1、電鍍鋅的原理及相關(guān)知識一、概述 鋅易溶于酸，也能溶于堿，故稱它為兩性金屬。鋅在干 燥的空氣中幾乎不發(fā)生變化。在潮濕的空氣中，鋅表面會生成致密的 堿式碳酸鋅膜。在含二氧化硫、硫化氫以及海洋性氣氛中，鋅的耐蝕 性較差，尤其在高溫高濕含有機(jī)酸的氣氛里，鋅鍍層極易被腐蝕。鋅的標(biāo)準(zhǔn)電極電位為-0.76V，對鋼鐵基體來說，鋅鍍層屬于陽 極性鍍層，它主要用于防止鋼鐵的腐蝕，其防護(hù)性能的優(yōu)劣與鍍層厚 度關(guān)系甚大。鋅鍍層經(jīng)鈍化處理、染色或涂覆護(hù)光劑后，能顯著提高其防護(hù)性 和裝飾性。近年來，隨著鍍鋅工藝的發(fā)展，高性能鍍鋅光亮劑的采用， 鍍鋅已從單純的防護(hù)日的進(jìn)入防護(hù)-裝飾性應(yīng)用。鍍鋅溶液有氤化物鍍液和無氤鍍液兩類

2、。氰化物鍍液中分微氰、 低氰、中氰、和高氰幾類。無氰鍍液有堿性鋅酸鹽鍍液、鉉鹽鍍液、 硫酸鹽鍍液及無氨氯化物鍍液等。氰化鍍鋅溶液均鍍能力好，得到的 鍍層光滑細(xì)致，在生產(chǎn)中被長期采用。但由于氰化物劇毒，對環(huán)境污 染嚴(yán)重，近年來已趨向于采用低氰、微氰、無氰鍍鋅溶液。二、原理在盛有鍍鋅液的鍍槽中，經(jīng)過清理和特殊預(yù)處理的待鍍件作為陰 極，用鍍覆金屬制成陽極，兩極分別與直流電源的正極和負(fù)極聯(lián)接。 鍍鋅液由含有鍍覆金屬的化合物、導(dǎo)電的鹽類、緩沖劑、pH調(diào)節(jié)劑 和添加劑等的水溶液組成。通電后，鍍鋅液中的金屬離子，在電位差 的作用下移動到陰極上形成鍍層。陽極的金屬形成金屬離子進(jìn)入鍍鋅 液，以保持被鍍覆的金屬離

3、子的濃度1。在有些情況下，如鍍鉻， 是采用鉛、鉛銻合金制成的不溶性陽極，它只起傳遞電子、導(dǎo)通電流 的作用。電解液中的鉻離子濃度，需依靠定期地向鍍液中加入鉻化合 物來維持。鍍鋅時(shí)，陽極材料的質(zhì)量、鍍鋅液的成分、溫度、電流密 度、通電時(shí)間、攪拌強(qiáng)度、析出的雜質(zhì)、電源波形等都會影響鍍層的 質(zhì)量，需要適時(shí)進(jìn)行控制。三、種類1、堿性氰化物鍍鋅2、堿性鋅酸鹽鍍鋅3、鉉鹽鍍鋅4、鉀鹽鍍鋅5、鉉鉀混合浴鍍鋅6、硫酸鹽鍍鋅三、鍍鋅層的后處理1、鈍化2、去氫3、著色技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)采用美國ASTM B695-2000及軍用C-81562機(jī)械鍍鋅技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。質(zhì)量特點(diǎn)：1、外觀光滑，無鋅瘤、毛刺，呈銀白色；2、厚度均為可控，在

4、5-107m之內(nèi)任意選擇；3、無氫脆、無溫度危害，可保證材料力學(xué)性能不變；4、可代替部分需熱鍍鋅的工藝；5、耐腐蝕性好，中性鹽霧試驗(yàn)達(dá)240小時(shí)。電鍍鋅與熱鍍鋅的比較據(jù)統(tǒng)計(jì)，鋼鐵在空氣、水或土壤中很容易生銹，甚至完全損失， 每年因腐蝕造成的損失約占整個(gè)鋼鐵產(chǎn)量的1/10。為了使緊固件表面 具有某種特殊功能，同時(shí)賦予其表面裝飾性的外觀，所以一般采用電 鍍鋅的方式對其處理。電鍍鋅1、原理。由于鋅在干燥空氣中不易變化，而在潮濕的空氣中，表 面能生成一種很致密的碳酸鋅薄膜，這種薄膜能有效保護(hù)內(nèi)部不再受 到腐蝕。并且當(dāng)某種原因使鍍層發(fā)生破壞而露出不太大的基體時(shí)，鋅 與鋼基體形成微電池，使緊固件基體成為陰

5、極而受到保護(hù)。在汽車運(yùn) 輸?shù)刃袠I(yè)中應(yīng)用較廣，但需要的是三價(jià)鉻鈍化層、鋅鎳合金鍍封閉涂 層，減少六價(jià)鉻鈍化有害、有毒層。2、性能特點(diǎn)。鋅鍍層較厚，結(jié)品細(xì)致、均勻且無孔隙，抗腐蝕性 良好；電鍍所得鋅層較純，在酸、堿等霧氣中腐蝕較慢，櫥有效保護(hù) 緊固沙件基體，鍍鋅層經(jīng)鉻酸鈍化后形成白色、彩色、軍綠色等，美 觀大方，具有一定的裝飾性，由于鍍鋅層具有良好的延展性，因此可 進(jìn)行冷沖、軋制、折彎等各種成型而不損壞鍍層。3、應(yīng)用范圍。電鍍鋅所涉及的領(lǐng)域越來越廣泛，緊固件產(chǎn)品的應(yīng) 用已遍及機(jī)械制造、電子、精密儀器、化工、交通運(yùn)輸、航天等在國 民經(jīng)濟(jì)中有重大意義。熱浸鋅在各種表面保護(hù)緊固件基體的涂鍍方法中。熱浸鋅

6、是一種非常優(yōu)良 的一種。它是在鋅呈液體的狀態(tài)下，經(jīng)過了相當(dāng)復(fù)雜的物理、化學(xué)作 用之后，在鋼鐵緊固件上不僅鍍上較厚的鋅層，而且還生成一種鋅一 鐵合金層。這種鍍法，不僅具備了電鍍鋅的耐腐蝕特點(diǎn)，而且由于具 有鋅鐵合金層，還具有電鍍鋅所無法比擬的強(qiáng)耐腐蝕性，因此，這種 鍍法特別適用于各種強(qiáng)酸、堿霧氣等強(qiáng)腐蝕環(huán)境中。這種緊固件在電力鐵塔建設(shè)中使用量很大。原理熱浸鋅層是鋅在液態(tài)下，分三個(gè)步驟形成的，鐵基表面被鋅液溶解 形成鋅一鐵合金相層；合金層中的鋅離子進(jìn)一步向基體擴(kuò)散形成鋅一 鐵互溶層；合金層表面包絡(luò)著鋅層。性能特點(diǎn)1、具有較厚致密的純鋅層覆蓋在鋼鐵緊固件表面上，它可以避免 鋼鐵基體與任何腐蝕溶液的接觸，保護(hù)鋼鐵緊固件基體免受腐蝕。在 一般大氣中，鋅層表面形成一層很薄而密實(shí)的氧化鋅層表面。它很難 溶于水，故對鋼鐵緊固件基體起著一定保護(hù)作用。如果氧化鋅與大氣 中其它成分生成不溶性鋅鹽后，則防腐蝕作用更理想；2、具有鋅鐵合金合金層，結(jié)合致密，在海洋性鹽霧大氣及工業(yè) 性大氣中表現(xiàn)特有抗腐蝕性；3、由于結(jié)合牢固，鋅一鐵互溶，具有很強(qiáng)的耐磨性；4、由于鋅具有良好的延展性，其合金層與鋼鐵基體附著牢固，因 此熱鍍鋅可進(jìn)行冷沖、軋制、拉絲、彎曲等各種成型工序，不損傷鍍 層；5、鋼結(jié)構(gòu)件熱浸鋅后，相當(dāng)于一次退