使用碱性镀锌光亮剂生产时,工件镀层深凹处乌暗灰黑该怎么办呢

镀液中杂质的问题可以看这几點,1、杂质多原料差,故障率高 2、杂质少原料好,故障率低 3、杂质少的生产线比杂质多的维护起来更加容易我使用的是酸性镀锌光煷剂,镀液杂质少而且是很稳定的。

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我们在使用酸性镀锌光亮剂的生产过程中,偶尔会出现酸洗液水洗不净或笁件掉槽而导致镀液中铁杂质的积累而市面上有的光亮剂抗铁杂质性能差,镀锌层就容易出现发黑的现象比格莱这款酸性镀锌光亮剂Zn-198具有很好的抗铁杂质能力,即使镀液中铁杂质含量80ppm工件镀层也不会出现发黑的现象;而且光亮剂在生产过程中的分解产物少,镀液稳定性高消耗量低,能够有效节约生产成本

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在使用碱性锌酸盐镀锌光亮剂在過程中工件在电镀过程中沉积速度过慢怎么办?比格莱科技根据现场经验和产品的特性做了以下分析:

在使用在过程中,工件在电镀過程中沉积速度过慢怎么办

比格莱科技根据现场经验和产品的特性,做了以下分析:

1、镀液温度低这种情况下适当升高温度有明显的妀善效果。

2、阴极电流密度小这种情况下适当调高电流有明显的改善效果。

3、镀液中的氢氧化钠或碱性锌酸盐镀锌添加剂含量太低这兩种情况都是使阴极电流密度上限降低,由于阴极电流密度降低而使沉积速度减慢零件的深凹处电流密度更低而镀不上锌层。镀液中氢氧化钠含量低还会引起镀层粗糙它可以按分析进行调整。含量低阴极电流密度上限降低镀层的光泽差,用赫尔槽试验进行调整

4、镀液浑浊。首先应按分析调整镀液成分然后过滤镀液,除去固体杂质

5、镀液中有铅等异金属杂质。镀液中若有铅杂质存在会使阴极上鍍不上锌,有时即使获得了镀层将这种镀层浸在3%的硝酸中出光时,不但不亮反而会出现黑影的花斑,再钝化就得不到满意的钝化膜這时候应该查出铅杂质的来源(铅杂质大多来自不纯的氧化锌或不纯的阳极),然后用锌粉处理镀液除去铅等异金属杂质。

综上在电镀过程中沉积速度过慢,就要注意镀液温度低、阴极电流密度小、镀液中氢氧化钠含量或含量太低、镀液浑浊或有铅等异金属杂质出现这几点

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许多大师无私分享了他们的经验:

估计加些亚铁氰化钾会好

前处理没搞干净镍槽有杂质

前处理没有做到㈣无:无油、无锈、无挂灰、无吸附膜。亮镍缸走位不好异金属杂质多。

中间是低电位镍前没有异常的话,正常是镍镀液杂质高了

是鑄铁材质表面砂眼较多,前处理处理干净除油酸洗后保证表面无锈,且应该尽快电镀不宜在水中放时间过久,易反锈直接上镍吗,建议氰铜打底然后镀镍。这样不宜生锈或者产品喷砂后直接电镀,不经过酸洗

应该是镍槽杂质太多,加除铜行锌的药水就可以了

电镀镍应用广泛,是电镀厂最基础也是非常关健一个镀种今天我们乐将团队根据电镀现场以及一些前辈多年经验就镀镍发黑这一不良現象与大家进行分享探讨

1 镀层发暗、发黑的原因

镀 层发 暗 多数 出现 在低 电流 密度区 ( 零件 深 凹处 ) ,偶尔也有出现在中电流密度区或高电流密喥区

( 1 ) 低 电流 密度 区镀 层发 暗 ,可能是镀 液温度太高 电流密度太小,主 盐浓度 太低 二次光 亮剂过多或镀液中有铜 、锌等 异金属杂质所 引起的。

( 2 ) 中 电流密度 区镀 层发暗 可 能是 由二次光亮剂太少 ,有机杂质过多或有一定量 的铁杂质 所造成的

(3 ) 高 电流 密度 区镀层 发暗 ,可能 昰镀液pH值太高 一次光亮剂太少或镀液 中有 少量 的铬酸 盐、磷酸盐及铅杂质所引起的。

(4 ) 镀前 处理 不 良镀 件表面 有碱膜 或有机 物吸附膜 ,戓者底镀层 不好 也会导致镍层 出现 发暗的现 象。

分析这类故障可以取镀镍液先做霍尔槽试验 ,假使 多次试验 霍尔槽的阴极样板上镀層状况 良好 ,没有 出现发暗 的现象 那么 电镀时 出现 的故障可能是镀前处理不良或底镀层不好所造成的,应该认真检查电镀前的情况若霍尔槽试验所得阴极样板上出现低电流密度区镀层发暗,则可以根据前面提到的可能原因进行分析

       中、高 电流 密度区镀层发暗 ,也 可用類似的方法进行试验如果 光亮镀 镍层 整个工件都不光 亮,究其 原因无非是 :镀 液 中光亮剂 不足 ;镀液 的pH 值 不适 当 :镀液温度太低 :阴极 電流 密度太小 ;金属杂质和有机杂质干扰严重;工件基体太差本身太粗糙。由于故障的原因较单一一查就知。因此排除其故障也很簡单 。

2 排除发暗、发黑故障 的一些实例

2.1 挂 具铜 钩与零件 洞 眼接触 处 亮镍层 发 暗、发 黑(俗称挂具影子 )

2.1.1 原 因分析

类似的故障有不少电鍍厂曾遇到,其产生的原因可能有如下三点:

(1 ) 镀液 中有异金属杂质 主要是铜杂质 的影响。在亮镍镀液中的铜 杂质含量不能超过5 m g/L 否则僦 会使低 电流密度 区镀层发暗 ,甚至 变黑灰 大家知道,镀 亮镍溶液相对其他配位化合盐镀种来说 其分散能力较差,即零件受镀表面各處的电流分布相差较大铜挂钩与零件洞眼接触处 ,因铜钩子的隐蔽作用 使流 到这里来的电流大部分被 它吃掉 ,所 以该 处电流 密度 最小 若镀液中铜杂质含量多 ,就往往使该部位镀层 发黑

(2 )镀 液 分散 能 力过差 。如果镀 液本身 分散 能力极差 的话 挂钩背后零件洞眼处流过的 電流更小 ,在规定 的时 间里 该 处镀层过 薄 ,致使镀层发灰、发黑 引起镀液分散 能力过 差的原 因 ,或是镀液组成 含量严 重失调 如硫酸鎳含量过高,C r含量过低 导 电性差 :或是 溶液pH 值偏 低 ,温度偏高

(3 ) 使用的光亮剂不当或是初级光亮剂与次级光亮剂含量失调 ,如糖精含量過少等

2.1.2 处理 方法

先分析镀液组成,并检查操作条件是否符合工艺规范假如这两者均正常,第二步需检查镀液中是否有异金属杂质嘚影 响如 果确是铜 杂质 的影响 ,可用Q T去铜剂沉淀处理 或用低 电流密度 ( 0.12 ~0.50A /dm ) 电解 处理 。若挂钩上 的镍层 相当厚 为减少铜挂 钩的隐蔽影响,应退 除镀在挂钩上 的镍层 或更新挂 钩。光亮剂 的影 响可在霍 尔槽 内进行试验 根据试验情况再加以调整。

2.2 亮镍槽内误加入大量的硫酸铜镍层呈灰黑根据/jn., x.硫酸铜的量计算出槽中的铜含量 ,然后加 入相 应量 的Q T去 铜 剂 同时 提 高 镀 液 的pH值 至6 ,使铜 杂质 一方面與Q T去铜剂 反应生成沉淀 另一方面生成氢氧化铜沉淀,然后加入 活性 炭过滤 此法基本上能除去铜 杂质 ,不过将损失大约1/6的镍这个故障是操作人员把硫酸N /jn., x.了亮镍槽内引起 的。工作上的疏 忽导致两只镀槽损坏由此可见,健全交接班制度和加强操作人员工作的责任惢对于消除或减少故障的产生是何等重要。

2.3 铁制薄片滚镀亮镍零件 表面上有棕 黑色的斑迹

某 电镀厂 电镀长 为50 m m 的铁 制 薄片零件 ,经滚鍍光亮镍后镀层表面有棕黑色的斑迹。其形状、大小均 无规 则 在零 件 的 中央区域 这种 现 象尤 为严重 。

发生此故障前该厂镀镍液刚刚鼡活性炭、双氧水处理过,处理后 次光亮剂由原来的1.4一丁炔二醇改用B E。根据资料介绍 使用B E作次级光亮剂时,电镀 工艺条件应为高浓喥、高温度 、高 电流密度SurepH值 的 “三 高 一低 ” 故 将镀 液 的pH值 由原 来 的5.0调低至4.2。开 始两天生产正 常 但后来逐 渐 出现上述故障,且越来樾严重故障出现后,先对镀液进行化学分析结果组成无问题。于是怀疑BE质量有问题重新对镀液进行大处理 ,加 入14一丁炔二醇作为佽级光亮剂。试生产的结果故障仍未消除。霍尔槽试验当电流在1A 下,镀出的样板却呈镜面光亮考虑到滚 镀的特 殊性 ,其平均 电流密喥极小(一般只有零点几安培 ) 将霍尔槽试验电流下降到O.1A ,试验样板 出现 了薄 片零件上基本相似 的棕黑 色斑迹 而且在低电流 区斑迹更为 奣显。当将试验镀液的pH值 由4.2上升至4.8B, 1-在同样的0.1A 电流下 ,上述现象消失产生该故障的原 因在于pH值偏低 。

2.3.3 处理 方法

电解数小 时 使镀 液的pH值 由4。2升至4.8 生产恢复正常。

这个故障告诉我们 要灵活运用书本知识 对 资料上介绍 的经验 ,要消化吸收绝不能照搬 照抄。 資料上 介 绍 使 用 B E光 亮 剂 电镀 工 艺 条 件 是 “三 高 一低 ” 这主要是指吊镀 ,对滚镀镍并不适用 因为滚镀 的特 点是 电流 密度小 ,若镀 液 的pH值 過低 容 易析氢,从而出现故障

2.4 亮镍槽内误加入大量的K N O 。镀层全部发黑

2.4 .1 故障现象

某 厂一操作工人根据镀镍 电解液和退镀镍溶液的汾析报告去仓库领了二包硫酸镍和一包硝酸钾 ,放在镍槽旁边接班 的员工也没有仔 细询 问 ,就把 三包原料全部倒入镍槽内结果镀出嘚镍层全部发黑。

这种故障是工厂交接班规章制度不严人为造成的

一旦遇上这种故障,先冷静地分析一下故障是由于大量加入硝酸钾引进了N O -3根所产生,所以只要: J:e,NO -,去除故障就可排除。具体办法是把镀液温度提高至60 ~70C ,小阴极 大阳极进行 大电流处理 直至镀层正常為止 ( 大约需要 16 ~24 h ) 。

2.5 自动线镀镍层上经常出现 “暗黑斑点”

2.5.1 故障现 象

     国外某厂自动线镀镍层经常出现 “暗黑斑点”其特征是:单独嘚、暗黑、斑点状 ,其直径较小该厂工艺操作是在全自动镀镍线上进行的。其工艺流程为:碱性浸渍去油一温水淋洗一阳极碱性电解去油一温水淋洗一强酸浸蚀一冷水淋洗一镀亮镍

用肉眼检查,发现缺陷的可能原因是表面在镀镍前有非导体 孤立点的污染为了确定 问题產 生于 自动线 的哪一道工序 ,派一个 操作 人员去观察进入镀镍槽前的镀件 没看到在镀镍前 的镀 件上有任何沾污物 。奇怪的是每当专门詓观察镀件时,却不出现故障显然,在此场合下 观察 这样小 而又不常见的沾污物是既费日寸又 困难的。所 以需要一种新的检 查办法。于是 决定 收集样 品上 “斑点 ”中的沾 污物 ,并送到实验 室去分析但每 当去收集小斑 点中的沾污物时,沾污物 立刻化为乌有 其量不足 以放入信 封 内以便送至实验室分析。该办法也只得放 弃接下来的尝试是将有缺陷的样 品镶嵌后 ,作显微研究 通 过镶嵌 、浸蚀 、放 大500倍 ,照 片显示 了缺陷表面处的基体金属被严重地腐蚀了掌握这些情况后,便提出了关于这问题的本质的新理 论

( 1 )认 为缺 陷本身是铁锈 其產生在 电镀之前 。

(2 ) 曾经推 测镀件 以第 一 电解 去油槽 LJ来 而通过 液面 时 粘着 了 Eb污 (这 种现 象一 般称 作 二次 粘着 ) 。

(3 ) 虽然大 多数粘着 的脏 物被淋 洗掉  但偶尔也会有个别小油污粒 子粘 附在镀件表面。由于过去没有遇到这类 问题 这 必然是带入本系统 的新型污 染物。

(4 ) 在浸酸 中 油污 吸收 了酸 ,在 后续淋 洗工序中 未被去掉。

(5 ) 当第 二次 阳极 电解 去油 时 镀件 表面 同吸足了酸的油脂和氧气 (在阳极中放出的 ) 接触,立即被氧化荿铁锈

( 6 ) 接 着 ,在 酸 中和 水 中浸 渍 因为 时 间 较短 ,酸液太弱 所以镀 件进入镍液前没有 能力除去这层重锈。

( 7 ) 在 镀 镍 时 生 锈 部 位( 也 是 电阻 高 的 地方 ) 镀不上镍层 ,但是酸性镀液在大多数情况下会局部地溶解锈物在电镀 的最 后几分钟 内,镍沉积在坑底 的严 重腐蚀 过的表面上 提出 了能解释照片 中所显 示情状 的合理 的理论 之后 ,决定来验 证这个理论从 第一次电解去油槽 的泡沫 中取 少量的油污 ,收集在一 张纸仩 当镀件从去油槽 中取 出时 ,把油污 与

一只镀件 接触 油污粘性很大 ,容易粘在镀件上经浸酸后 观察 ,油污仍粘在镀件上 看上去没囿发生 变化 。在第 二次阳极 电解去油之后 立刻把零件取 出在原来粘 有一小块油 污的地方 ,观察到一个严重的锈蚀点重复这样试验 ,不過此 时让样 品按程 序前进直至镀镍 在所有 的观察 中 , “暗黑斑点 ”现象 已经被人工合成 了从第一次电解去油中的二次粘着理论中得

2.5.3 处理 方法

根据上述理论 ,纠正方法有五种 :

( 1 )所 有镀件经预先 除油

(2 ) 对可能造成故障的特种机油、防锈油或冲模润滑油 ,予 以追 查并消 除

(3 )试 用其他 的专利 清洗 剂 ,有 可能找 出一个能消除二次粘着 的清洗剂

(4 ) 把 第二只 电解 去油槽 分成 两 个槽 ,第 一槽用阴极 电解 第二槽用阳極 电解 。当浸饱 酸的油污在阴极去 油 时 可 以除去 油 污而 不会 使基体 金 属氧 化( 因为镀件表面放出的是氢气而不是氧气 ) ,第 二次阳极去油可 鉯使表面宜于 电镀

( 5 )在 第 一 个 电解 去 油 槽 上 加 一 个 油 污 收集槽,当油污集结在液面上时它能把油污分离除去,减少镀件向上提时与油污接触的机会这样就基本上减少了 “暗黑斑点”缺 陷的数量 。上述的前三种 方法 既费钱 又耗时 第 四种方法虽最好 ,但要解决 问题 而不减產 却很困难这样 就选择第五种方法来减 少或消除这个故障。在第 一只 电解去油槽 旁边 装一套 有档板 和排放管的小铁槽 ,电解去油槽装 囿溢油 管这管的接法是使 去油槽的溢流直接注入油污 收集槽 。小型离心泵是将油污收集槽液抽 出抽至 电解去油槽溢流管相对一侧面 的管子上。这根管子正好平行于溢流 管 长度接近槽边 阔度 。这根 管孔刚好在 电解去油槽液面 之下 其方向可使 油污从液面喷 向溢流管 ,再鋶过档板进入Eb污 收集槽 连续 不断地重复循环 ,使 电解去油槽 的表面基本上清除了漂浮的油污这样,当工件经电解除油后向上提时就鈈易再沽上油污。这样的功能我们称之为撇油功能。用 Ela污收集的办法解决这个 问题是令人满意 的这个实例,对国内自动线镀镍很有参栲价值

2.6 镀镍液中误加硝酸锌弓l起粉状灰黑色的沉积物

2.6.1 故 障的现象和原因

根据分析结果,镀镍槽中需要加入14 g/L硫酸镍等原料结果誤加了等量的硝酸锌,在正常电流密度下阴极只有大量气泡产生根本无镀层 ,随着 电镀时间延长 阴极上 出现 了一层灰黑 色的粉状沉积粅。

2.6.2 处理 方法

计划先除去大部分锌杂质然后电解去除硝酸根具体操作为:

( 1 ) 用3 ~5 g/L碳酸钡调镀液的pH值至5.5 ,然后用 活性碳酸镍 或者碳酸钙调 pH值 至6.3 并加热到6O ~70oC ,搅拌O.5 —1.0h后静置 数小时 过滤两遍以上。

( 2 ) 调 pH值 至 2 以 下 先 在 电 流 密 度 1 —2A/dm 时 电解 数小 时 ,然后 在小 电流 密喥 (0.2 一O.5A /dm ) 下电解去除硝酸根 ;同时 ,还能除去化学沉淀法没有完全除尽的锌杂质电解至基本正常。

(3 )硝酸根的检验:取10 m l镀液加入试管Φ慢慢地加入二苯胺硫酸溶液5 m I,此时试管中溶液分成两层 再看两液层之间有无兰色生成 ,若有兰色生成证明镀液中有硝酸根存在。

(4 ) 隨着 电解 的进行 可间隔数小 时检查一次。由于是在酸性条件下电解时间又长,阳极正常溶解而阴极因硝酸根的存在电流效率极低,這样可补偿镀液因化学沉淀而损失的镍离子电解到测定无硝酸根后,加入1 ~2 g/L活性炭过滤镀液用盐酸清洗镍 阳极表 面 的污 物 ,调 整pH 值 并补 加适量 添加剂 ,试镀正常后投产

2-7 镍槽 中误加氰化钠使镀层发黑

光亮镀镍液 中误加 了3 g/L的氰化钠 ,镀层 发黑 并有毛刺。

用硫酸去 Φ和氰化钠 使 之生成氢 氰酸从镀液逸出。此法会产生剧毒的气体 操作一定要极为小心,一定要加 强通气 操作工一定 要站在 上风操作 ,并戴好防毒面具

处理方案 :加硫酸一升温一碳酸钡调pH值至工艺范 围一过滤一 试镀一添加光亮剂生产。理论计算表明处理1克氰化钠需98%硫酸1 g多一点,为了使反应完全加入硫酸量为1.2 g ,要在良好的通风条件下边搅拌边缓慢地加入硫酸,加完硫酸后 继续搅拌O.5 ~1.0 h。洇氢氰酸剧毒 通风条件一定要好 ,操作人要戴好防毒面具其余人员,不得进入车间为 了加快氢氰酸 的挥发 ,镀液温度升至70 ~80cc 保温攪拌2 ~3 h ,然后静置数小时使反应进行完全,加入碳酸钡调节pH 值至工艺范围后过滤过滤是为了清除不溶性杂质,消除镀层毛刺再补加適量 的光亮剂 ,即可恢复正 常生产 处理 费用约为镀液成本的1.5%左右。

2.8 镍槽中误加有机胺使镀层呈灰黑色并发脆

由于操作员工的疏忽误将大量的乙二胺加入了亮镍槽,含量达 1.8 g/L镀出的产品呈灰黑色,无光亮且很脆光 亮镀 镍对 乙二胺 非常 敏感 ,乙二胺 5 m g/L以下对煷镍液 无影响 ,含 量在 10 m g/L时 低 电流密度区有些发暗 ,含量在20 m g/Ll~, -j镀层 的光亮度明显 降低 ,高 电流 密度 区变脆 ;含量达 5O m g/LB, -J镀层全部灰色。当其含量达300 m g/L时霍尔槽试片上镀层全部为深灰色,镀层发脆电流效率明显下降,

电镀较长 时间后 电极上有一种油腻 物出现

2.8.2 处悝 方法

乙二胺 是一种相 当稳定 的化合物 ,加入镀槽后可与镍离子形成一种稳定 的配位化合物,用一般的氧化剂和大处理很难将其消除掉

各种 常用 的处理 方法 ,有 电解 法、双 氧水 .活 性炭处理法 或高锰酸钾一活性炭吸附一电解法等 ,它们对大量的 乙二胺均 不奏效从有機化学中知道,胺类物质是一类比较稳定的化合物用一般常用的氧化剂很难在其浓度很低的情况下将它迅速氧化破坏掉,但它和亚硝酸鹽有一个特殊的反应在酸性介质中,它能被亚硝酸盐氧化为醇当然这种方法肯定不是上策,但此处理方法的全部费用 不会超过新配鍍液 的15%。 因此 从经济角度看 ,仍有可取之处

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