈,红锈的分析钝化层生锈为发黑红利锌的镀层由最外层到最内层为-钝化层(六价铬或三价铬)、锌钴电镀层、铁质底材.生锈过程分为-发黑斑、白锈、红锈;钝化层被腐蚀发生黑斑,镀锌层被腐蚀发生白锈,铁材生锈即为红锈.铁材锌钴镍层生锈为白锈生锈为红锈红利锌的电镀速度正常情况下:经过热处理的铁材紧固件,平均每小时可以镀4u,若是热处理的不好,甚至会造成电镀镀不上去(紧固件上某些部位镀不上去)的瑕疵品;若是未经过热处理的铁材紧固件,就很容易电镀,电镀速度每小时可达5~7u.另外,生锈的零件也会影响电镀.氢脆化氢脆化的原因来自酸(氢)在电镀过程中(主要是盐酸酸洗槽和酸性电镀槽液)残留在紧固件的表面或是镀层中,表层仍然被电镀层覆盖,但是在电镀层下方的酸(氢)直接对铁材腐蚀;时间一拉长,锈蚀会越来越严重,紧固件内部有锈蚀,在使用上(锁进木头或螺帽)就容易造成断裂,就叫做氢脆化.传统电镀氢脆化来源:1,盐酸酸洗2,酸性电镀槽液红利锌较无氢脆化问题:1,脱脂---酸洗后(氢气)----电解脱脂,酸碱中和加上电解减少氢离子2,镀槽是碱性槽液的,比较不会造成氢脆化三价铬钝化-銀白镀蓝锌是普通的镀锌吗?镀蓝锌、镀黑锌、镀军绿色的钝化用的铬酸盐的钝化液配方会不一样,药水比五彩的六价铬钝化或是银白色的三价铬钝化都难控制,药水消耗量也大,目前虽有客户需求,不过不建议采用.目前国际上通用的颜色已经渐渐趋于标准,六价铬用彩色,三价铬用银白,这是世界趋势.我们可以提供的颜色分为:六价铬钝化:五彩(防锈效果最好)、银白、黑锌、军绿三价铬钝化:银白(防锈效果最好)、五彩、黑锌

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