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1 前言
從80年代初期開始， 鑒于氰化物毒性的危害性以及全世界對環(huán)保的要求日趨嚴格， 堿性無氰鍍鋅的研發(fā)工作取得一個相當重要的地位。目前， 酸性鍍鋅及堿性鍍鋅仍然是鍍鋅工藝的兩大主流，而酸性鍍鋅和堿性鍍鋅各有優(yōu)劣，各擅勝場。氰化鍍鋅已逐漸被列入淘汰之列。近來，德國賽德克公司結(jié)合上述二種工藝系統(tǒng)的優(yōu)點， 再加上新改良的特點，開發(fā)出最新型的堿性無氰鍍鋅工藝-"鋅克能 Zinconium SurTec 709"。
2 現(xiàn)有工藝的優(yōu)缺點
酸性鍍鋅的優(yōu)點在于優(yōu)良的裝飾性。較高的鍍鋅效率，電鍍速度快， 能在大型鐵件或鑄件上的較寬電流范圍內(nèi)獲得均勻的鍍層。但是在另一方面， 酸性鍍鋅存在著如果膜厚超過6-8微米則容易脆裂的缺點， 并且也由于它的高電鍍效率， 通常會在不同的電位區(qū)形成不均勻的沉積層， 致使在鍍件表面的深凹處無法獲得有效的鍍層覆蓋。簡言之， 酸性鋅工藝應(yīng)用容易在管材內(nèi)部或孔洞深凹處發(fā)生腐蝕， 而在如同緊固件的頂端部位或鍍件的凸出部位等高電流區(qū)形成過度電鍍或脆裂， 其深鍍能力相對較差。 堿性鍍鋅的優(yōu)點是包括良好的深鍍能力， 在復(fù)雜工件的深凹孔洞處或粗糙的鐵材上有較佳的覆蓋力。在這個優(yōu)點的基礎(chǔ)上， 結(jié)合了堿性鍍液的特性， 造就了良好的防腐表現(xiàn)，同時設(shè)備本身也不易腐蝕， 設(shè)備使用壽命相對延長。雖然堿性鍍鋅沉積層具有延展性， 但與酸性鍍鋅工藝比較之下， 電鍍效率仍少了30-40%， 沉積速度也較慢。由于低氫超電壓、以及在陰極上滲氫現(xiàn)象的出現(xiàn)， 傳統(tǒng)堿性鍍鋅系統(tǒng)不適合鍍高碳鋼或鑄鐵材料。
3 新型堿性無氰鍍鋅工藝-"鋅克能"
賽德克集團研發(fā)出一項可以克服上述堿性鍍鋅系統(tǒng)的缺點的光亮添加劑。鍍液的操作方式及制程控制與傳統(tǒng)相同。新型的光亮添加劑則是改良型陽離子胺的獨創(chuàng)反應(yīng)材料組成，具有以下多種優(yōu)特點：
3.1 改良晶體結(jié)構(gòu) "鋅克能"在它的鍍鋅沉積層中含有其重量0.8-1.0%的有機碳， 來自于"鋅克能"光亮添加劑的共沉積直接影響了鋅沉積的晶粒定向。根據(jù)圖(1-A)所顯示， 傳統(tǒng)堿性鍍鋅系統(tǒng)的X光衍射僅有一個單峰， 代表著典型的定向晶體沉積。圖(1-B)顯示著多重峰， 表示結(jié)合含碳鋅克能的不定向晶體形成， 這種不定向晶體類似堿性鍍鋅合金的晶體定向。定向晶體隨著有機物，雜質(zhì)等等在內(nèi)部壓力而緊密地擠壓下， 晶體會向上下推移以排除壓力， 使得大部分的晶體重新排列。 不定向晶體沉積而言相對定向晶體沉積要穩(wěn)定的多，因此大大地降低了隨后因晶體結(jié)構(gòu)變化而引起的脆裂的可能性。
