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三种高效环保型汽车零部件碱性镀锌的性能对比
发布时间：
2020-10-14 16:30
来源：
电镀锌具有防腐蚀性能好、成本低、镀层较美观等特点，在轻工、机电、仪表、农机和国防等工业得到了广泛的应用。目前镀锌工艺主要为氰化物镀锌、酸性镀锌和碱性镀锌，鉴于氰化物对环境污染严重，已逐渐被淘汰。酸性镀锌均镀和深镀能力差、镀层不易钝化、镀层脆性高及防腐蚀性能较差等缺点，故一般不宜用于对功能性要求较高或外形较复杂的工件。碱性无氰镀锌具有性能稳定、成本低、镀层结晶细腻及良好的分散能力及深镀能力，同时不易腐蚀设备等优点，因此，得到了广泛的应用，目前，碱锌镀锌所占的镀锌份额已经达到40%。虽然无氰碱性镀锌已经取得了长足的进步，但是一些工艺仍存在电流效率低、沉积速率慢、镀层脆性较高和结合力较差等缺陷，有待于进一步地研究和提高。
广东达志化学科技有限公司自主研发了三种类型碱性无氰镀锌添加剂，分别为300L碱性无氰镀锌添加剂、306碱性无氰镀锌添加剂和308碱性无氰镀锌添加剂，有效克服目前工艺上的缺陷，具有高效、环保、操作维护简单及镀层性能优越等特点，取得了很好的实际生产效果，得到了市场的充分认可。
钝化及封闭工艺
采用HKS-468BC三价铬蓝色钝化液钝化，可以得到一层紧密细致的保护膜，钝化条件为开缸浓度为40 mL/L，在温度25 ~30 ℃、pH为2.0~2.2的条件下钝化45 s，滞空15 s后用蒸馏水冲洗两遍，再用HKS-301E进行封闭，封闭条件为开缸浓度为150 mL/L、温度35 ~40 ℃、pH为4.0~4.5的条件下封闭10 s，然后放入80 ℃烤箱内烘烤20分钟。
镀层表面形貌
采用显微镜VHX-700FC（KEYENCE生产）来观察三种碱性无氰镀锌镀层的表面形貌。三种碱性无氰镀锌的镀层、蓝钝及封闭后的表面形貌图如图1所示。从图中1可以看出，三种碱性无氰镀锌的镀层表面结晶细致、排列紧密，经三价铬蓝色钝化后可以得到一层均匀的蓝色致密保护膜，可以有效的保护好镀层和基材，由于三价铬在磨损后没有自动修护能力，一般会通过采用封闭增强保护性能，从图中可以看出经封闭后得到一层紧密、细颗粒状的保护膜。对比300L和306，其中308镀层结晶最细腻，排列规则紧密。
结合力
取钢铁工件，按照最佳镀液组成及工艺条件，在相同条件下电镀不同厚度的三种碱性无氰镀锌工件进行热震试验：将工件置于烤箱中，（200 ± 5 ℃）恒温2 h后取出迅速放入水中骤冷，采用不同类型工件重复三次，观测镀层无起泡或脱落，则结合力良好。三种碱性无氰镀锌不同厚度的结合力，三种碱性无氰镀锌的结合力都比较突出，镀层厚度不超过40 μm时，镀层与基材结合力良好。其中306碱性无氰镀锌的结合力最优，镀层在超过50 μm以上时才出现轻微的起泡。
耐腐蚀性能
取钢铁工件，按照最佳镀液组成及工艺条件，电镀三种碱性无氰镀锌的工件，厚度保持在8~10 μm内，采用HKS-468BC蓝钝钝化，然后采用HKS-301E封闭剂进行封闭，按照GB/T 10125-1997 《人造气氛腐蚀试验盐雾试验》 进行中性盐雾试验[15]。
结论
1. 三种碱性无氰镀锌性能比较优越、镀液稳定、镀层表面形貌紧密细致。
2. 300L的分散能力最优，平均分散能力达到了93.1%；306的沉积速率、电流效率和结合力最优，在2 A/dm2的电流密度下，沉积速度达到了0.41 μm/min，电流效率为71.3%；308镀层结晶最细腻、紧密、耐腐蚀性最好。三种碱性无氰镀锌达到了行业较高的水平。
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