氨三乙酸—氯化铵镀锌

第一节　氨三乙酸—氯化铵镀锌

氨三乙酸—氯化铵镀锌溶液呈弱酸性，这种镀液的主要特点是无氰。镀液的分散能力和覆盖能力较好，镀层比较光亮，成本较低。缺点是镀液对钢铁设备腐蚀严重;镀锌层钝化膜易变色;夏天镀液内的锌离子急剧升高，使镀层粗糙，冬天氯化铵结晶影响正常生产。本工艺最大的弱点是铵离子的存在，使废水处理变得困难。

一、镀液组成和工艺条件(表6－1)

表6－1　氨三乙酸—氯化铵镀锌工艺条件

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二、镀液中各组成的作用

①锌含量。锌含量的高低对镀层质量影响很大。锌含量过高，镀层粗糙;锌含量过低，沉积速度慢，生产效率下降。所以，正常生产中，挂镀一般控制在18～25g/L。滚镀生产中，电解液中的锌含量一般控制在15～18g/L之间。

②氯化铵。含量范围较宽，一般控制在200～300g/L都能电镀。氯化铵是导电盐，又是配合剂。含量高有利于提高电解液的导电能力和覆盖能力。含量过高，阳极溶解速度过快，但是，超过其溶解度而易结晶析出，导致质量降低;含量偏低，电解液分散能力降低，镀层粗糙，光亮度降低。所以，一般控制氯化铵的含量在250g/L左右。

③氨三乙酸。氨三乙酸是配合剂，能显著地提高阴极的极化作用，提高电镀液的分散能力和覆盖能力，使镀层结晶细致。但是含量过高，能降低阴极电流效率，增大基体与镀层的渗氢量，同时加快锌阳极溶解。含量太低时，电镀液的分散能力差，镀层粗糙。所以，氨三乙酸的含量，挂锌时控制在30～40g/L，滚锌时控制在20～30g/L。

④硫脲。硫脲是一种含硫基的有机增光剂，能提高阴极极化，改善镀液分散能力，使镀层结晶细致光泽。含量控制在1～2g/L。过低效果不明显;过高，增加镀层内应力，提高镀层的脆性。

⑤聚乙二醇。聚乙二醇为有机化合物，是一种非离子型的表面活性剂。在电镀过程中，发挥两个作用。第一，提高镀液分散能力，使镀层细致光亮。第二，扩大电流密度范围。使用聚乙二醇的分子质量要在6000以上，含量控制在1.0～2.0g/L。含量低，镀层光亮度差，电流密度范围小;含量高，增加电镀液的黏度，导电能力和覆盖能力大大下降，同时，镀层易出现针孔、发暗、钝化膜易变色等问题。

⑥海鸥洗涤剂。海鸥洗涤剂是一种表面活性剂。它具有降低电解液的表面张力的功能，增加电镀液对镀层的润湿作用，防止镀层出现针孔、麻点等问题。含量控制在0.5mL/L以下。含量过高会使镀层发黑。

⑦硼酸。镀锌溶液的缓冲剂，它起着使镀液的pH值保持在一定范围内的作用。必须有缓冲剂存在。

三、工艺条件的影响

①pH值。pH值偏高，阴极电流密度范围缩小，镀层光泽差，严重时，镀层疏松、发黑。pH值偏低，电流效率降低，阴极析氢增多，镀层产生条纹。在电镀过程中，pH值会不断增大，应定期调整。pH值偏高时，用稀盐酸或氨三乙酸调整;偏低时，用稀氢氧化钠或氨水调整。

②温度。温度一般控制在10～30℃。温度过高，会降低配合剂的络合能力，甚至造成氯化铵的分解，同时加快阳极的溶解，使镀液Zn²⁺浓度增加，镀层粗糙和产生颗粒、毛刺。温度偏低时，氯化铵容易结晶析出，降低镀层质量。

③阴极电流密度。阴极电流密度与锌离子的含量、pH值、电镀液的浓度有关。在正常的情况下，适当增大电流密度，能提高阴极极化作用，使镀层结晶细致。但电流密度过高，阴极上产生氢气逸出，使阴极区附近的pH值升高，导致锌盐水解，产生Zn(OH)₂，黏附在阴极表面，造成镀层烧结。在滚镀生产中，电流密度过大，镀件产生黑色小斑点。因此，一般阴极电流密度控制在0.8～2.0A/dm²。

四、溶液的配制

氯化铵和氯化锌用热水溶解，氨三乙酸则先用少量的水使之成为悬浊液，在不断搅拌下，加入70%～80%的氢氧化钠溶液，使其全部溶解，如果要加氧化锌，则先将氧化锌用水调成糊状，边搅拌边缓慢地加到氨三乙酸溶液中。硫脲、聚乙二醇(先敲成小碎块)、海鸥洗涤剂分别用热水搅拌、溶解后，加入到溶液中去。最后用水稀释至所需的溶液体积，待用。

五、镀液的维护与杂质的去除

(1)镀液的维护。

①加强零件的镀前处理，防止油污、锈迹带入镀槽，恶化镀液。

②每周对镀液的主要成分分析一次，并及时调整至工艺范围。

③坚持每天打捞掉入镀槽中的零件，防止铁杂质积累，污染镀液。

④每季对镀液进行一次大处理。

(2)杂质的去除。

①铜杂质的处理。采用锌粉处理。在镀液中，加入0.5～1.0g/L锌粉，搅拌30min，然后静止2h，进行过滤。

②铁杂质的处理。向镀液中加入30%的双氧水0.3～0.5mL/L，充分搅拌30min，然后加入冷却的氢氧化钠溶液，调整pH值为7～8。称取10g/L磷酸氢二钠，用少量水溶解后，边搅拌边加入镀液，使之生成FePO₄沉淀。静置48h后，过滤分析调整镀液各成分。用氨三乙酸或稀盐酸溶液调整pH值至工艺范围。

③有机杂质的处理。将镀液加热到50℃左右加入3～5g/L活性炭，搅拌30min，静置12h后过滤镀液;分析并调整至工艺条件，电解试镀。

六、常见的故障及排除方法

常见的故障及排除方法见表6－2。

表6－2　常见的故障及排除方法

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