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1 前言
在電鍍工業(yè)中危害最嚴(yán)重的要數(shù)氰化物和六價(jià)鉻。前國(guó)家經(jīng)貿(mào)委在2002年發(fā)布了32號(hào)文件，規(guī)定到2003年年底全面禁用劇毒的氰化鈉。雖然該禁令執(zhí)行起來(lái)有一定困難，在時(shí)間上和某些工藝上似乎還有申訴和商榷的余地，但其出發(fā)點(diǎn)和積極意義是無(wú)可厚非的。
氰化物畢竟是劇毒物品，一個(gè)人只要吞服0.3克就會(huì)有生命危險(xiǎn)。筆者雖未作過(guò)統(tǒng)計(jì)，究竟我國(guó)電鍍行業(yè)每年要消耗多少氰化物？但估計(jì)要以萬(wàn)噸來(lái)計(jì)算。
以目前實(shí)際情況來(lái)看，電鍍中所用氰化物工藝要數(shù)氰化鍍鋅量最大。據(jù)上海電鍍行業(yè)調(diào)查得知，氰化鍍鋅需用的氰化鈉，約占全部氰化鈉用量70%，也就是它所用的氰化鈉要比其它各鍍種的總和（包括鍍鎳層的退除）還要多一倍左右。雖然對(duì)全國(guó)情況還不了解，但僅從上海和寧波兩市調(diào)查得知，兩市電鍍鋅需用氰化鈉每年要超過(guò)2000噸。如果不好好治理含氰廢水，它的危害性就可見(jiàn)一斑了；但如要徹底治理，所需費(fèi)用很高。牽牛要牽牛鼻子，筆者認(rèn)為，當(dāng)前電鍍行業(yè)貫徹清潔生產(chǎn)的重點(diǎn)就是要抓好使鍍鋅工藝實(shí)現(xiàn)無(wú)氰化。從技術(shù)上說(shuō)，與其它鍍種相比，氰化鍍鋅工藝恰恰比其它鍍種更容易實(shí)現(xiàn)無(wú)氰化。
我國(guó)的無(wú)氰鍍鋅技術(shù)有著堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，其中氯化物所能達(dá)到的技術(shù)水平并不比國(guó)外的差。以DE和DPE兩大添加劑為代表的鋅酸鹽鍍鋅，具有較好的分散能力，鍍層結(jié)晶較細(xì)致，加入香蘭素或其它芳香醛，能獲取光亮的鍍層。缺點(diǎn)是：
（1）鍍層的應(yīng)力較大，如厚度超過(guò)15μm時(shí)，有較為嚴(yán)重的脆性；
（2）鍍液的耐溫性較差，槽液溫度超過(guò)40℃鍍層結(jié)晶明顯變粗，光亮度達(dá)不到要求；
（3）鍍液的深鍍能力還不及氰化鍍鋅；
（4）電流密度范圍還不夠?qū)挼取?SPAN lang=EN-US>
這幾年國(guó)外的無(wú)氰堿性鍍鋅添加劑有較大的改進(jìn)，有些公司推出了所謂“環(huán)保鍍鋅”工藝；這種“環(huán)保鍍鋅”其實(shí)是性能較好的可完全代替氰化鍍鋅工藝的無(wú)氰堿性鍍鋅工藝。其關(guān)鍵是使用了幾種好的添加劑；但也有一些問(wèn)題，如有的公司推出的環(huán)保鍍鋅添加劑有四五種之多，用戶(hù)控制起來(lái)自然會(huì)有一些困難；另外溫度范圍也不夠?qū)挘枰欣鋮s裝置，要用強(qiáng)制冷卻設(shè)備，從工藝上來(lái)說(shuō)，誠(chéng)然是合理的，但鑒于我國(guó)的國(guó)情，仿佛以不用冷凍機(jī)更好；另外，價(jià)格也較貴，使用戶(hù)生產(chǎn)成本提高。國(guó)內(nèi)也有幾家公司研制出了高性能的這類(lèi)添加劑，他們大都考慮了上述這一問(wèn)題，所以研制出的添加劑適應(yīng)溫度范圍就較寬，價(jià)格也相對(duì)較低，成本能低于氰化鍍鋅工藝。
為了實(shí)現(xiàn)電鍍清潔生產(chǎn)的要求，從源頭著手，最好能革掉氰化鍍鋅工藝。這就要研究性能更好的無(wú)氰堿性鍍鋅的添加劑。我廠(chǎng)與無(wú)錫錢(qián)橋助劑廠(chǎng)合作，在原有94無(wú)氰堿性鍍鋅添加劑的基礎(chǔ)上，又開(kāi)展了試驗(yàn)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的努力，終于試驗(yàn)成功了一種高性能的以JZ-04作添加劑的無(wú)氰堿性鍍鋅新工藝，解決了原來(lái)無(wú)氰堿性鍍鋅存在的問(wèn)題。
2 添加劑的研究
眾所周知，無(wú)氰堿性鍍鋅的質(zhì)量取決于添加劑的質(zhì)量的優(yōu)劣。要提高鋅鹽鍍鋅工藝的質(zhì)量需得從改進(jìn)添加劑著手，也就是要跳出DE和DPE之類(lèi)的環(huán)氧氯丙烷與有機(jī)胺縮合物的框子，走更新的道路。
為此，我們?cè)囼?yàn)了不同有機(jī)胺在催化劑作用下與一種酸酐加成，然后再進(jìn)行磺化，得到β-磺酸鈉基酰胺。它作為鋅酸鹽鍍鋅的初級(jí)光亮劑，具有使鍍層結(jié)晶細(xì)致、其耐溫性和深鍍能力比DE或DPE好的優(yōu)點(diǎn)，而且鍍層脆性大為減少。這可能與磺化后親水性改善有關(guān)。以鍍鎳光亮劑為例，丙炔醇具有加入量少，鍍層光亮度和整平性好等優(yōu)點(diǎn)，但它的壽命很短，分解產(chǎn)物導(dǎo)致槽液性能較快變劣，并使鍍層發(fā)脆，所以好的鍍鎳光亮劑不用單體的丙炔醇。如將丙炔醇進(jìn)行加成和磺化，則情況就不同了。如乙氧基化丙炔醇（PME）和丙炔磺酸鈉（PS）。前者是丙炔醇的加成物，后者是丙炔醇的磺化產(chǎn)物。如進(jìn)一步將PME磺化，則所得到的產(chǎn)物，加到鍍鎳槽中去，深鍍能力會(huì)更好，穩(wěn)定性和深鍍能力會(huì)更佳。磺化后的丙炔醇及其衍生物，能同時(shí)起到初級(jí)和次級(jí)光亮劑的作用，鍍層非但沒(méi)有脆性，還能降低內(nèi)應(yīng)力，增加其柔軟性。丙炔磺酸鈉還是一種深鍍劑，對(duì)改善低電流密度區(qū)鍍層的光亮性很有好處。這是因?yàn)樗扔腥泊嫉钠鸸饬磷饔玫幕鶊F(tuán)，又帶有磺酸根強(qiáng)親水基團(tuán)的關(guān)系。當(dāng)然這一理論還需進(jìn)一步驗(yàn)證。
在鋅酸鹽鍍鋅溶液和氰化鍍鋅溶液中，有些芳香醛——如洋茉莉醛、大茴香醛是有效的光亮劑，但正如丙炔醇加到鍍鎳槽中去一樣，開(kāi)始時(shí)效果確實(shí)不錯(cuò)，但它們的壽命很短。因芳香醛類(lèi)在強(qiáng)堿性的鋅酸鹽鍍鋅溶液或在氰化鍍鋅溶液中會(huì)發(fā)生康尼查羅反應(yīng)而分解，分解產(chǎn)物非但不能起到光亮作用，反過(guò)來(lái)還是一種雜質(zhì)，夾雜到鍍層中使鍍層產(chǎn)生脆性。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，具有兩個(gè)氮原子的雜環(huán)化合物與環(huán)氧氯丙烷的加成物和吡啶羧酸與氯化芐的加成物都具有使鍍層結(jié)晶進(jìn)一步細(xì)化和有較好的光亮作用的光亮劑，而且它們?cè)趶?qiáng)堿性鍍液中比較穩(wěn)定，可以有效取代芳香醛。這些光亮劑如——
咪唑與環(huán)氧氯丙烷的加成物：
為了進(jìn)一步改善鍍液的深鍍能力，聚乙烯亞胺的季胺化物有極佳的效果。同時(shí)這些光亮劑和深鍍劑
還能提高槽液對(duì)銅等異金屬雜質(zhì)的敏感度。
3 鍍液的組成和工藝操作條件的影響
3.1 鍍液的組成和工藝操作條件
3.2 鍍液中各種成份的作用
(1)氫氧化鈉
在鋅酸鹽鍍鋅溶液中，氫氧化鈉是鋅的絡(luò)合劑，它又是導(dǎo)電鹽和陽(yáng)極去極化劑，因此它至少有上述三個(gè)功能。與氰化鈉比較起來(lái)，氫氧化鈉絡(luò)合鋅的能力差了一個(gè)數(shù)量級(jí)，對(duì)異金屬雜質(zhì)則多無(wú)絡(luò)合能力，因此槽液對(duì)異金屬雜質(zhì)比氰化鍍鋅槽液敏感，要取得質(zhì)量良好的鍍層，需要保持槽液的清潔，這一點(diǎn)要比氰化鍍鋅槽液要求高。另外，氰化鈉對(duì)陰極表面有活化能力，氫氧化鈉卻沒(méi)有，所以要求前處理需做得徹底。據(jù)了解，好多單位因?yàn)榍杌冧\前處理工作可以做得馬虎些，這也是樂(lè)意采用氰化鍍鋅工藝的原因之一。其實(shí)，無(wú)論什么鍍種的電鍍，鍍前處理工作是務(wù)必要做得徹底而不可馬虎的。
Zn2+與OH-可形成4種不同配位數(shù)的絡(luò)離子：
[Zn(OH)]+ K不穩(wěn)=4.0×10-5
[Zn(OH)2] K不穩(wěn)=2.5×10-10
[Zn(OH)3]- K不穩(wěn)=4.3×10-15
[Zn(OH)4]2- K不穩(wěn)=2.8×10-16
我們可以從上列四個(gè)絡(luò)離子不穩(wěn)定常數(shù)中看出，具有四羥基絡(luò)鋅的絡(luò)合離子，其不穩(wěn)定常數(shù)只比鋅氰化鈉絡(luò)合離子小一個(gè)數(shù)量級(jí)。鋅氰化鈉的不穩(wěn)定常數(shù)為：
[Zn(CN)4]2- K不穩(wěn)=1.3×10-17
氫氧化鈉高些，鋅離子低些，形成的絡(luò)合物多為四羥基絡(luò)鋅的絡(luò)合離子。所以從這點(diǎn)看，氫氧化鈉以高些為好，應(yīng)保持有足夠的游離氫氧化鈉量。1摩爾的鋅離子需4摩爾的氫氧化鈉來(lái)配位，或者10克氧化鋅需20克氫氧化鈉去配位，其余才是游離氫氧化鈉。
氫氧化鈉適當(dāng)高些，鍍液的導(dǎo)電性也會(huì)相應(yīng)提高，對(duì)提高深鍍能力和分散能力都有好處，這是因?yàn)橛坞x氫氧化鈉高了，可提高鍍液的陰極極化作用所致。氫氧化鈉適當(dāng)高些，還能適應(yīng)較大電流密度條件下工作，不會(huì)造成陽(yáng)極板的鈍化。但氫氧化鈉也不能過(guò)高，過(guò)高了有三個(gè)問(wèn)題：一是鋅陽(yáng)極化學(xué)溶解加快；二是槽液在工作時(shí)逸出堿霧較多；三是光亮劑消耗量大。所以氫氧化鈉也不能過(guò)高，以控制在110~130g/L這宜。
3.3 氧化鋅
氧化鋅提供金屬鋅離子。其實(shí)鋅酸鹽鍍液中鋅是以四羥基絡(luò)鋅的絡(luò)合離子存在的，不過(guò)計(jì)算時(shí)用氧化鋅或金屬鋅離子。1克氧化鋅相等于0.8克鋅離子。鋅離子高低與鍍液的電流效率和分散能力及深鍍能力有關(guān)。鋅離子高，電流效率也高，但鍍液的分散能力和深鍍能力相對(duì)差些；鋅離子低，電流效率低，分散能力和深鍍能力相應(yīng)好些。這實(shí)際上與鍍液的濃差極化有關(guān)。鋅離子控制高些還是控制低些，可根據(jù)不同電鍍產(chǎn)品和槽液溫度來(lái)加以調(diào)節(jié)。如電鍍形狀復(fù)雜些的產(chǎn)品，鋅離子適當(dāng)控制得低些；電鍍形狀較簡(jiǎn)單的產(chǎn)品，則鋅離子可以控制得高些。槽液溫度高時(shí)，鋅離子控制得低些；槽液溫度低時(shí)，鋅離子則要控制得高些等。如夏天氣溫高時(shí)，鋅離子要控制得低些；冬天氣溫低時(shí)鋅離子要控制得高些。這一點(diǎn)非但鋅酸鹽鍍液如此，就是氰化鍍鋅溶液也是以這樣的方法控制為佳。
氧化鋅含量可以在8~15g/L間變動(dòng)，一般控制在10~12g/L為宜。
3.5 JZ-04添加劑
JZ-04堿性無(wú)氰鍍鋅添加劑有三種劑型：
一種是開(kāi)缸劑，實(shí)際上是一種除雜劑。它能掩蔽槽液中多種異金屬雜質(zhì)，還能提高鍍液的深鍍能力。開(kāi)缸劑一般在新配槽液時(shí)添加，添加量視氧化鋅中所含雜質(zhì)多少而定，最好先用赫爾槽做小樣試驗(yàn)，以確定其加入量。一般添加量約在6~10mL/L，多加沒(méi)有壞處。加入后，可大大縮短新配槽液的電解處理時(shí)間。我國(guó)的氧化鋅質(zhì)量雖然已經(jīng)提高不少，但作為電鍍用的原料要求來(lái)，還是不夠理想的，主要是銅、鉛等重金屬離子超標(biāo)。為此，新配槽液要用鋅粉處理，而且還要進(jìn)行較長(zhǎng)時(shí)間電解處理。開(kāi)缸劑平時(shí)不需補(bǔ)充，只有在槽液需要補(bǔ)充氧化鋅時(shí)，也可酌情添加些。一種是主光亮劑，起光亮作用。這種光亮劑已包括初級(jí)和次級(jí)兩類(lèi)光亮劑。新配槽液時(shí)添加量為6~8mL/L。主光亮劑是平時(shí)需要經(jīng)常添加的一種光亮劑，以少加勤加為原則，使其維持在最佳水平，也就是鍍層既能達(dá)到光亮要求，也不過(guò)量；過(guò)量了會(huì)降低陰極電流效率和使鍍層脆性增大。
另一種是深鍍劑，也稱(chēng)走位劑。加入量0.3~1.5mL/L。這種深鍍劑既能提高鍍液深鍍能力，還能提高鍍層光亮度。因?yàn)椴患由铄儎垡旱纳铄兡芰σ呀?jīng)很好了，所以電鍍一般產(chǎn)品可不加深鍍劑；只有當(dāng)鍍件形狀特別復(fù)雜時(shí)才可少量加入。注意，深鍍劑切莫加入過(guò)多，如加入過(guò)多，它在陰極上產(chǎn)生強(qiáng)烈的吸附作用，就會(huì)降低電流效率，嚴(yán)重時(shí)甚至鍍層不沉積。
從上述介紹可以了解到，JZ-04高性能無(wú)氰堿性鍍鋅光亮劑，實(shí)際上平時(shí)要添加的只有單一的一種主光亮劑，所以日常維護(hù)操作十分簡(jiǎn)單。
3.6 溫度
鍍液的溫度對(duì)鍍層質(zhì)量影響較大，溫度高，電流效率高，但鍍液的分散能力和深鍍能力變差，鍍層結(jié)晶也稍粗；溫度低，電流效率較低，但鍍液的分散能力和深鍍能力好，鍍層結(jié)晶也較細(xì)致。雖然JZ-04鋅酸鹽鍍鋅工藝溫度范圍較寬，如槽液溫度在55℃時(shí)，在相應(yīng)提高電流密度的條件下，仍可獲得較光亮的鍍層；但在溫度高時(shí)，光亮劑的消耗量大，深鍍能力也不夠好，電鍍形狀簡(jiǎn)單的鍍件自不成問(wèn)題，但電鍍形狀較復(fù)雜的零件就恐難達(dá)到要求了。就氰化鍍鋅而言，溫度超過(guò)45℃也難以獲得質(zhì)量滿(mǎn)意的鍍層。JZ-04溫度適用范圍為10~45℃，但最佳的溫度當(dāng)在20~35℃。要在溫度高的鍍液中電鍍，電流密度必須相應(yīng)提高。
3.7 電流密度
電流密度與溫度、槽液中鋅離子濃度和陰極是否移動(dòng)等因素有關(guān)。槽液溫度高，電流密度需要相應(yīng)地大，不然低電流區(qū)鍍層光亮度較差。槽液中鋅含量高時(shí)，允許的電流密度也大，反之在鋅含量低時(shí)，增大電流密度會(huì)引起鍍層燒焦。JZ-04鋅酸鹽鍍鋅工藝有著比氰化鍍鋅更寬的電流密度范圍，在溫度20℃作赫爾槽試驗(yàn)時(shí)，在靜止條件下，總電流達(dá)3安倍，電流高端區(qū)鍍層未出現(xiàn)燒焦現(xiàn)象，也就是這時(shí)的高端電流密度已經(jīng)達(dá)到15A/dm2，這說(shuō)明其電流密度范圍是非常寬的，要超過(guò)氰化鍍鋅。有關(guān)電流密度和溫度且看下面的赫爾槽試驗(yàn)情況報(bào)告。
4 鍍液的性能測(cè)試結(jié)果
4.1 赫爾槽試驗(yàn)
表1.電流密度對(duì)赫爾槽試片的影響
試驗(yàn)條件：配方 NaOH 120g/L
ZnO
除雜劑 8mL/L
JZ-04光亮劑 8mL/L
從上述赫爾槽試驗(yàn)可看出，以JZ-04為添加劑的鋅酸鹽鍍鋅工藝的電流密度范圍是非常寬廣的。
從以上赫爾槽試片可看出，溫度在20℃時(shí)，總電流0.2A，試片有2/3是光亮的，根據(jù)計(jì)算，電流密度自0.15A/dm2起鍍層就能光亮，0.05~0.15A/dm2范圍內(nèi)是半光亮的；溫度在28℃時(shí)，總電流3A，試片幾乎全板光亮，根據(jù)計(jì)算，在鍍液靜止條件下，電流密度高達(dá)15A/dm2時(shí)鍍層也沒(méi)有燒焦；溫度在28℃時(shí)，總電流4A，根據(jù)計(jì)算，鍍液在攪動(dòng)條件下，電流密度高達(dá)20A/dm2時(shí)鍍層也沒(méi)有燒焦。由此可以看出，JZ-04無(wú)氰堿性鍍鋅工藝的電流密度范圍是非常寬的，要高于氰化鍍鋅工藝。
試驗(yàn)的配方不變，隨著溫度的升高，電流密度也相應(yīng)提高，鍍層仍是光亮的。溫度50℃、總電流3A時(shí)，在鍍液靜止的條件下，試片高電流端約有10mm燒焦，低端約有8mm半光亮，其余都是光亮的。溫度提高到55℃時(shí)，總電流仍是3A，高端仍有10mm燒焦，低端約有16mm呈灰色，其余都是光亮的。由此可見(jiàn)以JZ-04作添加劑的鋅酸鹽鍍液有很好的高溫性能。
4.2 陰極極化曲線(xiàn)
陰極極化曲線(xiàn)采用CHI605B電化學(xué)分析儀測(cè)定。從陰極極化曲線(xiàn)并結(jié)合鍍層的外觀(guān)看，于上述典型的無(wú)氰堿性鍍鋅的配方中，在已添加了深鍍劑0.3mL/L的條件下，加了JZ-04主光劑4mL/L，陰極極化曲線(xiàn)已明顯變負(fù)，鍍層結(jié)晶細(xì)致，呈半光澤狀態(tài)；加到8mL/L，陰極極化曲線(xiàn)再向負(fù)方向移動(dòng)，鍍層呈現(xiàn)鏡面光亮；加到12mL/L，陰極極化曲線(xiàn)雖向負(fù)方向又移動(dòng)了些，但移動(dòng)幅度很小，鍍層光亮度并沒(méi)有多大改變；作赫爾槽試驗(yàn)，試片上析出的氫氣泡增多，這說(shuō)明JZ-04主光亮劑對(duì)陰極有較強(qiáng)烈的吸附作用，加多了會(huì)降低陰極電流效率。從陰極極化曲線(xiàn)和鍍層外觀(guān)對(duì)照來(lái)分析，主光亮劑的添加量以6~8mL/L為宜。
JZ-04作光亮劑的無(wú)氰堿性鍍鋅的陰極極曲線(xiàn)圖
4.3 鍍液分散能力
分散能力采用赫爾槽試片法。以試片水平面的中心線(xiàn)劃一條直線(xiàn)，再在中心線(xiàn)以上10mm處劃一條直線(xiàn)，此線(xiàn)與中心線(xiàn)平行。再把兩線(xiàn)間用垂直線(xiàn)分隔成等距離的10個(gè)方格，即每格間距10mm，棄去兩端各1格，還有8格，從近陽(yáng)極的電流高端為δ1，以后依次為δ2δ3……δ8。δi選為δ5，詳見(jiàn)表3。
表3.分散能力測(cè)定點(diǎn)
分散能力的計(jì)算公式為：
TP=δi/δ1×100%
我們把δi選為δ5，計(jì)算公式就成為：TP=δ5/δ1×100%
用武漢材料保護(hù)研究所的電解測(cè)厚儀，測(cè)得近陽(yáng)極的δ1點(diǎn)和遠(yuǎn)陽(yáng)極的δi點(diǎn)的鍍層厚度(μm)，兩者厚度相差愈小，即百分比愈大，則鍍液的分散能力愈好。以JZ-04無(wú)氰堿性鍍鋅工藝與不加添加劑的標(biāo)準(zhǔn)氰化鍍鋅（高氰配方）工藝作比較，各做二片，取其平均值。結(jié)果見(jiàn)表4：
表4.分散能力測(cè)定結(jié)果
上述試驗(yàn)表明，JZ-04無(wú)氰堿性鍍鋅的平均分散能力為48.4%，氰化鍍鋅的平均分散能力為46.7%；兩者相比，JZ-04無(wú)氰堿性鍍鋅的分散能力還略高于氰化鍍鋅。
4.4 鍍液深鍍能力
采用內(nèi)孔法。取壁厚1mm×φ10mm×L100mm的紫銅管，經(jīng)用N-1光亮酸洗工藝處理，清洗后垂直懸掛于試驗(yàn)槽中，使銅管的中心軸線(xiàn)與陽(yáng)極平行。兩只試驗(yàn)槽的電流串聯(lián)聯(lián)接，電流2A，電鍍時(shí)間15min。取出清洗后用1%硝酸出光，再用WX-2銀白色鈍化劑鈍化，清洗后干燥。測(cè)量?jī)?nèi)壁鍍層深鍍情況如下：
高氰氰化鍍鋅：有鍍層40mm。
JZ-04無(wú)氰堿性鍍鋅：有鍍層
說(shuō)明JZ-04無(wú)氰堿性鍍鋅的深鍍能力比不加光亮劑的高氰鍍鋅工藝的深鍍能力好。
5 鍍層性能
5.1 鍍層外觀(guān)
JZ-04無(wú)氰堿性鍍鋅經(jīng)1%硝酸出光，再用WX-2銀白色鈍化劑
5.2 鍍層結(jié)合力
(1)劃痕試驗(yàn)
將0.5mm厚×100mm×50mm的A3鋼板試片，經(jīng)常規(guī)除油酸洗，在JZ-04無(wú)氰堿性槽中電鍍，獲取15μm厚的鍍層。用一刃口磨至30的銳角的鋼劃刀，用力在試片的鍍鋅層表面劃兩條間距為2mm的平行線(xiàn)，再劃兩條同樣間距的與之平行相交的直線(xiàn)，要求深度直達(dá)基體金屬，用10倍放大鏡觀(guān)察劃痕交叉處的鍍層狀態(tài)，結(jié)結(jié)果未見(jiàn)鍍層脫落。
(2)驟冷試驗(yàn)
將0.5mm厚×100mm×50mm的A3鋼板試片，經(jīng)常規(guī)除油酸洗，在JZ-04無(wú)氰堿性槽中電鍍，獲取15μm厚的鍍層。置于200℃恒溫烘箱中烘1h，取出立即投入室溫（20℃）的冷水中，用10倍放大鏡觀(guān)察，鍍層未見(jiàn)鍍層起泡脫落。
6 原有氰化鍍鋅槽液的轉(zhuǎn)化和利用
對(duì)原有氰化鍍鋅溶液如何處置，也是電鍍廠(chǎng)點(diǎn)關(guān)心的問(wèn)題。原有氰化鍍鋅槽液是可以逐漸轉(zhuǎn)化過(guò)渡到無(wú)氰鍍鋅槽液，因此切勿將它們倒掉，不然會(huì)造成極大的污染和浪費(fèi)。具體做法是：鍍液不要再加氰化鈉了，而讓其逐漸轉(zhuǎn)化到鋅酸鹽鍍鋅溶液。我們可以通過(guò)下列步驟實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化，這就是使鍍液從高氰→中氰→低氰→微氰逐漸過(guò)渡到無(wú)氰，讓氰化鈉在電鍍過(guò)程中逐漸消耗掉。
高氰和中氰的鍍鋅溶液可以加添加劑也可不加添加劑。但低氰、微氰和無(wú)氰的鍍鋅溶液就必須加添加劑。如果你現(xiàn)在所用的高氰或中氰的鍍液是不加添加劑的，那末隨著槽液中游離氰含量的降低，就必須及時(shí)地加入添加劑。
我廠(chǎng)95型氰化鍍鋅光亮劑能廣泛地用于高、中、低氰鍍鋅溶液，效果良好。與JZ-04型鋅酸鹽鍍鋅光亮劑作比較，兩種光亮劑的性能稍有不同，在高、中、低氰的鍍液中，可只用95型，在微氰和無(wú)氰鋅酸鹽鍍液中，則可只用JZ-04型。在微氰和無(wú)氰的過(guò)渡階段，可以仃加95型氰化鍍鋅光亮劑而開(kāi)始加JZ-04型無(wú)氰堿性鍍鋅光亮劑。
隨著槽液中氰化鈉含量的降低，由于鋅離子不能很好地與氰化鈉形成絡(luò)合物了，使電極電位變正起來(lái)，也就是鋅層在陰極上放電析出容易了，這樣就會(huì)造成鍍層粗糙；為了獲取結(jié)晶細(xì)致和光亮的鍍層，我們就要及時(shí)地加入光亮劑，另外還要適當(dāng)提高氫氧化鈉的含量；因?yàn)殡S著氫氧化鈉含量的提高，可形成四羥基絡(luò)鋅較穩(wěn)定的鋅酸鹽絡(luò)合物。但鋅與氫氧化鈉形成的絡(luò)合物，畢竟與氰化鈉形成的氰鋅絡(luò)合物來(lái)還不能相比，補(bǔ)償?shù)霓k法是降低槽液中鋅離子的濃度。要降低鍍液中的鋅離子，可以少掛些鋅板，而代之以不溶性的鐵板作陽(yáng)極。這樣轉(zhuǎn)化，既不會(huì)影響生產(chǎn)，也一點(diǎn)不會(huì)造成浪費(fèi)，還不會(huì)帶來(lái)污染。真是一舉數(shù)得，何樂(lè)而不為呢！
7 結(jié)論
（1）JZ-04無(wú)氰堿性鍍鋅溶液具有較好的分散能力和深鍍能力，鍍層外觀(guān)光亮，耐溫性好，這幾點(diǎn)都勝過(guò)不加添加劑的高氰氰化鍍鋅溶液。鍍層物理性能也可。其總體質(zhì)量指標(biāo)已經(jīng)能達(dá)到氰化鍍鋅水平；因此是一種可取代氰化鍍鋅較理想的無(wú)氰堿性鍍鋅工藝。
（2）該工藝可完全不用氰化鈉，是一種清潔生產(chǎn)的電鍍工藝。對(duì)降低廢水處理成本，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)環(huán)保效益有顯著成效。
（3）老的氰化鍍鋅槽液可以逐漸轉(zhuǎn)化。
（4）推薦的鍍液配方和操作條件如下：
氫氧化鈉 110~130g/L
氧化鋅 10~15g/L
JZ-4開(kāi)缸劑(除雜劑) 6~10mL/L
JZ-4光亮劑 6~8mL/L
溫度 10~45℃
陰極電流密度 1~12A/dm2
陽(yáng)極 ZN-00，壓延過(guò)的更好
參考文獻(xiàn)：
[1]沈品華，張立茗.我國(guó)電鍍鋅現(xiàn)狀與未來(lái)[J].材料保護(hù).1990,23(1~2):91~94.
[2]左正忠.氰化鍍鋅及無(wú)氰堿性鋅酸鹽鍍鋅通用光亮劑的研究[J].材料保護(hù).1997,30(5):1~3.
[3]方景禮.電鍍添加劑總論[M].臺(tái)北:傅勝出版社,1998,4.初版.
[4]王高山.堿性全光亮鍍鋅工藝的研究[J].電鍍與涂飾.2000,19(1):24~27.
[5]沈品華，屠振密編著.電鍍鋅及鋅合金[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2001,12.第1版.
[6]陳貞坤,陳浠泓等.耐高溫堿性環(huán)保光亮鍍鋅工藝的研究(C).第八屆全國(guó)電鍍與精飾學(xué)術(shù)年會(huì)論文集.2004.9.杭州.
[7]USP4,366,036.1982.12.28
[8]W.Metzger,Th.Florian.Trans.Inst.MetalFinishing.,1976;54(4):174
[9]J.Doscar,J.Gabriel,MetalFinishing.,1967;65(3):71
