電鍍鋅，就是利用電解，在制件表面形成均勻、致密、結(jié)合良好的金屬或合金沉積層的過(guò)程。與其他金屬相比，鋅是相對(duì)便宜而又易鍍覆的一種金屬，屬低值防蝕電鍍層，被廣泛用于保護(hù)鋼鐵件，特別是防止大氣腐蝕，并用于裝飾。鍍覆技術(shù)包括槽鍍(或掛鍍)、滾鍍(適合小零件)、自動(dòng)鍍和連續(xù)鍍(適合線材、帶材)。接下來(lái)由科普電鍍?yōu)榇蠹抑v解陜西電鍍鋅的原理及一些相關(guān)知識(shí)。

01.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(huì)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(duì)鋼鐵基體來(lái)說(shuō)，鋅鍍層屬于陽(yáng)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(lái)，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)目的進(jìn)入防護(hù)-裝飾性應(yīng)用。

鍍鋅溶液有氰化物鍍液和無(wú)氰鍍液兩類(lèi)。氰化物鍍液中分微氰、低氰、中氰、和高氰幾類(lèi)。無(wú)氰鍍液有堿性鋅酸鹽鍍液、銨鹽鍍液、硫酸鹽鍍液及無(wú)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(zhǎng)期采用。但由于氰化物劇毒，對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重，近年來(lái)已趨向于采用低氰、微氰、無(wú)氰鍍鋅溶液。

02.原理

在盛有鍍鋅液的鍍槽中，經(jīng)過(guò)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(yáng)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(lèi)、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(dòng)到陰極上形成鍍層。陽(yáng)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子的濃度。在有些情況下，如鍍鉻，

是采用鉛、鉛銻合金制成的不溶性陽(yáng)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(lái)維持。鍍鋅時(shí)，陽(yáng)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(huì)影響鍍層的質(zhì)量，需要適時(shí)進(jìn)行控制。

03,種類(lèi)

1、堿性氰化物鍍鋅

2、堿性鋅酸鹽鍍鋅

3、銨鹽鍍鋅

4、鉀鹽鍍鋅

5、銨鉀混合浴鍍鋅

6、硫酸鹽鍍鋅

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(guó)ASTMB695-2000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(wú)鋅瘤、毛刺，呈銀白色；

2、厚度均為可控，在5-107μm之內(nèi)任意選擇；

3、無(wú)氫脆、無(wú)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)。

04.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(duì)其處理。

電鍍鋅

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極而受到保護(hù)。在汽車(chē)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。

性能特點(diǎn)。鋅鍍層較厚，結(jié)晶細(xì)致、均勻且無(wú)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，鞥有效保護(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(lái)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(guó)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(guò)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—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(wú)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—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—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(duì)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—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)于一次退火處理，能有效改善鋼鐵基體的機(jī)械性能，消除鋼件成型焊接時(shí)的應(yīng)力，有利于對(duì)鋼結(jié)構(gòu)件進(jìn)行車(chē)削加工；

6、熱浸鋅后的緊固件表面光亮美觀；

7、純鋅層是熱浸鋅中.富有塑性的一層鍍鋅層，其性質(zhì)基本接近于純鋅，具有良好的延展性。

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