碱性镀锌工艺研究+文献综述(5)
电镀在金属腐蚀的防护中占据着很重要的位置。由于我国锌资源丰富、价格低廉，而且锌在干燥的空气中几乎不发生变化。近年来，随着镀锌工艺的发展，高性能镀锌光亮剂的采用，镀锌已从单纯的防护目的进入防护装饰性应用，所以锌是电镀金属中用量最大的一种。据粗略统计，它在电镀总量中占据的份额要达到60%以上[9]。
镀锌层具有镀层较厚，结晶细致、均匀且无孔隙，抗腐蚀性良好的优点。电镀所得锌层较纯，在酸、碱等雾气中腐蚀较慢，能有效保护钢基体。锌镀层经铬酸钝化后形成白色、彩色、军绿色等，美观大方，具有一定的装饰性。利用锌镀层的好的延展性，可进行冷冲、轧制、折弯等各种成型工艺而不损坏镀层。
1.3.2 电镀锌的过程
电镀锌的基本过程是将试样浸在金属盐的溶液中作为阴极，以锌板作为阳极，在接通电源后，阴极上就会沉积出金属锌镀层。其过程为：
阴极反应
副反应
阳极反应
副反应
上述过程是连续进行的。随着时间的推移，阳极锌棒尺寸逐渐变小，在镀件上将逐渐沉积出锌镀层。电镀的工艺包括预处理、电镀及镀后处理等。镀锌层质量的好坏很大程度上取决于电镀的工艺过程。每个环节都对镀层质量有很大的影响。
1.3.3 电镀锌的应用
随着社会生产的发展，人们不仅要求电镀层的具有防锈和装饰的功能，同时对电镀层的耐磨损、耐腐蚀、延长工件寿命等能力提出更高的要求。电镀锌具有防腐性好、成本低、镀层较美观等特点，长期以来，电镀锌及锌合金主要是用做防护性镀层。为进一步提高其耐蚀性，人们提出了在传统工艺的基础上改善镀层质量的新技术[10]，如Zn-Ni合金电镀、锌基复合电镀、Zn-Fe合金电镀、Zn-Co合金电镀等。
电镀锌板具有良好的耐腐蚀性、加工性、可焊性和涂漆性，主要用于汽车、家电、轻工业等行业。其中汽车用镀锌板技术含量高，是高端钢材产品。近几年，国内电镀锌钢板的消费量呈快速增长趋势。
1.4 工业镀锌的种类及其特点
得到镀锌层的方法有很多，如电镀、热镀锌、化学镀、热扩散等，其中，以电镀最普遍。电镀锌溶液分为碱性镀液、酸性镀液、中性和弱酸性镀液。碱性镀液有：氰化物镀液、碱性锌酸盐镀液、焦磷酸盐镀液等；酸性镀液有：硫酸盐镀液、氯化铵镀液等;中型和弱酸性镀液有：氯化钾、氯化钠镀液等。虽然经过电镀人员不断的研究开发,先后出现的电镀锌工艺几十种，但真正实用的不多。目前最常见的是氰化物镀液、碱性锌酸盐镀液、氯化物镀液和硫酸盐镀液[11]。
（1）氰化物镀锌
氰化镀锌从出现至今已有100多年的历史，优点是时间较早，工艺成熟。镀液主要由氧化锌、NaCN、NaOH以及适量的添加剂等组成。氰化镀锌中，Zn2+与CN-和OH-形成[Zn(CN)4]2-、[Zn(OH)4]2-等络合物,其中[Zn(CN)4]2-为主要络合物形式,其不稳定常数为1.3×10-17,因此氰化镀液的电化学极化较大。由于NaCN的存在,使得氰化镀锌具有镀层结晶细致、镀液分散能力和深镀能力好、活化能力和抗杂质能力强、镀液稳定,可以高温“除氢”、镀液温度范围较大，除油能力好，所以前处理可以简单些，镀液文护和废水治理也能较简便。因此被一致沿用至今。缺点是电流效率不高（70%-75%），不宜电镀铸铁件，毒性大，操作时有不安全感，氰化物容易分解，要经常补充，要加抽风设备等。
（2）碱性锌酸盐镀锌
碱性锌酸盐镀锌是氰化镀锌以外最重要的镀锌方法，它的主要成分为氧化锌、氢氧化钠、添加剂。