鋅酸鹽鍍鋅過程中出現(xiàn)鍍層粗糙故障的原因以及處理辦法
(1)鋅含量過高
原因分析：由于鋅酸鹽鍍液中氫氧根離子對(duì)鋅離子的絡(luò)合能力不強(qiáng)，陰極極化作用較弱，為此，采用降低氧化鋅含量、提高氫氧化鈉含量的辦法進(jìn)行彌補(bǔ)。生產(chǎn)中，為了使鍍液穩(wěn)定，應(yīng)控制NaOH/Zn=8～10或NaOH/Zn0=10～12之間，鍍液中氫氧化鈉含量一般為120g/L，所以掛鍍時(shí)氧化鋅的濃度一般采用10～12g/L，滾鍍時(shí)稍低，8～10g/L為宜。鋅含量低，鍍層結(jié)晶細(xì)致，光澤均勻，鍍液的分散能力和深鍍能力好，但鋅含量過低，電流密度上限和陰極電流效率降低，陰極極化作用增加，沉積速度慢。鋅含量過高，鍍層發(fā)暗、粗糙，陰極電流效率提高，高電流密度易燒焦，出現(xiàn)陰陽面，鍍液的分散能力和深鍍能力降低
因鋅陽極的化學(xué)溶解較快，Zn2+濃度很易上升，造成鍍層品質(zhì)異常，可采取下列措施，防止Zn2+濃度上升
a.定期分析調(diào)整Zn2+的含量;
b.使用部分鍍鎳鐵板代替鋅陽極，并控制其面積比為2：1，保證足夠的陽極面積，又可控制Zn2+濃度的升高;
c.不生產(chǎn)時(shí)，取出鋅陽極板，以減緩鋅陽極的化學(xué)溶解;
d.控制鍍液的工藝參數(shù)在工藝范圍內(nèi);
e.使用高純度的鋅陽極板(0號(hào)鋅錠)
處理方法：稀釋鍍液，分析調(diào)整鍍液成分至標(biāo)準(zhǔn)值
(2)氫氧化鈉含量過低
原因分析：鍍液中的氫氧化鈉是鋅的絡(luò)合劑、導(dǎo)電鹽，又是陽極去極化劑，并兼有除油作用。含量低，陽極鈍化、槽電壓升高，鍍液的分散能力和深鍍能力降低，鍍層發(fā)暗、粗糙;含量高，鍍液導(dǎo)電性能好，分散能力和深鍍能力提高，陽極化學(xué)溶解過快，導(dǎo)致鍍液中的鋅含量不斷升高，造成鍍液成分比例失調(diào)，陰極電流效率下降，光亮劑消耗增多，同時(shí)，氫氧化鈉易于生成碳酸鈉，造成碳酸鈉積累，鍍液電阻增大，溫度升高過快，嚴(yán)重影響鍍層質(zhì)量
處理方法：分析調(diào)整鍍液成分至標(biāo)準(zhǔn)值
(3)鍍液中有固體顆粒
(4)光亮劑含量太低
原因分析：在鋅酸鹽鍍鋅液中，沒有光亮劑存在時(shí)，所得的鍍層是粗糙的，甚至是疏松的海綿狀鍍層。當(dāng)加入一定量的添加劑后，可以使鍍層結(jié)晶細(xì)致、光亮，電流密度范圍擴(kuò)大，鍍液的分散能力和深鍍能力提高，但是光亮劑含量過多，鍍層非常光亮，鍍層的脆性增大，而且容易引起鍍層起泡，結(jié)合力不好。含量低，鍍層光亮度差、出光速度慢，含量過低，鍍層發(fā)暗、粗糙
處理方法：用赫爾槽調(diào)整光亮劑的含量
(5)溫度太高
原因分析：鋅酸鹽鍍鋅液的最佳溫度一般控制在10～25℃。溫度低時(shí)，鍍液的導(dǎo)電性能差，電流密度上限降低，添加劑吸附強(qiáng)，脫附困難，當(dāng)Dk高時(shí)，工件的尖端(或邊緣)易燒焦，鍍層中添加劑夾雜多，鍍層脆性增加，容易變色、起泡。溫度高時(shí)，添加劑吸附弱，極化降低，光亮劑消耗大，Zn2+含量易上升，鍍液穩(wěn)定性差，分散能力和深鍍能力降低，鍍層結(jié)晶粗糙、發(fā)灰、光亮性差
處理方法：控制鍍液溫度至工藝范圍內(nèi)
(6)陰極電流密度過大
原因分析：陰極電流密度的大小與鍍液的濃度和溫度密切相關(guān)，隨濃度和溫度的升高，可適當(dāng)提高陰極電流密度。溫度低時(shí)，鍍液的導(dǎo)電性差，添加劑吸附強(qiáng)，脫附困難，如果使用高電流密度的話，高電流密度區(qū)鍍層易燒焦，同時(shí)添加劑夾雜多，鍍層脆性增大、起泡，鈍化膜易變色及耐腐蝕性能下降。對(duì)于鍍層厚度要求薄和白色鈍化的工件，可以適當(dāng)加大陰極電流密度;對(duì)于鍍層要求較厚，或是彩色鈍化的工件，陰極電流密度應(yīng)小些，以減少鍍層的內(nèi)應(yīng)力和提高鈍化膜的抗蝕能力。溫度高時(shí)，添加劑吸附弱，極化降低，必須采用較高的電流密度，以提高陰極極化作用，細(xì)化結(jié)晶，防止陰陽面。一般地，鍍液溫度低于20℃時(shí)，陰極電流密度采用1～1.2A/dm2;20～30℃宜采用l.5～2.0A/dm2;30～40℃時(shí)宜采用2～4A/dm2
綜上所述，陰極電流密度的控制原則是，在允許的電流密度下盡量開大，電流密度小，添加劑容易吸附，不易脫附，鍍層中有機(jī)物夾雜較多，鍍層脆性大，容易起泡、變色，產(chǎn)生陰陽面。電流密度太大，鍍層結(jié)晶粗糙、高電流密度區(qū)鍍層燒焦
處理方法：準(zhǔn)確測(cè)量工件受鍍面積，合理設(shè)定電流值
(7)異金屬雜質(zhì)過多
原因分析：鍍液中的異金屬雜質(zhì)主要有Fe2+、Fe3+、Cu2+、Pb2+等，雜質(zhì)過多，會(huì)造成鍍層發(fā)暗、發(fā)黑，產(chǎn)生黑色條紋，鍍液分散能力下降，邊角部位易燒焦，鈍化后不良，甚至呈無光澤的瓦黃至暗褐色，更為致命的危害是導(dǎo)致鍍層起泡，嚴(yán)重時(shí)鍍層成片脫落(大部分金屬雜質(zhì)離子呈氫氧化物懸浮在溶液中，特別是Fe3+呈膠體狀懸浮物，吸附沉積在工件表面，直接影響鍍層與基體的結(jié)合力，一旦有機(jī)物含量增加，內(nèi)應(yīng)力增大，更容易起泡、脫皮。)
①Cu2+雜質(zhì)主要來源于掛具和導(dǎo)電極桿，其極限含量不得大于0.015g/L。少量的Cu2+雜質(zhì)影響鈍化膜的色調(diào)，稍高會(huì)使鈍化膜發(fā)霧，再多時(shí)，硝酸出光后發(fā)黑，嚴(yán)重時(shí)鍍層粗糙呈灰黑色，鈍化后更黑，含量再高鍍層呈海綿狀
②Pb2+雜質(zhì)主要來源于鋅陽極，其極限含量不得大于0.002g/L。Pb2+雜質(zhì)較多時(shí)，鍍層呈暗灰色，硝酸出光后出現(xiàn)黑乎乎的花斑，鈍化時(shí)有黃褐色的膜，含量再高鋅鍍層難以沉積
③Fe2+雜質(zhì)主要來源于化學(xué)材料、前工序清洗水等，其極限含量不得大于0.05g/L。雜質(zhì)含量較多時(shí)，低電流密度處鍍層灰暗，鈍化膜無光澤
處理方法一：小電流電解處理法 用瓦楞形鐵板作陰極，0.05～0.5A/dm2的電流電解，直至鍍液正常
處理方法二：鋅粉一活性炭處理法
a.向鍍液中加入0.6g/L左右的鋅粉(用小試驗(yàn)確認(rèn)用量)，攪拌30min;
b.加入1～3g/L活性炭，繼續(xù)攪拌30min;
C.靜置3h，過濾鍍液;
d.分析調(diào)整鍍液成分，調(diào)節(jié)pH值、補(bǔ)加光亮劑后，試鍍
處理方法三：硫化鈉處理法
a.配制適量的試劑級(jí)的硫化鈉溶液(用量先由小試驗(yàn)確定，每次用量不得超過0.2g/L)，并稀釋至100倍;
b.邊加入邊劇烈攪拌lh;
c.自然沉淀一晝夜，試鍍(不必過濾)
附：如何防止異金屬雜質(zhì)污染鍍液?
a.選用合格的化學(xué)材料和高純度的鋅陽極(0號(hào)鋅錠);
b.配制和補(bǔ)加鍍液時(shí)，使用純水;
C.防止掛具和工件落入鍍槽，一旦落人須及時(shí)撈出;
d.嚴(yán)格清洗操作標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)，減少掛具主桿和工件清洗時(shí)帶入，造成交叉污染;
e.入鍍槽的工件，先經(jīng)l0%氫氧化鈉溶液預(yù)浸，防止清洗水帶入鍍槽而造成污染;
f.選用合適的不溶性陽極，防止該陽極溶解，而造成異金屬雜質(zhì)污染;
g.嚴(yán)格控制全工序的液面高度，防止掛具銅鉤腐蝕和主桿腐蝕造成的交叉污染;
h.鍍液定期進(jìn)行處理，防止異金屬雜質(zhì)離子積累