环保型镀锌电解液中添加剂性能的比较(10)
结合力 △ √ √ √ △
划格法测结合力：“√”无镀层起皮或脱落；“△”轻微镀层起皮或脱落；“×”镀层起皮或脱落。
温度在25～35℃范围时，能获得较好的分散能力和电流效率，镀层结晶细致、柔软。温度超过40℃时，影响镀液的pH值及成分的稳定性，从而导致了镀层结合力的下降。
在工艺温度范围内，温度低时，电流密度减小，沉积速度慢，但电流效率略有提高；温度高，可提高电流密度，沉积速度加快。如镀液温度过低，镀液的分散能力和阴极电流效率大大降低，镀层结晶较粗，色泽发暗，甚至出现条纹状镀层；在高电流区，镀层还会出现烧焦。
根据以上结果，要获得具有良好结合力的镀层，溶液温度应控制在25～35 ℃为宜。
5.3.5 添加剂对镀层结合力的影响
碱性镀锌工艺中添加剂有三乙醇胺，DE和香草醛。
三乙醇胺在镀液中的加入量为25～35mL/L。无氰碱性镀锌的镀液中加入三乙醇胺是非常有益的, 它不但使镀液稳定性增加, 更重要的是使镀层光亮、细致均匀。我们用分散能力及光亮区域对三乙醇胺的最佳含量进行优选。从试验中可知镀液的分散能力随着三乙醇胺含量的增大而下降。在含量为20mL/L时, 低电流区有少量不明显的条纹,但经钝化后就消除了；在30～40 mL/L时,光亮区域无明显区别。在50 mL/L时, 在大电流区域有烧焦现象。所以我们认为三乙醇胺的含量为30 mL/L升时较好,过多了不但影响镀液分散能力,同时液温上升亦较快,不利于镀层的质量提高,成本也相应增大。
DE是一种重要的添加剂。加入4～6mLDE便能提高镀液稳定性。添加剂参与电极过程, 在电极表面与金属离子共沉积。添加剂的这种微量沉积都会改变电极表面的活性、电荷密度以及电荷分布, 从而显著影响电极过程。添加剂的每一个极性单元的沉积, 将使以沉积点为中心的微小区域与其他区域的电子能级产生差异, 导致该微小区域与其他区域的沉积速度也产生差异, 累积的效应就是我们宏观看到的镀层晶粒细化及正整平或负整平作用的效果。
香草醛是一种有效的碱性镀锌光亮剂，其用量为0.7g/L，用量低时镀层光亮度低，效果不好，用量过高易增加镀层脆性，镀层夹杂增加。这是因为香草醛在DE型碱性镀锌的电镀过程中与锌一同在阴极被还原为2-甲氧基-对-甲酚，井与锌一起沉积成镀层，当镀液中舍有过多的香草醛时， 由于在镀层中夹杂有过多的2-甲氧基-对-甲酚而使镀层变脆，因此具有相当的光亮和整平作用，可以提高阴极极化，使镀层晶粒变细，光亮度提高，同时还可以改善阳极溶解，并可降低镀层的内应力。
通过添加单组分的添加剂对镀层性能的影响由表5.8所示：
表5.8 单组分添加剂对镀层性能影响
添加剂 镀层结合力 镀层外观
DE 无起皮脱落 平整
三乙醇胺 轻微起皮，不脱落 平整
香草醛
不添加 有起皮脱落
很差 平整光亮
海绵状
由表5.8可知，单一的加入一种添加剂只能改善镀层的部分方面，并不能全面的改善镀层质量和性能。
再取基础镀液放入烧杯中，从上述添加剂中添加符合添加剂观察电镀后对镀层性能。添加剂对镀层性能的影响由表5.9所示：
表5.9 复合添加剂对镀层性能的影响
添加剂 镀层结合力 镀层外观
DE+香草醛 无起皮或脱落 光亮，平整