doc弱酸性氯化钾全光亮镀锌添加剂Word文档格式.docx

1、Cr-lta心川拖拉机厂203017,I2 ?l CT一2lJI拖拉机厂5,5012,8 BErn山西大学5,如l1020 一1l zB一85c武淡材料保护研究所1l0,30f1520 一, 1 CZ-86】饯桥助剂厂5,45/-520 ST一6f.南京肌空学院6,d218/-0 一,II 勰锌I.?凿电镀技术奸发公1050I/-4,l8 NDElI!订航空学院J5,5I1520 棚m.高0一一5,2O ZB-612c引Yuk/n工业株式会社<23l20一,一一 i一L一r?l一一l:一. Kenlevel一?美斟3M公司:38r3O 氯化钾镀锌有许多l优点但也存在一些缺点a例如,添加荆

2、浊点较低,镀液宽许工作的 温度范围较窄;由于镀锌电流效率高,沉积通度快,镀液酶分散能力和深镀能力都较篝等 89缎皂化学研究生 6出?由r1:E1ectrorlatingFinishingVol1oNol _?啊一一 壤1中的添加剂CT-I,其允许工作温度范围仅为2O,30?zB一85的允许工作温度范围仅 为】O,3O?j而且它们的分散筒办期露镶辅力都较差.ft, 二,氯化钾镀锌添加剂的性能和组成 氯化生光亮镀锌的添加剂,一般由主光亮剂,辅助光亮剂和光亮剂载体三个部分组 成.光亮剂载体一般为表而活性剂,其性能的优劣是此工艺成败的关键.而添加剂各组分的 作用往往是相互联系和相互牵制的.因此.必须通

3、过反复的试验,才能作出适当的选择. 1.主光亮翩的结构和作用 主光亮剂的主要作啊是使镀层结晶光亮细致,同时降低镀层的内应力.一种好的主光亮 剂,必须具有较.岛的稳定性和较宽的电流密度使用范围,并能改善镀液的深镀能力和分散能 力通常使用的主光亮剂的结构类型见表217）. 表2氯化钾键锌主光亮刑的结椅类型 R1一CHC一一CC-）CoR?11 R2R3 RJ R2ICHO / ill / R3lR5 R?NH2 且I,CC0oE R2 O_CH3 0CHa /CHo /CI NH CH3,CH,CooH 从表2,可以得出如下l丐个结论?从主光剂结构上看,一般都含有双健（-c:.一）, 苯环一）和羰

4、基（一一）鲁雷能团.例如常用的主光亮剂苄叉丙酮,其结构式为 /&一一cH=cHcH.主光亮耕的这种结柯,可能和它在电镀过程中的作用机理有 关a因为要得到光亮细致的镀层,必须增加阴极极化,提高锌离子还厩的过电位.主光亮耕 的这种结枸,对阴极极化的增加是有益的因为双键（一c:c一）可以在阴极上还原,消耗 H C 0 Z0 S 3H 3 ,- ZH o 八 ,一一屯 C一.一 ,f屯N州,?一一 电镀与涂饰第1O卷第1期-65?部分电流,降低锌离子还原的速度.同时,苯环（&/一）铀羰墟lC”一）有助予主光亮刘 在阴极上吸附.增加锌离子在阴极上还源的阻力,提高阴极的极化.?氯化钾镀锌的土允 亮剂都为有

5、机物质,这就决定了它们在水巾的溶解一定很小.四此,必须找出一种有效鸱 表面活性剂,由J能地把它们分散在镀液中,以便有效地发挥它们在电镀中的作用. 2.光亮剂载体的结构和作用 光亮剂载体的主要作用是增加主光亮剂在基础镀澈中的溶解度,改善被镀工件表面的澜 湿性能,提高高电流度区的阴极极化.常用的光亮剂载体的结构类型见表3”“. 光亮剂载体一般为表面活性剂,属于高分子聚合物.它由亲水基团和疏水基团两个部分 组成.按照一般的规律,疏水基团的碳原于数越多,表面活性剂在油中的溶解度越大.反 之,亲水基团越多,它在水中的溶解度越大.一个性能优越的光亮剂载体,既要有较强的增溶 作用,同时要有较高的浊点.表面话

6、性荆的浊点,一般随着亲水基团的增多而增大.例如 TX型的表面话性剂,其浊点按照TxjO,Tx一15,Tx一2j的顺序递增.但不是说浊点 越高添加剂的性能就越好.因为这类添加剂会由于吸附,脱附电位较高而大量夹入镀层.造 成镀层机械性能恶化,镀层和基体的结合力下降,内应力增加.这样,反而得不到性能优良 的镀层.因此,光亮剂载体的选择,必须通过大量实验筛选才能确定. 我国目前生产的光亮剂载体一般分为TX型（表3一）,平平加型（表-3的7）.和环 氧乙烷与环氧丙烷嵌段共聚物（表3的8和9j这些光亮剂载体的歃点是泡沫多,浊点 低,在高电流密度区对阴极极化的贡献小 5.辅助光亮帮的结构和作用 辅助光亮剂的

7、主要作用是扩大光亮电流密度范围（特别是低电流密度）.如果辅助光 亮剂选择得不恰当,赫尔槽试片就不能整片光亮.分散能力和深镀能力也差.辅助光亮剂一 般会发生分解,但一定要保证分解产物不影响镀液的性能.从结构上看辅助光亮剂,一般可 分为两娄,一娄为含有苯环的脂肪酸一类为含有氪原子的杂环化台物.例如氯化钾光亮镀 CooH ./N 锌中用的苯甲酸钠（&一>一CooNa）,恺古J酸（?N）,苯骈三唑（）等化 N 合物,就是在电镀过程rp起辅助光亮刺的作用. 三,氯化钾镀锌添加剂对阴极过程的影响 任何性能良好的添加剂,必须能够显着地增加金属离子阴极还原的极化作用,提高镀液 的分散能力和深镀能力.降低

8、镀层的内应力.图l.是氯化钾镀锌谘液中加入NDZ一1添加 剂和基础镀液的极化曲线. 图1表明一NDZ-I添加剂使锌的阴极极化曲线显着向负方向移动,这说明在NDZ一1添 加剂存在的搜液中,锌离子的还原阻力增大了这正是电镀过程对添加荆的要求.添加剂对 阴极过程啦影响,还可以通过微分电容曲线的测定来了解图2:是基础镀液中NDZ-1 添加剂后测定的微分电容曲线,该曲线表明添加剂强烈地吸附在电极表面上,从而阻化了锌 离子的阴极沉积过程,增加了阴极的极化崖,提高丁锌离子还原的过电位. lf,6?Malti99i DK,.?lIII 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 L 0.5 liectropiat

9、lng&Fir】ishjnglvol10Nol 图1孳产1氟1匕钾溶旅中的阴极极化曲线 g 扫 /l 描 I-I 逮 aB 度O?a ;ckx?.藏2yom01,.15油v/ezra一1-参埠c电扳l甘汞电謦”基础锭液.200g/IKCI+25 CdF?eln-a. 圈2汞膜电扳在基础镀液中硬合有NDZ-IKCI镀锌溶液中的微分电容曲线 基础镀浪:20D/IKCI+2$g/1H,B03+7oD?IZnel22:基利疑+2om1,lND一1掭舳前 l991年3 表3 电镀与涤饰mlOg1期?67?氯化钾镀锌光亮刘栽体的结构类型 编号结构通式 f?l 1cl0cH0c?zOH ,. 2HT

10、OC3H6?OH 5 l?OC2H?一0H RCOO一（-c2HtO-?IsoNa CH3CH3 ff CHrC,CHrCH.CCH3 , CH CH2 旱一nl 0H CHt n1 :&N十c:七u 备注 口筘一”峨l,6,n】2;1020 n=5,5O Hcl2的豁骜 nj5,50 h=l5- 一一I一十一一一一 DI如以同,但均枉,500之刚 _ Rl,R2:Ct,2o,n5,5O 一一,.一 _. RI=CIz.n=5250 , t一一一?一., n1+=6,5吼.11Z5,300 nI+n35,8?=5,舯 参考文献 1C:ottyD.andBagnallk,P&SF,1988,75（11）:525G 2MihaelP.andAngeloD.P&SF,1986,73（9）:20 3曹正德,李华清.材料保护,1982.2 4曹正德,李华清,晋川,李威.材料保护,1985,2 5黄逢春,余长江韩书梅.电镀与特flli,1986,2 6李汝燕,贾晓晨,曾祥德._树:保打,1987,.I 7张立茗,熊刚.材料保护,1987,3 8王瑞样,杨江成,陈幼云.电镀与精饰,1989, 0李晓达,顾志生等屯镀与棘饰i984,4?103屑振江.上海电镀,l984,1 /