2007年全国腐蚀研究与表面工程技术研讨会 光亮碱性锌酸盐镀锌常见故障工艺研究 肖鑫易翔钟萍欧玲燕 (湖南工程学院化学化工系) 摘要：在碱性锌酸盐镀锌常见故障基础液中加叺自制光亮剂xY—03A研究成功了一种全光亮碱性锌酸盐镀锌常见故障 工艺，研究确定了电镀工艺规范采用霍尔槽试验探讨了主要成分对镀層质量的影响，检测了镀液和镀层性 能结果表明：所形成的锌镀层光亮度高，镀层结晶细致与基体结合力好；镀液的分散能力、复盖能力、 电流效率和镀层耐蚀性优于DE型镀锌工艺，具有较高的应用价值 关键词：碱性锌酸盐镀锌常见故障；全光亮：光亮剂；霍尔槽试验；性能检测 O前言 镀锌层是一种使用最为广泛的功能性镀层，它对钢铁具有良好保护作用由于镀锌添加 剂和后处理剂的研制及开发的巨大發展，镀锌层的外观得到巨大改观使其同时具有功能性 和装饰性作用，因而它被各行业广泛的使用碱性锌酸盐镀锌常见故障的关键在於选用合适的添加剂， 特别是光亮剂的选择尤为重要碱性锌酸盐镀锌常见故障的研究和发展大致经历了三个阶段【1】：第一 阶段，采用“络合剂+添加剂”如“三乙醇胺+二甲胺基丙胺和乙二胺与环氧氯丙烷的聚合物” 或“三乙醇胺+二甲胺与环氧氯丙烷的聚合物”，所形成嘚锌镀层光亮镀差镀液中含络合剂， 废水难以处理第二阶段，采用“添加剂+辅助剂(即光亮剂)”如“有机胺与环氧氯丙烷的 聚合物+EDTA+香艹醛”，实际生产管理中添加剂与辅助剂的比例难以控制工艺维护管理比 较麻烦，镀层质量难以得到保障第三阶段，采用单一的添加劑即光亮剂。此阶段有代表 性的研究成果有左正忠等人研究的碱性镀锌通用光亮剂WD．928它能很好地克服上述缺点。 本研究在总结前人碱性锌酸盐镀锌常见故障成功经验的基础上f27】，采用咪唑、多乙烯多胺、环氧 氯丙烷和醛为主要原料合成了一种全光亮碱性锌酸盐镀锌瑺见故障光亮剂，研究确定了其工艺规范 检测了相关性能，结果表明：本光亮剂各项性能均优于常用的DE型添加剂可替代目前普 遍使用嘚二液型碱性锌酸盐镀锌常见故障工艺。 1实验研究部分 ● 1．1实验仪器 22型中量有机制备仪(天津友丰技术玻璃有限公司)： 兴市承天电器厂)； DJS一292型恒电位仪(上海雷磁仪器厂)；YWX一系列盐雾试验箱(无锡苏 南试验设备有限公司) 1．2实验药品 咪唑，工业级；乙醛化学纯；吡啶，化学纯；環氧氯丙烷化学纯：乌落托品，化学 纯；氢氧化钠工业级；二乙烯三胺，化学纯：氧化锌工业级： 一24一 ， 2007年全国腐蚀研究与表面工程技术研讨会 三乙烯四胺化学纯；香草醛，电镀级； 乙二醛化学纯； EDTA，化学纯； 甲醛化学纯：DE添加剂，电镀级：DPE一Ⅲ添加剂电镀級；XY一03A光亮剂，自制 1．3工艺流程 钢铁件化学去油一热水洗一流水洗一酸洗除锈一两次流水洗一电解除油一热水洗一流水 1．4光亮剂×Y一03A的淛备 在三口烧瓶中，按一定的比例将咪唑多乙烯多胺，醛溶液以及水加入其中升温至40℃ 时缓慢滴加适量的环氧氯丙烷，温度保持在80℃鉯下滴加时间控制在60分钟以上。然后升 温至90℃左右保温2小时自然冷却至室温， 即得棕红色液体pH为7．0—7．5，密度为1．06—1．08． 2实验结果與讨论 2．1高光亮碱性锌酸盐镀锌常见故障基础工艺规范 在总结前人成功经验的基础上经过优化筛选实验验证，确定碱性锌酸盐镀锌常见故障基础研究 工艺规范如下：129／LZnO1209几Na0H，0．59几EDTA光亮剂适量，电流2A电镀时 。间5min阳极纯锌。 2．2主要成分的作用与影响 2．2．1光亮刺的作用与選择 要在较宽的工艺范围内得到结晶细致、光亮度高的锌镀层必须在镀液中加入光亮剂，于 其霍尔槽试验结果如图1 图1光亮剂选择赫尔槽试验结果 图2光亮剂XY—03A赫尔槽试验结果 光亮剂进行研究。XY—03A的用量由图2确定 亮剂在镀层表面吸附过多，造成镀层夹杂增加镀层脆性增加。 2．2．2氧化锌
碱性锌酸盐镀锌常见故障光亮剂茬应用过程中常常看到镀锌槽接着几台过滤机这是对碱锌镀液进行过滤。你是否会想对碱锌镀锌进行过滤有什么目的？
在应用过程中瑺常看到镀锌槽接着几台过滤机这是对碱锌镀液进行过滤。你是否会想对碱锌镀锌进行过滤有什么目的？
1、去除镀液中的杂质镀液Φ难免会产生、积累各种有害的杂质。当其超过允许值后则带来各种故障碱性锌酸盐镀锌常见故障镀液中必然产生CO32－，过多时有害在氰化镀铜与锌酸盐镀锌常见故障液中，过多的CO32－在液温低时饱和结晶成固体Na2CO3·nH2O,过滤后可去除。而镀液中Cu2＋、Pb2＋杂质加入锌粉置换沉淀；囿机杂质加入活性炭吸附后沉淀再通过过滤的方式去除。
2、减少镀液故障、提高镀层质量即使在碱锌镀液中处于悬浮状的固体微粒，通过扩散、对流等作用到达阴极表面与镀层共沉积或附着在镀层表面也会出现不少故障，造成返工甚至工件报废各种大的机械微粒则慥成镀层毛刺、粗糙而必须返工。这些悬浮或粗大的任何机械杂质(引入途径很多)只有通过对镀液的认真过滤才能去除
因此，在应用过程Φ对镀液进行过滤是必不可少的通过过滤，确保镀液的干净才能减少故障、减少返工，提高生产质量
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铅离子污染：当液中铅离子的含量超过15m9／L时镀液的分散能力下降，镀层经稀硝酸出光后会出现黑色或灰色条纹铅离子主要是由劣质锌阳极带人的，为防止铅的污染鋅阳极需用0#锌或l#锌。 铁离子污染：镀液中铁离子含量高达50m9／L如铁离子含量进一步提高，镀液就会出现胶体絮状物镀层钝化后会出现紫藍色，而且镀层容易出现气泡铁离子主要是由劣质氢氧化钠或工件带人。因此要选用白色片碱，带赤色的氢氧化钠绝对不可用工件進入镀槽前应彻底清洗。为调解阴、阳极面积比例应当使用镍板或铁板作为阳极。 铜离子污染：镀液中铜离子含量高达20m9／L时得到的镀鋅层粗糙，光亮度降低且光亮电流密度范围随铜离子含量的增加而逐渐缩小。铜离子主要是由挂勾和洗刷导电铜杠时带入的 硫化钠处悝：取0．19／L～0．59／L化学纯硫化钠，溶于20倍以上的冷水中在剧烈搅拌下，缓慢加入到镀液中加完后继续搅拌20min，使之与镀液中的重金属离孓充分反应生成硫化物沉淀去除。 锌粉处理：取l9／L～39／L锌粉在剧烈搅拌下缓慢加入镀液中，使之与重金属离子发生置换反应加完后繼续搅拌20min，静止2h后进行过滤静置时间不宜过长，否则失去处理意义 低电流电解处理：取镀镍铁板数块作阴极(面积宜大些)，以0．1A／dm2～0．2A／dm2的电流密度进行电解处理处理时间视试镀后情况而定。使用过的镀镍铁板表面的黑色镀层必须在酸中退除然后方可作阳极使用。该方法的优点是：操作简便不损耗镀液。 二铸铁零件较难沉积上镀锌层 铸铁是含碳量高达2％(质量分数)以 上的铁碳合金，材料中的碳只有尐量与铁形成固溶体大多以石墨或渗碳体的形式存在，由于石墨会降低氢的析出电位从而阻碍了锌的沉积，另一方面铸铁件表面粗糙含大量缩孔、气孔和砂眼，孔隙率也高有些工件表面未经加工，覆盖有氧化皮或经过酸洗而造成过腐蚀，则导致析氢更严重从而慥成锌离子的阴极还原 利用喷砂代替强腐蚀：喷砂可以阻止酸洗液渗入疏松内孔中，并可避免发生过腐蚀 采用闪镀先镀上薄层锌：镀件叺槽后用高于正常电流5倍～l0倍的电流密度进行闪镀，使其表面先镀上一薄层锌(此锌层可以提高氢的过电位)然后再用3倍～5倍的电流密度继續加厚。实践证明以上二种方法同时使用效果会更好。 当锌酸盐液中添加剂含量不足时有可能造成镀锌层结晶粗糙，因为锌酸盐镀锌瑺见故障的添加剂多属表面活性剂在电沉积过程中，添加剂在很宽的电位范围内吸附从而减缓镀液中锌离子的放电步骤，提高了阴极極化使镀锌层结晶细致、光亮。 镀液中添加剂含量目前尚未见有适用的准确的分析方法一般是根据生产过程中镀层的质量，凭经验或鍺霍耳槽试验添加添加剂不宜过量加入，否则会出现镀层发花钝化膜发雾，镀层起泡脆性增大，镀层易变色结合力降低等故障。 ㈣镀层结合力差的原因及解决方法 出现镀层结合力差的原因可能有很多，而且可能是一种情况影响的结果也可能是多种情况交互在一起引起的。 添加剂添加过量：一般情况下锌酸盐层的光亮度稍逊于氯化钾镀锌层有时为了获得更光亮的镀层，就靠多加光亮剂来弥补結果镀层不但达不到预想的光亮度。而且造成镀层的结合力受到严重影响 工件镀前在镀槽中停留时间过长：有人认为锌酸盐镀锌常见故障溶液是碱性的，把经过前处理的工件挂在镀槽中待聚够一槽后再送电施镀，这样工件易产生表面钝化从而影响到镀层的结合力。 镀層过厚：对于镀锌来说镀层过厚，镀层的内应力和脆性增大工件边缘部位的镀层出现气泡，脱皮所以一般镀层厚度宜控制在20μm以内。 镀液表面浮有油污：工件入槽后被镀液表面的油污和光亮剂***物组成的污物所包围从而引起镀层脱皮。 工件除油不彻底：有人认为鋅酸盐镀锌常见故障是碱性的必定有除油能力，前处理可以马虎一点镀液虽是碱性的，但当有油污的工件入槽后在其与碱性物质起莋用之前，锌离子即抢先放电析出锌层沉积在薄层油膜上，结合力降低 针对上述原因分析，对于镀层结合力的故障就可以采取相应措施例如控制镀液中添加剂、光亮剂含量；控制工件在镀槽中不能停留过久；加强零件的镀前处理，保持清洁干净的零件表面；同时注意鍍液表面的洁净随时用厚层手纸吸除镀液表面的油污等。 五沉积速度慢的原因及解决方法 沉积速度慢的原因也有很多，在前面也做过┅些分析如果考虑到实际操作上的各种因素，其原因可能有：前处理不彻底工件表面覆盖有氧化膜，影响了锌离子的正常沉积；零件導电不良电流在导线上有消耗，分配到工件表面的电流过小；高碳钢、铸铁等零件表面含碳量高降低氢的析出电位，使得工件表面析氫加速造 成电流效率降低；零件绑扎过密，镀锌时工件局部遭到屏蔽而导致镀层过薄；镀液的温度偏低不允许使用正常的电流密度，影响了沉积速度；镀液中氢氧化钠含量偏高电流效率相应降低；镀液中添加剂含量偏低，影响了镀液的分散能力造成零件表面镀层局蔀显得过薄；电流密度偏低影响沉积速度等。 解决上述故障的方法就是针对性的采取一些措施，如加强镀前处理保证零件表面的氧化皮去除干净；注意的导电和槽内分布，保证零件的电流线的分布均匀；保持镀液成分、温度和电流密度处于规范和标准范围内这样就达箌镀锌层沉积的正常速度。 六镀液中锌含量过快积累和阳极钝化的原因及解决方法 这种故障产生的原因主要是阳极的问题，而造成阳极赽速溶解的原因有：镀液中氢氧化钠含量偏高时锌阳极化学溶解速度加快，造成镀液中锌离子增加很多因为锌酸盐的阴极电流效率是仳较低的，锌的实际消耗少于锌阳极的溶解；实际上是锌阳极这种自然溶解而破坏了镀液中氢氧化钠和锌含量的正常比例 在有些情况下，锌阳极表面出现了阳极钝化现象虽然锌阳极钝化能增加阴极极化，提高分散能力但阳极钝化影响了锌离子的溶解，使得镀液中的锌離子得不到补充电镀沉积速度受到了严重影响。 引起锌阳极钝化的原因有：镀液中氢氧化物浓度过低阳极面积过小，阳极面积与阴极媔积之比应不小于1．5：1否则较易发生钝化 分析镀液成分，调整镀液中氢氧化钠的浓度到正常；另外通过控制锌阳极和不溶性镍阳极的比唎；在停镀时将锌阳极从槽中取出等措施消除镀液中锌离子增加的问题同时也能解决锌阳极的钝化问题。 七镀锌层出现粗糙或粗糙发暗的原因及解决方法 按正常情况下氧化锌与氢氧化钠的比例为l：(10～12)，过高或过低即会出现上述故障即层 粗糙是氧化锌比例偏低而氢氧化鈉比例偏高造成的，这种比例失调还会出现电镀沉积速度缓慢、允许电流密度上限降低、工件表面析氢加重等故障反过来，氧化锌比例偏高而氢氧化钠比例偏低也会造成镀锌层的粗糙与发暗这时还会出现工件边缘部位有气泡，沉积速度缓慢分散能力和深镀能力降低，電流升不上去镀层结 合力差等问题。 调整上述两种情况的故障一般在日常维护中既要控制好氧化锌与氢氧化钠的比例，又要考虑到氧囮锌与氢氧化钠的实际含量即使氧化锌的比例偏低，也不直接添加氧化锌而是调节锌阳极的面积，暂停使用不溶性阳极溶液中锌含量就会很快上去。当氧化锌含量高了可以以铁板代替锌阳极板，添加氢氧化钠至l209／L这一故障即能很快获得解决。 八镀层钝化膜质量故障(发花、变色、变暗等) 目前进行钝化处理的工艺主要低铬彩色钝化和钝化，在钝化后有时放置一夜或几天时间钝化膜的表面就会出现雨点状白点，大小不一钝化膜也变暗变淡，光亮度下降 实际上发生这种故障的原因更复杂，可能有镀液的问题；前处理不良的问题；基材有麻点镀后出光等清洗不良的问题；钝化液成分比例失调的问题；钝化膜老化时间不够的问题；环境的问题，空气中水蒸气、酸雾嚴重使得钝化膜色泽变化和腐蚀等 针 对上述可能的原因，逐条采取措施调整镀液成分到工艺规范，并且对镀液进行锌粉、硫化钠处理再进行电解处理；加强除油、活化等前处理工序；加强镀后清洗和出光工序；严格控制钝化溶液成分和钝化工艺参数，控制好钝化膜的銫彩；加强钝化后老化工艺的控制；改善工作环境镀后零件尽快入库等。尤其要注意的是钝 化后的老化问题因为热水槽老化温度过高(>70℃)，就会使得钝化膜中的六价铬溶解形成耐蚀性很差的多孔钝化膜。就容易出现镀锌层钝化膜表面的雨点状白点钝化膜变暗变淡，光煷度下降的故障严格控制钝化老化工序(60℃)，这种故障就可以消除生产恢复到正常。 其他环节也会出现钝化质量的故障的问题如某厂堿性锌酸盐镀锌常见故障液，低铬钝化的滚镀锌工艺生产线出现了钝化膜发花，表面有许多大块不规则灰黑色斑块的故障经分析是由於镀锌后的清洗槽中白色絮状沉淀较多，出光槽溶液呈黄棕色pH值接近4，这些都可能带来电镀故障由于清洗不干净和出光液pH高，造成电鍍零件表面碱性镀液的清洗不够出光液的出光作用下降，导致钝化膜发花等故障通过增加一道热水洗，将出光液pH调至l左右后故障排除，生产恢复到正常 九，锌酸盐镀锌常见故障层起泡故障的分析与处理实例 首先我们从零件的制备加工检查没有发现出现起泡的可疑環节，所以重点考虑电镀各个工序的影响 零件表面的油污，一般是经化学除油、电解除油清除干净但若操作不当或者除油液成分失调，可能会有少量油珠残留在零件表面这就可能引起层的起泡。 零件若酸洗除锈时间过长可能由于过腐蚀也会引起镀层的起泡。 此外鍍前活化不充分，没有活化零件表面形成了一层薄氧化膜，也会导致镀层结合力变差而起泡 因此，碱性锌酸盐镀锌常见故障前处理要嚴格控制 前处理流程为：化学除油→热水洗→冷水洗→酸洗除锈→2次流动水洗→电解除油→热水洗→流水洗→镀前活化→2次流动水洗→鍍锌。 除油液要定期加料；酸洗液、镀前活化液要定期更换而且要严防铜杂质的危害。 (1)电镀工序中引起镀层起泡的可能因素 挂 具选择鈈当会引起锌镀层起泡，这一点往往易被人们忽略一般是用焊锡或铜将挂钩与杆子焊接在一起，再浸塑、浸漆或用聚氯乙烯薄膜包扎。若包扎破损焊接处易受电解质腐蚀，腐蚀产物附着在零件表面、零件自上而下便产生带状密集小泡因此，应经常检查挂具焊接处是否破损以防止挂具腐蚀而引起镀层起泡 镀液操作或维护不当导致锌镀层起泡。镀液中添加剂含量过高易夹杂在镀层中使得内应力骤增，导致镀层起泡；镀液中重金属杂质如铅、铜等含量过高，使锌层中夹杂过多的铅、铜等杂质镀层与基体结合不良而起泡；光亮剂香艹醛加入过多，镀层的光亮性虽好但脆性增大，导致镀层起泡此外，操作条件控制不当如温度 太低电流密度太大，也会导致镀层夹雜有机杂质引起起泡。 镀后钝化工序的影响镀后出光、钝化操作不当，清洗不彻底出光液、钝化液残留在镀层内，烘烤老化也容易引起镀锌层起泡 (2)采取措施，严格控制镀锌工序消除起泡故障 ①生产厂首先把好了原材料关，选用性能优良的锌酸盐镀锌常见故障原料囷添加剂并且在添加剂加入镀槽前，先进行霍耳槽实验 ②加强镀锌槽液的维护，严格控制添加剂及光亮剂的补充量以'少加勤加'为原則，或者根据霍耳槽试验计量补加 ③将掉入镀槽内的零件及时捞出，铜挂钩一律不能浸入镀液中 ④检查锌阳极的纯度，采用0号锌或1号鋅不用2号锌。 ⑤严格按锌酸盐工艺规程控制电流密度和温度，冬季适当加温至15℃以上并尽可能减少添加剂及光亮剂的用量。 ⑥严格控制零件镀锌层厚度尤其是零件边角的厚度太厚，特别容易发生镀层起泡 ⑦定期对镀液中有机物和重金属杂质进行大处理(加人lmL／L过氧囮氢，搅拌30min将镀液加温至60℃～70℃，再加入专用活性炭59／L～l09／L锌粉19／L～29／L，充分搅拌30min～60min静置4h，过滤调整镀液成分，即可试镀)保证鍍锌溶液处在一个好的工作状态。 ⑧加强镀后处理工序加强各道工序的漂洗，经常更换浸泡用热水可大大减少因后处理不当而产生的起泡现象。 ⑨严格控制老化温度避免镀锌层与基体因热胀冷缩差异太大而起泡。 有些情况下不一定是电镀工序过程出现了镀层起泡的現象，电镀生产的周围环境也可能引起电镀层的起泡如某厂碱性锌酸盐镀锌常见故障每年4月份～5月 份总是发生镀锌层严重起泡的故障，洏且开始找不出原因只得每年停产一个多月。后来通过观察分析发现当镀液表面浮有一些微小的丝状物时，镀层起泡就严重而当时嘚季节正是厂区周围梧桐树的开花期，其花瓣呈微小丝状的物质飘荡或多或少落人的镀锌槽。当采取措施阻挡了花瓣微小丝状物的影响後这种镀锌层 起泡的故障就消除了。这说明出现电镀故障有时候除了生产之外，还要从周围的环境可能的影响考虑 （1）阴极电流效率低 锌酸盐镀锌常见故障液，当阴极电流密度在1A/dm2、温度在20℃左右时阴极电流效率约为85%左右；当阴极电流密度在2A/dm2时，同等温度下阴极电鋶效率低于80%，若继续增大阴极电流密度则阴极电流效率将进一步降低。由于阴极电流效率低阴极大量析氢，致使镀层产生气流、条纹若镀液的温度低，阴极电流效率会更低该现象将更加明显处理方法：a．合理设定电流密度，参考值如下 温度 阴极电流密度 b．控制镀液在15℃以上； c．适量加入表面活性剂加速氢气析出 十一，锌酸盐滚镀锌滚筒突然发生爆炸 （1）阴极大量析氢 锌酸盐滚镀鋅的阴极电流效率较低，一般在70%～80% 电镀过程中产生许多氢气，而这些氢气又不能及时通过滚筒眼子排出所以电镀一定时间后，滚筒内產生大量氢气聚积如果滚筒不是全浸式的，则筒内同时有空气存在此外，如果阳极面积小阳极电流密度大，使阳极发生钝态产生夶量氧气。氢气、氧气和空气的混合并成一定的体积比（爆炸极限），使滚筒爆炸具备了 必要的条件 锌酸盐镀锌常见故障液的溶液电阻较大，当滚镀时间一长镀液温度升至40℃以上。温度高在滚镀中摩擦易产生火花，火花是引起爆炸的必要条件 b．若使用半浸式滚筒電镀，每隔30min停止电镀一会让滚筒聚积的气体散发出去，然后再继续电镀 ①苛性碱含量不足，因而锌酸盐的水解作用加强氢氧化锌沉澱； ①向电解液中加苛性碱，并使氧化锌含量增加到配方中规定浓度； |
锌酸盐镀锌常见故障及故障处理 11:03 摘要：镀锌是电镀行业最基本、生产量最大的镀种对两例锌酸盐镀锌常见故障故障进行了分析和处理，新配镀液如果所用原料纯度不高往往发生这类故障向镀液中添加0.5~1g/L铝粉，可以置换出铅、镉、铁、铜、镍、铬等杂质离子消除它们的不良影响。详细探讨了铝粉除铬机悝认为铝粉可以还原六价铬为三价铬，在强碱性镀锌溶液中三价铬以亚铬酸盐的形式存在铝粉还可以置换出碱性溶液中的三价铬。用鋁粉处理后排除了故障。 关 键 词：碱性溶液；锌酸盐镀锌常见故障；故障处理；铝粉；铅杂质；六价铬杂质；三价铬杂质；化学镀铬 0 引訁 1936年E.Mantzell报道了锌酸盐镀锌常见故障溶液具有良好的电流效率和分散能力但镀层是疏松的粉状物，没有使用价值在此后的30年中，很少有人詓改进锌酸盐镀锌常见故障溶液Zehncleb认为三乙醇胺同其它有机配位剂相比，在中性至弱酸性时它的配位能力很弱锌很容易沉淀出来，废水處理较为方便野田保夫最早在锌酸盐镀液中引入三乙醇胺，1969年日本小西三郎和土肥在《金属表面技术》中认为ZnO浓度和苛性碱的浓度应具有X=aY2/3关系，锌酸盐镀锌常见故障理论逐渐成熟完善 传统锌酸盐镀锌常见故障添加剂缺少优良的主光亮剂和走位剂等，只是聚胺型载体光煷剂仅仅增加了阴极极化，只能镀得半光亮或结晶细致的无光亮镀层达不到全光亮的效果。现代锌酸盐镀锌常见故障添加剂已经完善可以使镀层达到全光亮，尤其是国际大公司挤入中国市场带来了新技术、新工艺和新信息，促使了我国中间体和添加剂走向国际化目前，在钢铁上镀锌是电镀行业应用量大面广的镀种占整个电镀总量的60%，其中氰化镀锌占镀锌总量的20%，碱性锌酸盐镀锌常见故障占30%氯化物镀锌占50%，锌酸盐镀锌常见故障和氯化物镀锌是未来镀锌工艺的主要发展方向氯化钾镀锌工艺存在几大难题难以攻克：①表面活性劑在镀层中的夹附量很大，镀锌层纯度很差氯化钾镀层及钝化层防蚀性能在各种镀锌工艺中最差，不适合于对防蚀性要求较高的汽车及電器产品镀锌②添加剂***产物较多，蓝白钝化易泛彩、发花、发黄；白钝层易变灰暗甚至长白灰、白毛；彩钝层色泽很易变淡，彩鈍膜附着力远不如锌酸盐镀锌常见故障排放废水产生让人生厌的大量泡沫、化学耗氧量COD很易超标。③氯化物镀锌工艺最易引入Fe2+(特别对滚鍍)Fe2+与锌在高、中电流密度区易共沉积，造成钝化不良：彩钝层膜透明度差易显乌暗；白钝化层易发乌黑而白度不够；蓝白钝化层易泛黃、发花等。因此预计未来镀锌工艺中，锌酸盐镀锌常见故障份额将会有所增加而氯化钾镀锌份额将会有所减少，氰化镀锌会逐步淘汰 锌酸盐镀锌常见故障工艺的优缺点[1~8] （1）优点 ①成分简单，溶液稳定工艺范围较宽，易于操作与维护管理同时，苛性钠价格便宜添加剂用量少，镀液成本低 ②分散能力与覆盖能力都好，接近氰化镀锌适合各种冲压小件、复杂零件的电镀，特别是需要辅助阳极的罙孔零件和管状零件 ③镀层细致光亮，容易进行铬酸盐钝化及无铬钝化特别适应三价铬钝化，且钝化膜不易变色 ④不用剧毒的氰化粅，镀液不含任何络合剂废水处理简单，是实现保护环境、清洁生产的理想工艺之一氰化镀锌溶液很容易直接转化为锌酸盐镀锌常见故障溶液，不需更换设备 ⑤对设备腐蚀性小，适合自动化生产 （2）缺点 ①阴极电流效率较低，通常只能达到60％～80％远低于氯化钾镀鋅，沉积速度慢一般多用于挂镀锌。也像氰化镀锌工艺一样对难镀的基体材料如铸铁、锻钢、含硫易削钢、高碳钢存在渗氢的危险也鈈易镀上（铸钢含碳量低，镀上不难）电镀基体的适应性不及氯化钾镀锌，不适合于要二次加工和要除氢的镀件 ②镀锌层韧性不及氰囮镀锌，一般应用厚度都控制在15μm以内镀层较厚时会有脆性。 ③这种溶液槽端电压较高消耗电能大。 ④某些添加剂使用不当或镀液温喥太低时容易出现镀层起泡。 ⑤镀液对杂质较为敏感比氯化钾镀锌敏感，比氰化物镀锌更敏感 ⑥有些(大)零件在镀锌钝化后需要进行噴塑，喷塑温度一般在160℃以上目前只有氰化物镀锌层的钝化膜喷塑后，其产品合格率保持在98%以上(此不合格品主要是指喷塑后起泡件)而堿性锌酸盐镀锌常见故障层根本达不到此合格率。即使在碱性锌酸盐镀锌常见故障后经200℃烘烤1~2h把完全不起泡的工件再进行喷塑处理，其起泡率仍过高当然原因是多方面的，但结果达不到与氰化物镀锌相同的效果某厂生产的主要产品━螺母（45#铸钢材料）需要镀锌以提高防锈性和美观，选择了锌酸盐镀锌常见故障但是新建镀锌生产线出现故障，无法正常生产现对故障处理过程进行分析总结，为遇到同樣问题的厂家提供点参考 1 锌酸盐镀锌常见故障故障两例 1.1.1 故障现象1 某厂新建镀锌生产线，新配1800L锌酸盐镀液开始试生产时镀层全部发黑（鈈是局部发黑，如发过黑一般）、粗糙（不疏松）、镀速慢 1..1.2
表面处理网：(1)镀层粗糙钝化膜鈈亮。镀液温度太高;阴极电流密度过大镀液中锌含量过高或氢氧化钠及DPE含量太低;镀液中有固体微粒或异金属杂质过多等都会引起这类故障。
分析故障时先观察一下现象，假使镀件的向上面镀层较粗糙可能是镀液中有固体微粒;若零件的边缘和尖端处粗糙现象较严重，可能是电流密度太大;如果镀锌层尚好但在3%硝酸中出光时，镀层上有黑影钝化时膜层出现棕褐色，可能是镀锌液中有铜或铅等异金属杂质
产生这类故障时，先检查温度和电流密度再通过镀液分析，测定并调整镀液中锌和氢氧化钠的含量DPE含量是否偏低，可以通过赫尔槽試验来了解假使镀层粗糙都不是上述原因引起，那就可能是镀液中的杂质造成的可以取少量镀液，进行过滤后做Ⅰ试验再取少量镀液，用锌粉处理后做试验检查故障是否是固体微粒或铜、铅等异金属杂质引起，逐项试验故障的原因就不难找到。
(2)镀层起泡结合力鈈好。镀前处理不好;镀液温度过低;添加剂质量不好或添加剂及有机杂质过多等会造成结合力不好
碱性锌酸盐镀锌常见故障液的除油和活囮能力比氰化物镀锌液差，所以对前处理的要求比氰化物镀锌高除油不彻底或酸腐蚀过度都会造成镀层起泡。但是这类镀液容易起泡的主要原因是有机添加剂在镀层晶面上的吸附使原有晶体或某些晶面不能正常生长，导致出现新晶核或某些晶面的畸形发展;或者是有机添加剂在镀层中的夹附阻碍了晶格的正常排列，引起晶格畸变从而增大了镀层的内应力，导致镀层起泡一般是添加剂用量愈多，镀液溫度愈低则添加剂在电极表面的吸附量也愈大;从而使镀层有更大的内应力而更容易起泡。
添加剂的质量对镀层起泡也有影响有些添加劑合成时反应不完全，在长期存放期间或长期使用过程中产生继续聚合的情况这样的添加剂，可能容易使晶格畸变而产生应力造成镀層起泡。
当镀层起泡时首先检查镀液温度。假使镀液温度不低再加强镀前除油、防止基体金属在酸中过腐蚀。倘若注意了这些问题起泡现象依然存在，那就应该注意添加剂的用量和质量这时可以停止补充添加剂，用大电流电解一段时间以降低添加剂的含量，观察起泡现象是否改善如果仍无改善，则应检查添加剂的存放时期是否过长或者添加剂中杂质是否过多。某厂做过试验用工业级的原料匼成的DPE—Ⅰ，加入镀液中电镀时镀层起泡，而用纯度较高的原料合成的DPE—Ⅰ加入镀液中电镀时，镀层就不起泡然后他们将工业级原料合成的DPE—Ⅰ，在使用前先电解一段时间然后再使用，起泡现象基本上不出现了该厂的试验证明，添加剂的纯度对镀层起泡有影响應该引起注意。
假使镀层起泡是由添加剂的质量不好引起的那就一方面，应对镀液进行处理处理方法可用双氧水一活性炭或高锰酸钾┅活性炭。有资料介绍用lg/LBa(OH)2和1g/LCa(ocl)2处理镀液效果很好;另一方面对未使用的添加剂，在使用前进行电解处理以减少添加剂中杂质对镀层起泡的影响。
(3)沉积速度慢深镀能力差。镀液温度低;阴极电流密度小;镀液中氢氧化钠含量或DPE含量太低;镀液浑浊或有铅等异金属杂质等会出现这类故障
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