首页分享镀锌工艺分类及测厚

镀锌工艺分类及测厚

来源：花匠小妙招时间：2025-01-12 12:56

1、镀锌工艺镀锌是指在金属、合金或者其它材料的表面镀一层锌以起美观、防锈等作用的表面处理技术。主要采用的方法是热镀锌。锌易溶于酸，也能溶于碱，故称它为两性金属。锌在干燥的空气中几乎不发生变化。与其他金属相比，锌是相对便宜而又易镀覆的一种金属，属低值防蚀电镀层。在潮湿的空气中，锌表面会生成致密的碱式碳酸锌膜。在含二氧化硫、硫化氢以及海洋性气氛中，锌的耐蚀性较差，尤其在高温高湿含有机酸的气氛里，锌镀层极易被腐蚀。锌的标准电极电位为-0.76V，对钢铁基体来说，锌镀层属于阳极性镀层，它主要用于防止钢铁的腐蚀，其防护性能的优劣与镀层厚度关系甚大。锌镀层经钝化处理、染色或涂覆护光剂后，能显著提高其防护性和装

2、饰性。但需要的是三价铬钝化层、锌镍合金镀封闭涂层，减少六价铬钝化有害、有毒层（致癌、沉积损害内脏）。六价铬属于RoHS关于在电子电气设备中限制使用某些有害物质指令限制的。镀彩锌与镀环保彩锌的区别在于镀彩锌所使用的是六价铬而镀环保彩锌所使用的是三价铬。镀彩锌的颜色是彩虹色或花斑的杂色。镀环保彩锌的颜色一般是蓝色。热镀锌1、原理热浸锌层是锌在液态下，分三个步骤形成的，铁基表面被锌液溶解形成锌、铁合金相层；合金层中的锌离子进一步向基体扩散形成锌、铁互溶层；合金层表面包裹着锌层。热镀锌板的生产工序主要包括：原板准备镀前处理热浸镀镀后处理成品检验等。2、性能特点具有较厚致密的纯锌层覆盖在钢铁件表面上，它

3、可以避免钢铁基体与任何腐蚀溶液的接触，保护钢铁件基体免受腐蚀。在一般大气中，锌层表面形成一层很薄而密实的氧化锌层表面。它很难溶于水，故对钢铁件基体起着一定保护作用。如果氧化锌与大气中其它成分生成不溶性锌盐后，则防腐蚀作用更理想；具有锌铁合金合金层，结合致密，在海洋性盐雾大气及工业性大气中表现特有抗腐蚀性；由于结合牢固，锌铁互溶，具有很强的耐磨性；由于锌具有良好的延展性，其合金层与钢铁基体附着牢固，因此热镀锌可进行冷冲、轧制、拉丝、弯曲等各种成型工序，不损伤镀层；钢结构件热浸锌后，相当于一次退火处理，能有效改善钢铁基体的机械性能，消除钢件成型焊接时的应力，有利于对钢结构件进行车削加工；热浸锌后的

4、钢铁件表面光亮美观；纯锌层是热浸锌中最富有塑性的一层镀锌层，其性质基本接近于纯锌，具有良好的延展性。3、应用范围这种镀法特别适用于各种强酸、碱雾气等强腐蚀环境中。4、影响因素在实际生产过程中，影响镀锌速度及质量的常见因素有：(1)前处理不彻底。工件表面有氧化膜，影响锌的正常沉积。(2)导电不良。电流在导线上消耗，分配到工件表面的电流过小。(3)工件含碳量高。高碳钢、铸铁件等会降低氢的析出电位，工件表面析氢加速，电流效率降低。(4)工件绑扎过密。镀锌时工件局部遭到屏蔽而导致镀层过薄。(5)镀液温度偏低。当镀液温度偏低时配送的电流密度相应降低，镀层的沉积速度也必然降低。(6)镀液中氢氧化钠含量偏高

5、。氢氧化钠含量偏高时电流效率相应降低。(7)镀液中添加剂含量偏低。添加剂含量偏低会影响分散能力，镀层局部显得过薄。(8)受镀件面积估算不足，施镀时配送的电流密度显得过小。(9)工件悬挂方法不当，与锌阳极间距过大，应调整位置。(10)工件过腐蚀。降低氢的析出电位，工件表面析氢加速电流效率降低，从而影响锌的沉积速度。应在酸洗溶液中加入适量的缓蚀剂，局部处氧化皮过厚先用机械法除去，酸洗过程中多作检查。(11)阳极钝化。有效面积减少，影响电流的正常分布。(12)氢氧化钠含量偏低。若氢氧化钠含量偏低时，电流密度提不高，阳极钝化。冷镀锌（电镀锌）1、原理在盛有镀锌液的镀槽中，经过清理和特殊预处理的待镀件作

6、为阴极，用镀覆金属制成阳极，两极分别与直流电源的正极和负极联接。镀锌液由含有镀覆金属的化合物、导电的盐类、缓冲剂、pH调节剂和添加剂等的水溶液组成。通电后，镀锌液中的金属离子，在电位差的作用下移动到阴极上形成镀层。阳极的金属形成金属离子进入镀锌液，以保持被镀覆的金属离子的浓度。镀锌时，阳极材料的质量、镀锌液的成分、温度、电流密度、通电时间、搅拌强度、析出的杂质、电源波形等都会影响镀层的质量，需要适时进行控制。2、性能特点锌镀层较厚，结晶细致、均匀且无孔隙，抗腐蚀性良好；电镀所得锌层较纯，在酸、碱等雾气中腐蚀较慢，能有效保护钢铁件基体，镀锌层经铬酸钝化后形成白色、彩色、军绿色等，美观大方，具有一

7、定的装饰性，由于镀锌层具有良好的延展性，因此可进行冷冲、轧制、折弯等各种成型而不损坏镀层。3、质量特点（1）外观光滑，无锌瘤、毛刺，呈银白色；（2）厚度均为可控，在5-107m之内任意选择；（3）无氢脆、无温度危害，可保证材料力学性能不变；（4）可代替部分需热镀锌的工艺；（5）耐腐蚀性好，中性盐雾试验达240小时。4、应用范围钢钉、铁钉、紧固件、自来水管接头、脚手架扣件、钢丝绳马钢夹头等。5、分类按镀锌镀液的成分可分：(1)碱性氰化物镀锌由于（CN）属剧毒，所以环境保护对电镀锌中使用氰化物提出了严格限制，不断促进减少氰化物和取代氰化物电镀锌镀液体系的发展，要求使用低氰（微氰）电镀液。采用此工艺

8、电镀后，产品质量好，特别是彩镀，经钝化后色彩保持好。(2)碱性锌酸盐镀锌此工艺是由氰化物镀锌演化而来的。国内形成两大派系，分别为：a)武汉材保所的“DPE”系列；b) 广电所的“DE”系列。两者都属于碱性添加剂的锌酸盐镀锌，PH值为12.513。采用此工艺，镀层晶格结构为柱状，耐腐蚀性好，适合彩色镀锌。注意：产品出槽后>水洗>出光（硝酸+盐酸） >水洗>钝化>水洗>水洗>烫干>烘干>老化处理（烘箱内8090）。(3)铵盐镀锌(4)钾盐镀锌(5)铵钾混合浴镀锌(6)硫酸盐镀锌此工艺适合于连续镀（线材、带材、简单、粗大型零、部件），成本低廉。(

9、7)氯化物镀锌此工艺在电镀行业应用比较广泛，所占比例高达40%。钝化后（兰白）可以锌代铬（与镀铬相媲美），特别是在外加水溶性清漆后，外行人是很难辩认出是镀锌还是镀铬的。此工艺适合于白色钝化（兰白，银白）。镀锌层的后处理(1)去氢(2)钝化(3)着色影响因素锌含量的影响锌含量太高，光亮范围窄，容易获得厚的镀层，镀层中铁含量降低；锌含量太低，光亮范围宽，要达到所需的厚度需要较长的时间，镀层中铁含量高。氢氧化钠的影响氢氧化钠含量太高时，高温操作容易烧焦；氢氧化钠含量太低时，分散能力差。铁含量的影响铁含量太高，镀层中铁含量高，钝化膜不亮；铁含量太低，镀层中铁含量低，耐蚀性降低，颜色偏橄榄色。光亮剂的影

10、响ZF-IOOA太高，镀层脆性大；太低，低电流区域无镀层，钝化颜色不均匀；ZF一100B太高，镀层脆性大；太低，整个镀层不亮。温度的影响温度太高，分散能力下降，镀层中铁含量高，耐蚀性降低，钝化膜颜色不均匀，发花；温度太低，高电流密度区烧焦，镀层脆性大，沉积速度慢。阴极移动的影响必须采用阴极移动。移动太快，高电流密度区镀层粗糙；太慢，可能产生气流，局部无镀层。按镀锌镀液的PH值可分：碱性镀锌和酸性镀锌。(1)碱性镀锌工艺是指镀液的PH值是碱性。但因络合剂不同，又分为氰化物镀锌和锌酸盐镀锌两种。氰化物镀锌是个很古老的镀种。镀液中主要有三种成分：主盐氧化锌，络合剂氰化钠和导电盐氢氧化钠

11、（俗称火碱）。早期的氰化镀溶液中是没有光亮剂的。随着人们审美要求的提高，又在氰化液镀锌溶液中加入了起光亮作用的光亮剂。氰化镀锌工艺稳定，镀层细致。镀液分散能力好。根据氰化钠含量的多少不同，又分为高氰，中氰和低氰镀锌三种。氰化镀锌的最大缺点是毒性太大，对环境危害严重。锌酸盐镀锌是近30年来发展较快的镀锌工艺。它的主要成分是主盐氧化锌，络合剂兼导电盐氢氧化钠（俗称火碱）。为了获得细致的分散能力好的光亮镀层，还要加入光亮剂。国内锌酸盐镀锌的主要发展时期是20世纪70年代的大搞无氰镀锌年代，著名的DPE镀锌工艺和DE镀锌工艺一直使用到现在。这种工艺虽然比不上氰化镀锌工艺的稳定、细致。但它的最大优点是无

12、氰。对环境的危害要小的多。现在锌酸盐镀锌有了新的发展，起泡和脆性等缺陷得到了克服，分散能力大为改进，可以和氰化镀锌比美。(2)酸性镀锌镀液的PH值在4-6。20世纪70年代大搞无氰镀锌的第二个成果便是无氰氯化铵镀锌。与锌酸盐碱性镀锌并驾齐驱。它以氯化锌为主盐，氯化铵为络合剂及导电盐。柠檬酸，氨三乙酸为辅助络合剂。聚乙二醇和硫脲作镀层细化剂。从这种镀液中获得的镀层细致，分散能力好。镀液毒性小。但缺点主要是镀液不稳定，散发出来的氯化铵气体对电镀设备腐蚀性很大。电流效率也较低。对杂质敏感性强。工作温度范围窄。现已基本上被氯化钾镀锌工艺所淘汰。氯化钾（或氯化钠）镀锌工艺是20世纪80年代发展起来的一种

13、全新无氰镀锌工艺。它主要成分为：氯化锌主盐，一般使用含量为70-90g/L。氯化钾作导电盐，使用含量从140-280g/L不等，根据不同需求可任意调整。硼酸作PH值缓冲剂，以稳定PH值在4.6-5.6之间。由于这种镀液是在室温条件下工作，硼酸的溶解度不高，一般含量控制在25-30g/L。单独靠这三种成分是镀不出合格锌镀层来的。还要加入一些添加剂才能获得光亮、细致的镀锌层来。氯化钾镀锌的优点是镀液稳定、镀层光亮细致且成本低、电流效率高、无毒。缺点是镀液的分散能力比碱性镀锌稍差，镀层的脆性也较大。尽管如此，氯化钾镀锌一面世，立刻普遍受到欢迎。发展十分迅速，已占据镀锌的半壁江山。从市场上看，目前镀锌

14、工艺主要是两个镀种：碱性锌酸盐和酸性氯化钾镀锌。其他镀锌工艺均已相形见绌，缓慢退出历史舞台。酸性镀锌工艺中还有一种硫酸盐镀锌工艺。它的主要成分是主盐硫酸锌。含量在250-500g/L之间。明矾或硫酸铝作导电盐。含量在30-50g/L之间。导电盐也有加入硫酸钠或氯化钠的。除了上述几种外，还要加入一些添加剂，作用是使镀层细致。最早是采用糊精或树胶，后来发明了一些专用光亮剂使镀层更加光亮细致。硫酸盐镀锌的最大优点是可使用较大电流密度(1-5A/dm2)，镀速快。但缺点是镀液的分散能力很差，不宜用来镀较复杂工件。由于它的特殊性，硫酸盐镀锌主要用在镀铁丝、钢带、钢板等形状简单，连续化生产性强的行业。除了

15、上述几种常用的镀锌工艺外，还有焦磷酸盐镀锌、氟硼酸盐镀锌、羟酸盐镀锌等工艺，但应用不多，不再介绍。机械镀锌在装有镀件、玻璃球、锌粉、水和促进剂的旋转滚桶内，作为冲击介质的玻璃球随着滚桶转动，与镀件表面发生摩擦和锤击产生机械物理能量，在化学促进剂的作用下，将镀涂的锌粉“冷焊”到镀件表面上，形成光滑、均匀和细致的具有一定厚度的镀层。技术标准采用美国ASTM B695-2000及军用C-81562机械镀锌技术标准。颜色：锌是银白色的，有蓝色的光。就是看上去，有点蓝色的感觉。在GB/T13911-92标准中，电镀锌的后处理有四种： 1. 光亮铬酸盐处理光泽镀锌，也是

16、白锌；其后处理的表示符号为：c1A2. 漂白铬酸盐处理白锌，就是我们常说的蓝白锌；其后处理的表示符号为：c1B3. 彩虹铬酸盐处理彩锌；其后处理的表示符号为：c2C4. 深色铬酸盐处理黑锌、军绿、橄榄绿。其后处理的表示符号为：c2D。镀锌层厚度测试用镀锌层测厚仪来测量镀锌层厚度，试验方法按GB/T4956磁性钢铁基体上非磁性覆盖层厚度测量磁性法要求进行。这种测厚试验是一种非破坏性试验，最适用于热镀锌生产的在线质量控制。镀锌层测厚仪便于携带，在远离试验室的室外使用也极其方便。测量时，在每个不小于10cm2的基本测量面内至少取5个测量点测厚，取该基本测量面内全部测点测量值的算术平均值为该基本测量面的镀锌层局部厚度。最常见的一类磁性测厚仪是电子式的，其原理是：磁性测厚仪的磁性探测头与被镀覆的钢铁基体之间分隔距离发生变化后，它们之间的磁通量也将发生变化，测厚仪内一个带温度补偿的磁传感器则测出磁通量的改变，探测信号通过电子线路放大并将其转换为镀锌层厚度值显示出来。电子式磁性测厚仪典型精度是±5。另一类磁性测厚仪是磁力平衡式的，将测厚仪紧靠在热镀锌工件上，使得磁体末端与镀锌层表面垂直接触，磁体对基体的吸引力大小取决于镀锌层厚度。慢慢旋转刻度环，当与磁体相连弹簧的张力刚好超过磁体和镀锌样品基体之间的吸引力时，磁体端部从镀锌层表面脱开，此时立