氯化钾镀锌工艺与成分的控制分析

1.工艺规范

氯化钾镀锌溶液呈弱酸性，pH值在4～6之间。该工艺在20世纪80年代传入中国，并获得快速发展，其生产量已占整个镀锌产量的50%以上。

在氯化钾镀锌溶液中含有四种主要成分：主盐、导电盐、pH值缓冲剂和光亮剂。表2-2示出了氯化钾镀锌通用工艺规范。

表2-2 氯化钾镀锌通用工艺规范

2.各种成分的作用及控制

（1）氯化锌 氯化锌是镀液中的主盐，它是一种白色的极易潮解的粉末状物质。当氯化锌溶于水中后，便被电离成锌离子和氯离子，同时放出热量：

ZnCl₂→Zn²++2Cl^-

由于锌离子带正电荷，在镀液中它会被阴极上带负电荷的镀件所吸引，继而在工件表面接受电子而形成镀层：

Zn²++2e→Zn

氯化锌提供了最初的锌离子，所以称它为主盐。氯化锌的浓度与电镀方法有关，表2-2中给出了浓度范围在40～100g/L之间，主要视具体性能而定。例如在滚镀时，氯化锌的浓度不宜太高，一般在40～50g/L即可。氯化锌浓度太高反而不易镀厚，且易上锌渣，凹洼处镀不上锌。在吊镀锌时，氯化锌宜选择在60～70g/L为宜，浓度太高易造成镀件孔眼处镀层薄，产生挂具痕等弊病。

但在电镀钢丝网时，氯化锌宜使用较高浓度，一般控制在70～100g/L之间。

氯化锌的浓度变化要与氯化钾浓度结合起来，具有特殊意义。同时，氯化锌浓度提高后，还对光亮剂产生了重要影响。一般来说，氯化钾与氯化锌之比在3∶1～4∶1为宜，而高氯化锌镀液宜使用低碳醇载体。

（2）氯化钾氯化钾是镀液中的导电盐。它是一种白色晶体，在水中极易溶解，同时吸收热量，在工业氯化钾产品中往往含有少量氯化钠。

氯化钾在电镀中主要起导电作用。有人测定它还具有微弱的络合作用。当将氯化钾晶体溶入水中后，它立即电离成钾离子和氯离子，并吸收热量使溶液的温度下降：

KCl→K++Cl^-

氯化钾在电镀过程中不会被消耗，仅是带出损失。它的主要作用是提高镀液的电导率。在常用的五种镀锌溶液中，氯化钾镀锌的电流效率达95%以上。

由于导电性能的提高，促成了镀锌液覆盖能力（深镀能力）的提高。从表2-1中可以看到，钾盐的覆盖能力最佳。

镀液的覆盖能力与氯化钾的浓度呈正比。图2-1示出了氯化钾浓度对镀液覆盖能力的影响。

但是在氯化钾镀锌中，当氯化钾含量过高时，则会向相反的方向转化，主要是对光亮剂的影响。

当氯化钾浓度增加时，光亮剂在镀液中的溶解度却在降低，而且镀液的浊点变低，使镀液性能劣化。

图2-1 氯化钾浓度对镀液覆盖能力的影响

（3）硼酸 硼酸是一种质轻的白色粉末，在水中的溶解度较低，一般室温下在35g/L左右。硼酸是一种三元弱酸，在水中发生逐级电离：

H3BO3→（H2BO3）-+H+

（H2BO3）-→（HBO3）2-+H+

（HBO3）2-→（BO3）3-+H+

当镀液中的氢离子减少而造成pH值升高时，由于同离子效应，离解平衡便向右移动，使硼酸发生电离释放出氢离子以弥补镀液中氢离子的不足，这就起到了稳定镀液pH值的作用，所以硼酸为pH值缓冲剂。浓度低时缓冲效果不明显，浓度高时难于溶解。硼酸在电镀中不消耗，只是带出损失。

（4）光亮剂 光亮剂是一种有机物的混合物。它的作用是使镀锌层变得细致且光亮。在没有光亮剂的镀锌液中只能得到疏松的海绵状的灰黑色镀层，这种镀层不合格。光亮剂由主光亮剂、载体及辅助光亮剂三种成分组成。

1）主光亮剂。主光亮剂是光亮剂的核心。它的作用主要是使镀层结晶细致、光亮。没有主光亮剂则无法获得全光亮镀层。它主要由芳香醛或芳香酮组成。苄叉丙酮和邻氯苯甲醛是当前应用最多的主光亮剂。这种主光亮剂不溶于水，需要加入载体将其乳化后才能进入镀液。

2）载体。主光亮剂大多是不溶于水的油性物质。为了发挥它们的光亮作用，必须将主光亮剂“拉下水”，这个任务就由载体来完成。

载体的成分是表面活性剂。最初的载体选用非离子型表面活性剂。例如平平加O、OP-21等非离子型表面活性剂。但人们很快发现这种载体的耐温性能不能适应连续生产，尤其是在夏天几乎无法使用。原因是：当镀液的温度达到30℃后，非离子表面活性剂有浊点效应，会使主光亮剂脱附而浮出液面，导致镀液性能急剧劣化，镀层不再光亮。

后来人们将非离子型表面活性剂经硫酸酯化后，改性为阴离子表面活性剂，使镀液的浊点大大提高，解决了镀液升温后性能下降的难题。

新型载体则是选择低碳脂肪醇环氧乙烷缩合物，与硫酸化试剂反应生成阴离子型表面活性剂。这种载体不仅解决了浊点问题，还解决了高盐浓度下的盐析问题。

载体之所以能将主光亮剂“拉下水”，其原理是：载体的亲油基吸附在这些油性主光亮剂分子的四周，使它“乳化”。而载体的另一端——亲水基则与镀液中的水分子亲和。这就好像是不会游泳的人使用救生圈游泳，救生圈就是载体。

3）辅助光亮剂。只有主光亮剂和载体还不能获得全光亮的镀层。加入一些辅助光亮剂后，可以在很宽的电流范围内获得近似镜面光亮的镀层，尤其是对低电流区的走位有较大提高。

实际上，工业生产中使用的是合成光亮剂，而不使用单体组分。这是因为各种成分在电镀中的消耗量不同，控制起来十分麻烦。从市售的钾盐镀锌光亮剂来看，大多为两种组合方式：一种是柔软剂与光亮剂组合；另一种是开缸剂与补加光亮剂组合。柔软剂中不含主光亮剂，而光亮剂中主要成分为主光亮剂，在使用时，要同时补加柔软剂和光亮剂。这种组合的优点是可根据电镀层的情况随时调整比例，缺点是柔软剂和光亮剂两种都要加，掌握起来较麻烦。

采用开缸剂与补加光亮剂这种组合的优点是单一补加，在开缸时添加开缸剂，开缸后，只加光亮剂，使用方便。只有在镀层出现条纹、覆盖能力下降时，需要加入少量开缸剂，维护起来十分简便。

光亮剂（开缸剂和补加剂）不仅影响镀层的光亮度，而且对镀液的均镀能力和覆盖能力也有重要影响。图2-2和图2-3所示为开缸剂浓度变化对镀液均镀能力和覆盖能力的影响。

图2-2 开缸剂浓度变化对镀液均镀能力的影响

图2-3 开缸剂浓度变化对镀液覆盖能力的影响

目前市场上出售的钾盐镀锌产品很多，但大多产品质量不高。真正好的光亮剂在夏天生产时是不会上浮的，也不应该使镀液浑浊，好的光亮剂浊点应该在60℃以上。

（5）阳极 阳极采用纯锌制作，有压延和熔铸两种，尤以压延为好。熔铸锌板中会溶入铁杂质。铁杂质会造成质量事故。

压延锌板密度大，溶解均匀，阳极泥少。熔铸锌板疏松，使用中阳极泥多，溶解不均匀。也有在镀锌中直接使用锌锭的。例如在滚镀时，因镀槽较浅，可直接挂入锌锭，以降低成本。滚镀时使用锌锭比熔铸锌板好，其成本较低，铁杂质含量较少。

锌阳极的作用是补充电镀过程中不断消耗的锌离子，以保持镀锌液中锌离子浓度平衡。保持锌离子平衡的关键是锌阳极的面积。与镀铜、镀镍不同，由于锌存在自溶解现象，一般锌板面积与镀件面积之比为1∶1，锌板中常有铅、铜等杂质。铅、铜会使低电流区镀层发黑、发灰，甚至漏镀。在选用锌阳极时要选用零号锌板。

3.工艺条件及控制

（1）pH值 氯化钾镀锌溶液呈弱酸性，pH值在4.0～6.0之间，最佳在4.4～5.4之间。硼酸浓度对稳定pH值起到了重要作用。

当pH值较低时，镀层细致光亮，镀液清澈；但锌阳极板自溶解能力变大；会使锌离子浓度升高，造成挂具痕迹，孔眼处镀层薄，镀液不稳定；镀层返工率增大；电流效率下降，氢脆增大。

当pH值较高时，镀液中锌离子有形成氢氧化锌的倾向，易出现镀液浑浊、镀层尖角边缘易烧焦、镀层发花、电流使用范围变窄等现象。

电镀过程中总是伴随着析氢反应发生，使得镀液中的氢离子不断地还原成氢气析出。这样镀液的pH值会自然升高，当镀液中硼酸浓度足够高时，氢离子会从硼酸的电离中得到补充。pH值会变化缓慢。当硼酸含量不足时，硼酸电离出来的氢离子不足以补充失去的氢离子，镀液的pH值就会升高。这时要经常检查镀液的pH值，并及时调整（用稀盐酸）。如果pH值变化较快，则说明硼酸已经严重不足，应该补加硼酸。

在调整pH值时，要使用精密pH值试纸，一般钾盐镀锌宜使用3.8～5.4规格的精密pH值试纸，不要使用其他规格的试纸，pH试纸最好一直使用同一家公司生产的。

（2）温度 一般在10～40℃范围内，最佳工作温度为20±5℃。当温度低时，例如在冬季镀液温度可能会达到0～5℃，由于镀液中离子运动缓慢，锌离子扩散到镀件表面的速度变慢，镀液的浓差极化十分明显，容易产生烧焦现象，只能采用小电流电镀。即使是小电流电镀，镀层的应力很大，易使镀层变脆，钝化膜结合力下降。

当镀液的温度较高时，例如夏天室温可达到30℃左右，连续生产的镀液会达到50℃左右。这时光亮剂会在镀件表面脱附，尤其是在小电流区这种脱附现象十分明显，会造成低电流区光亮度不足而产生暗镀层。尤其是劣质光亮剂会出现盐析现象和浊点现象，即光亮剂像油一样漂浮出来，使镀液浑浊，只能停产。

当镀液温度较高时，即使使用耐高温光亮剂，也难以解决脱附问题。所以钾盐镀锌溶液的操作温度最好控制在30℃以下。

（3）电流密度 氯化钾镀锌所使用的电流密度与氯化钾、氯化锌的浓度有关，也与光亮剂的品质有关。当氯化钾与氯化锌浓度（g/L）之比为4∶1.氯化锌含量为60g/L时，一般光亮剂可在1～2A/dm²范围内使用，有阴极移动时，电流密度可达2～4A/dm²。好品质的光亮剂静止时在1～3A/dm²下工作，有阴极移动时，电流密度可达2～6A/dm²。应该指出：电流大时，镀层结晶较粗；电流小时，电镀所获得的镀层细致，耐盐雾能力强。

4.配方的选择及镀液配制

（1）配方的选择 根据表2-2中的工艺配方不难看出，各种成分的浓度使用范围都很宽。那么，在配制镀液时浓度的取值范围是多少？这与被镀工件的形状和尺寸有关。

1）如果工件只能挂镀且工件尺寸不大，推荐下述配方：

氯化锌 60g/L （控制在55～65g/L）

氯化钾 200g/L （控制在180～220g/L）

硼酸 25g/L （控制在20～30g/L）

光亮剂 （见说明书）

2）如果被镀工件只能挂镀且尺寸较大，有深槽、直角等复杂形状，推荐使用下述配方：

氯化锌 60g/L （控制在55～65g/L）

氯化钾 240g/L （控制在230～260g/L）

硼酸 25g/L （控制在20～25g/L）

光亮剂 （取说明书浓度的上限）

该配方所配镀液有很好的深镀能力。因为氯化钾使用浓度较高，该配方对所选用的光亮剂品质要求较高。

3）如果所镀工件是线材或带材，要进行连续电镀，则应选择高盐配方。推荐配方如下：

氯化锌 120g/L （控制在100～140g/L）

氯化钾 180g/L （控制在160～200g/L）

硼酸 25g/L （控制在20～30g/L）

光亮剂 （适量）

这种镀液一定要选用耐高盐载体配制的光亮剂，一般光亮剂很难使用。

4）如果所镀零件尺寸很小，应该选用滚镀工艺，应选用低盐配方：

氯化锌 45g/L （控制在40～50g/L）

氯化钾 200g/L （控制在180～220g/L）(www.zuozong.com)

硼酸 30g/L （控制在20～35g/L）

光亮剂适量 （见说明书）

滚镀时要求光亮剂要有很好的耐温性能，因为滚镀温度极易升高。

（2）镀液的配制 镀液配制的步骤如下：

1）在干净的备用槽内（塑料槽或铁槽内衬软塑料）注入²₃体积的净水，然后将硼酸和氯化锌放入并搅拌，使之溶解。这时，氯化锌溶解时放出的热量有利于硼酸溶解。而硼酸溶解所呈现出来的弱酸性，又能抑制氯化锌的水解。

2）待氯化锌和硼酸溶解完毕后，再加入捣碎的氯化钾，搅拌直至溶解。

3）由于氯化锌中含有少量的铅、铜、铁等杂质，会影响镀层的性能，需要将其去除。去除方法是往镀液中加入少量锌粉（一般按每升镀液中加入0.5～1.0g锌粉），将这些金属杂质置换出来，然后再将锌粉过滤出去。应该指出的是，锌粉置换的时间不宜超过两个小时。否则这些被置换的杂质会又被溶解成离子重新回到镀液里面去。

4）将上述镀液过滤到镀槽内。调整镀液的pH值在4.8～5.1范围内。pH值应使用盐酸调整，采用3.8～5.4规格的pH试纸测定。

5）按照光亮剂的使用说明书加入规定量的开缸剂，补水至规定刻度，搅拌均匀后即可试生产。

如果试生产发现低电流区镀层发白、不光亮或粗糙等现象时，应先进行小电流电解处理。方法是：阴极上挂入瓦棱形铁板，电流密度取0.2～0.4A/dm²。一般电解2～3h后取出瓦棱板观察凹槽内镀层与凸棱上的镀层均匀一致时即可正常电镀生产了。

5.镀液的维护

镀液开缸后便转入正式电镀生产。在生产过程中，镀液中的各种成分会发生很大变化。镀液维护的重点是各种成分的控制和调整；其次是控制操作条件、阳极面积及杂质去除等诸因素。

（1）镀液成分的控制与调整 镀液的成分主要是氯化锌、氯化钾、硼酸和光亮剂。

1）氯化锌的控制与调整。氯化锌的浓度可以在很大范围内变化，但对于不同的零件要采用不同的浓度。从宏观上说，氯化锌浓度低时，镀液的分散能力差，电流使用范围窄。电流稍大会使镀件边角烧焦，优点是镀层细致，耐蚀性好，覆盖能力强。氯化锌浓度高时，镀液分散能力好，可以使用较大电流，生产效率高，但镀层显粗糙、耐蚀性差。氯化锌浓度过高时会使镀件表面产生麻点，挂具挂钩处镀层薄，覆盖能力差。

氯化锌在镀液中的浓度变化不仅与阳极板的面积有关，同时还与镀液的pH值有很大关系。如果阳极板的面积比镀件的面积小，则镀液中氯化锌含量会下降。为了稳定氯化锌的含量，阳极面积要比镀件面积大一些或相等。

当发现氯化锌含量较低时，应单独补加氯化锌，在补加前，应先将氯化锌放在另一个容器内溶解后用锌粉处理一下，再将锌粉过滤干净，最后加入镀槽内。

如果镀液的pH值低于4.6，氯化锌浓度会自然升高，这是因为低pH值时游离酸会引起阳极锌板的化学溶解。这一现象大多发生在pH值试纸选择不当时。在控制镀液pH值时，采用3.8～5.4的精密试纸测定，而不应选择5.4～7.0或广泛试纸来测定。笔者曾经在北京某电镀园区遇到过几家电镀厂因使用5.7～7.0试纸而导致镀液中锌浓度过高，而多次停产的现象。经查，镀液的pH值太低，锌板自溶解严重，最终使溶液失调，损失惨重。

当发现氯化锌浓度高时，只有将镀液用水稀释，然后补足成分才能恢复生产。重要的是找到氯化锌浓度升高的原因，之后加以改正。

2）氯化钾的控制与调整。氯化钾的浓度低时，镀液导电能力差，且深镀能力明显不足。随着浓度的升高，深镀能力也随之提高。笔者发现，当氯化钾浓度达到240g/L后，镀液的综合性能却明显下降。这是因为，过高的浓度使光亮剂溶解度降低了，使之达不到最佳浓度，部分光亮剂会浮出液面。

与氯化锌不同，镀液中氯化钾不参与电极反应，电镀中不消耗氯化钾。但随着镀件的出槽，大量镀液被带出（经测量，1dm²的镀件一次可带出1mL镀液）。所以氯化钾主要是带出损失，只有通过补加才能稳定。

氯化钾的浓度一般是采用化验的方法来分析。在一些小企业，不具备化验条件的，可以采用测定镀锌液密度的方法来粗略估算出镀液中氯化钾的含量，对控制氯化钾浓度有一定的指导作用。

笔者在用密度法测定氯化钾浓度时发现，氯化锌浓度变化虽然对镀液的密度有一定的影响，但与氯化钾浓度变化相比，对镀液密度的影响要小得多。表2-3示出了不同氯化锌浓度下，氯化钾浓度变化与镀液密度的关系变化。

表2-3 不同氯化锌浓度下，氯化钾浓度对镀液波美度的影响（单位：°Be′）

从表2-3中可以看出：随着氯化钾浓度的提高，镀液的波美度也随之升高，氯化锌浓度变化对婆美度的变化影响较小，从数值来看，氯化钾浓度在180～240g/L时，婆美度变化在18～22°Be′之间。在生产中可控制婆美度在19～21°Be′为宜。

3）硼酸的控制与调整。硼酸不参与电极反应，主要是带出损失。实验结果表明：当硼酸浓度低于15g/L时，缓冲效果不佳。只有达到15g/L以上时才具有良好的pH值缓冲能力。硼酸浓度达到30g/L以后，几乎难以溶解。目前容量法测定硼酸的方法不太准确。

当硼酸浓度不足时，镀液的pH值会自动上升。这会使镀液浑浊，镀层粗糙、发花、毛刺等弊病出现，还会使镀层的耐蚀性下降。当用盐酸调整pH值至正常值后，镀了一槽活后，pH值又很快上来，这是缺乏硼酸的明显症状。

硼酸缺乏的另一个症状是镀件边角易烧焦，且烧焦层表面上有白色膜存在。这层白色膜即为氢氧化锌沉淀。当发现这种现象出现时，不用化验，也能判定硼酸浓度已低于15g/L，应该补加硼酸。

补加硼酸应该先将硼酸用热水溶解后在搅拌下加入镀液。坚决不能将硼酸直接倒入镀槽内溶解，否则会因溶解不完全而漂浮在镀液内，造成镀层长毛刺。

4）光亮剂的控制与调整。光亮剂大多采用市售产品。目前国内光亮剂有两种组合：一是开缸剂与光亮剂组合；一种是A、B组合（A为柔软剂，B为光亮剂）。

开缸剂和光亮剂组合是：在镀液开槽时使用开缸剂，以后在生产中主要是使用光亮剂。这种组合优点是使用方便；缺点是易造成载体缺乏，镀层上易起条纹，需要适当补充开缸剂。

A、B组合方法是：A为柔软剂，B为光亮剂，开缸和生产过程中A、B按一定比例同时补加。该组合方法的优点是工艺适应范围广，能因不同镀件需求进行调整；缺点是补加时需双份补加，对操作者来说需要有一定的技术基础，对生产控制人员的素质要求较高。

无论是哪种组合，光亮剂含量不足时，镀层亮度会明显不足，甚至产生阴阳面。但光亮剂含量过高时又会使镀层过于光亮而显脆性。当开缸剂或柔软剂不足时，会使镀层产生条纹及麻砂。过高的浓度会使镀层产生油亮状态。镀液分散能力会下降，镀层脆性加大。

光亮剂应采用勤加、少加的原则。这不仅会使镀层亮度稳定，还能减少光亮剂的消耗。当光亮剂严重不足时，会降低镀液的均镀能力。

（2）阳极板的选择及面积控制 阳极锌板可以是压延的，也可以是熔铸的，甚至可以使用锌锭（尤其是在滚镀锌时），但压延锌板是最理想的。虽然压延锌板成本较高，但浪费较少，溶解性能好。熔铸锌板致密性差，往往会造成阳极溶解不均，造成阳极泥过多，浪费较大。还由于使用铁锅或铁槽熔化锌锭时，会溶入许多铁金属。这些铁金属会溶入镀液造成铁杂质，给镀层造成缺陷。

在滚镀槽内可以直接使用锌锭。这是因为滚镀槽相对较浅。镀件受电力线影响较小。在线、带材的连续性电镀时，也常常使用锌锭。

无论使用哪种锌阳极，维持阳极的面积是十分重要的。所谓阳极面积的大小是与镀件（阴极）的面积密切相关的。要想镀液中锌离子浓度稳定，必须使阳极面积与镀件总面积保持在1∶1以上，否则会使镀液中锌离子的浓度偏低。

（3）操作条件的影响与控制 操作条件包括镀液的温度、pH值、电流密度和溶液运动方式四个因素。

1）镀液的温度。一般光亮剂生产商提供的说明书中温度的使用范围大多在10～60℃。但科学地讲，氯化钾镀锌的最佳使用范围以20±5℃为最佳。实验结果表明，浊点为70℃以上的镀液在40℃下电镀时，仍然不能获得全光亮镀层。但是载体不会漂出来，溶液也不会混浊。

2）镀液pH值。镀液的pH值控制在4.8～5.4为最佳。要每天调整一次pH值，一般使用试剂级盐酸进行调整。用3.8～5.4规格的精密试纸测定。当发现pH值变化明显加快时，应补加硼酸。硼酸要选用优级品，用热水溶解完全后倒入镀液，并及时搅匀。

（4）光亮剂的补加 如果选用的光亮剂为A、B组合，平时补加需要柔软剂与光亮剂按说明书补加，加入光亮剂时应尽量搅匀后使用。在北方的冬季，应将光亮剂搅匀再用温水稀释后加入镀液，最好在停镀条件下加入，否则会使光亮剂粘附在镀件上。

6.杂质与去除

在钾盐镀锌过程中，最常见的杂质是铁、铅和有机杂质，偶有铜杂质。有时因误加，也偶见硝酸、硫酸、硝酸盐、铬离子等杂质进入。

（1）铁杂质 铁杂质源于锌板、酸洗漂洗水带入及槽底工件的腐蚀。

镀锌液中当铁离子浓度达到0.25g/L后，就会严重影响镀层质量。铁离子有二价和三价两个价态。三价铁会形成氢氧化铁而使镀液浑浊，使镀层表面产生毛刺（是氢氧化铁粘在镀件表面上形成的）。三价铁不会与锌共沉积，二价铁能与锌共沉积。由于电极电位不同，铁易在高电流区沉积，含有铁的锌镀层，在过硝酸出光后，会形成棕褐色镀层，这在蓝白钝化或白钝化件上边角部位（大电流区）显现出来。即使是五彩钝化，含铁镀液的钝化膜色泽也会发蓝黑色。

处理铁杂质时，要用氧化剂先将二价铁氧化成三价铁，然后三价铁便可以与电镀中的氢氧根离子形成氢氧化铁沉淀出来，最后过滤除去。

常用的氧化剂有双氧水和高锰酸钾。双氧水的优点是：氧化二价铁后，形成的副产物为水。反应式如下：

Fe²++H₂O₂+2H+→Fe³++2H₂O（2-5）

二价铁与镀液中的氢氧根离子马上形成氢氧化铁沉淀，反应如下：

Fe3++3OH-→Fe（OH）3↓（2-6）

镀液中怎么会有氢氧根离子呢？这是因为水存在下述离解平衡：

H₂O→H⁺+OH^-

当氢氧根与三价铁形成氢氧化铁后，镀液中氢离子含量就会增大，造成镀液pH值降低。这时反应式（2-6）就会停止。三价铁就会形成沉淀了。为了除去所有铁离子就需要外加氢氧根离子，常用稀的氢氧化钠溶液调整pH值至5.1以上，铁才会去除干净。

笔者发现，采用高锰酸钾来氧化二价铁，最后形成的氢氧化铁体积小、沉淀速度快，效果较双氧水好，但会形成副产物二氧化锰。

许多电镀小厂在处理完铁杂质后，不清理沉淀物，让其沉在槽底，这会造成镀液浑浊，使镀层上有毛刺出现。

（2）铅杂质 铅杂质来源于氯化锌和锌阳极板的溶解。铅的电极电位比锌正，它主要在低电流区沉积。而在滚镀时却是弥漫性的，会沉积在整个表面。

铅能与锌共沉积（电镀），当镀液中含有10mg/g铅离子时，就会使镀层劣化。主要表现在镀层产生条纹和雾膜，严重时低电流区漏镀，镀层钝化膜发旧，不鲜艳。白钝化膜容易变色，尤其是滚镀件，铅会弥漫在整个工件上，使镀层暗淡无光，影响外观。

铅的去除方法有化学置换法和小电流电解法两种。

化学置换法是采用高纯锌粉（分析纯级），加入镀液后强力搅拌，由于锌的电位比铅负，能将铅离子置换出来，反应式如下：

Pb²++Zn→Pb↓+Zn²+（2-7）

置换出来的铅原子会吸附在锌粉表面沉积到槽底。要尽快过滤除去，否则置换出来的铅离子在酸性镀液中还会被酸溶解成铅离子二次进入镀液。

锌粉用量一般为1g/L。锌粉处理时会消耗少量光亮剂。

电解法处理时，要采用大阴极小电流方法，用瓦棱铁板作阴极，电流密度控制在0.2～0.4A/dm²。为了提高处理速度，一般要间歇搅动镀液。

（3）铜及金属杂质 它们大部分来源于阳极锌板和阳极杠的铜锈。铜的电位比锌正，易在小电流区沉积，使镀层发黑。一般处理方法与处理铅方法相同。

（4）硝酸根杂质 这种杂质大多是因为误加造成的。例如错把硝酸当成盐酸来调节pH值，或错把硝酸钠误当成氯化钾加入镀槽。少量硝酸不会对镀液造成影响，但当硝酸根浓度达到0.7g/L后，会在低电流区产生暗镀层。当硝酸浓度达到1.2g/L后，在高电流区会出现黑色镀层，在阳极会嗅到氨味儿。

处理硝酸根的方法：先将镀液pH值用盐酸调至2.0～3.0，然后挂入瓦棱铁板，大电流电解至出现合格镀层。

（5）铬离子杂质 铬杂质往往是由钝化后挂具冲洗不净后带入镀液的。当铬离子达到50mg/L时，在高电流区会出现条纹状镀层，达到70mg/L后会出现漏镀现象。处理方法是采用先加入保险粉（连二亚硫酸钠），使六价铬还原成三价铬，这时镀液会变成苹果绿色，搅拌后加入1～2g/L锌粉，连续强烈搅拌30min后过滤镀液（过滤很困难）即可。

（6）有机杂质 有机杂质来源于光亮剂的分解产物。当镀液中有机杂质到达一定浓度后，会发现光亮剂消耗特别快，且低电流区发暗，镀层发蓝雾状。处理方法是用活性炭吸附。粉末状活性炭用量为1～2g/L，颗粒状活性炭为4～5g/L，过夜后过滤镀液，补加少量光亮剂后即可。

7.常见缺陷的原因分析与排除方法

在生产时，由于各种原因会出现意想不到的缺陷。尤其是一些小电镀厂没有化验设备，技术人员水平又不高，一旦出现电镀缺陷，往往不知所措。这里根据笔者从事电镀工作的一些经验和教训，对氯化钾镀锌溶液中常见的一些电镀缺陷，从现象到可能原因分析，以及排除方法进行了介绍，以供读者参考，见表2-4。

表2-4 氯化钾镀锌工艺常见缺陷及排除方法

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