三价铁对碱性锌酸盐镀锌的影响

（海宁市科泰克金属表面技术有限公司，浙江 嘉兴314400）

0 前言

锌酸盐镀锌具有环保、安全等特点，是现在常用的镀锌方法。但与氰化物镀锌相比，锌酸盐镀锌的前处理要求较高，对杂质的容忍度较差。在实际生产中，如果对前处理不够重视，就会使杂质带入过多而造成质量问题。本文采用赫尔槽试验研究了三价铁对碱性锌酸盐镀锌的影响。

1 实验

1.1 仪器与试剂

仪器：兆信KXN-15100D型整流器，JJ200型电子天平，赫尔槽。

试剂：分析纯的FeCl3·6 H2O和HNO3。

1.2 实验过程

镀液组成：NaOH 120 g/L，Zn 8 g/L，HNKT401 A 10 mL/L，HNKT401 B 2 mL/L，HNKT401 C 2 mL/L，HNKT401 D 6 mL/L，温度22℃。分别加入质量浓度为10 g/L的FeCl3溶液0 mL/L、3 mL/L、6 mL/L、9 mL/L、12 mL/L、15 mL/L。

在总电流为1 A的条件下进行10 min赫尔槽试验，观察试片。再经过pH值为2.0的HNO3出光，观察HNKT622三价铬蓝白钝化对试片外观的影响。

2 结果与讨论

2.1 三价铁对碱性锌酸盐镀锌的影响

图1和图2分别为赫尔槽背面试片和正面试片的结果图。

（1）如图1所示，随着FeCl3的加入，低电位的影响比较明显，发暗面积逐渐增加，走位也受到较大的影响。

（2）与图2（a）相比，图2（b）和图2（c）三价铬蓝白钝化后的颜色无明显变化且比较光亮；图2（d）虽然光亮，但钝化后颜色不够蓝且红光不足；图2（e）和图2（f）硝酸出光后有发黄发暗现象，经蓝白钝化后钝化膜颜色发暗、发雾且黑色条纹更加明显。

图1 赫尔槽背面试片结果图

图2 赫尔槽正面试片结果图

（3）通过赫尔槽试验可以确定FeCl3的加入不仅对走位影响较大，而且影响三价铬蓝白钝化膜的颜色。更为致命的危害是导致镀层起泡，严重时镀层成片脱落[1]。因此，在生产过程中选用合适的不溶性阳极，防止阳极溶解，并严格控制清洗水的带入。

3 三价铁的处理方法

锌酸盐镀液中NaOH的质量浓度较高，Fe3+以氢氧化铁的形式存在，也略溶于碱溶液中生成三价铁的酸盐。因此，对于三价铁的处理，首先必须要加强过滤，勤洗滤芯，防止吸附在工件表面，再通过小电流电解处理或置换去除。小电流电解处理起效比较慢，建议在日常维护中使用。通常采用锌粉处理方法，向镀液中加入0.5 g/L的锌粉，搅拌30 min后过滤，钝化膜颜色就可以恢复正常。然而，从实践中发现，加入锌粉对改善钝化膜的颜色比较明显，但对于走位能力的改善很有限。尝试采用CK778处理，不仅钝化膜的颜色改善明显，而且走位能力也有明显的好转。

4 结论

三价铁杂质对碱性锌酸盐镀锌有不良影响。当FeCl3超过90 mg/L时，已经不能正常生产。因此，在日常维护中应尽量降低镀液中三价铁杂质的质量浓度。

（1）清洗水应及时更换，并且加强镀液过滤。

（2）日常多用小电流电解处理。