镀锌光亮剂的研究进展吴水清(中科院高能物理所)[摘要]本文比较详细地总结回顾了镀锌光亮荆的研究结果。先叙述了近十年来国内外镀锌光亮荆的研究概况，然后用表格列举了我国近年研制成功并投入生产的镀锌光亮剂，总共28，种。列出了提供单位、光亮剂名称、在配方中的含量，操作条l伴及用途。此外，也命绍了国外专利或生产的七种镀锌光亮剡，如Udylite公司的Zn—AP，以及RP一10，NCZ-4B荦。最后，对透择光亮刺应注意的问题提出了5务意见，供电镀工砟者：参考。文后附有参考文献共87篇。·，前言自本世纪初镀锌工艺出现以来，氰化物镀锌就奠工艺成熟、分散能力好等特点而占重要地位。但由f毒性大、电流效率低等缺点’逐渐被七十年代初发展起来的锌酸盐镀锌工艺所取代。锌酸盐镀锌的关键是选用适宜的添加剂，特别是光亮剂的选择与使用极为重要。八十年代初期兴超的氯化钾镀锌玉艺，曲子在氯化铵镀锌工艺上改为无铵氯化物镀液蒲受到欢迎。。一些锌基含金电镀品种也相继问世。随之而来是如何选用添加荆，成为电镀工作者极为关注的问题。本文就近十年来镀锌光亮剂的研究概况进行分析与评价，并提出选择光亮剂应当注意的若干问题，预示光亮剂研究的发展趋势。一、镀锌光亮剂十年研究概况从八十年代初期兴起的氯化钾镀镣工艺，到今：是发展起来的锌基合金电镀，历经了艰难的过程。J．W。Hogg研究低碳钢丝的连续高速热浸锌方法；[”S．Martin研究镍、钴或铁的光亮锌合金，并获得专利权；[2]、[扣J．C．Puippe研究了铜一锌一锡三元台金镀层的结构；[们A．V．Trubitsyn等人采用先镀铜盾镀锌，然厨蘸熔融盐浴中麟使盒属撼戢F在线材或其它延展性材料上镀黄铜的方法，获得美国专利权[51；B．D．Wilkinson和E．L．Childs用硼一氨基磺酸镀液在铀上镀锌层：获得良好的结合力∞]；lF．J。Mort- eim和．D．H．Ross研究了以改进的镣酸盐合；金对铝进行预处理的方法f7JfS]；W．P．G．Duyvesteyn和R．F．Hogsett获得电镀锌工艺的专利权Ⅲ；E；．Groshart评述了锌的表面化学机理，提供镀锌层的电镀、机械镀和热浸镀方法【xoa；C．Angelo报导了甘年来无氰镀锌的工艺进展；c11]M．Pushparanam研究认为：合并添加钴和铬可以改善硫酸锌镀锌层c12]．T．Venkatesha，等人测定出以问稍萋苇甲醛为光亮弃4的酸性镀锌的最佳条件[|83≈R．K．Singh稻T．J．0’Keefe提出硫酸锌镀锌电解液周期伏安测定的筛选方法111]；J．McBreen和E．Gana,on探讨了锌单晶沉积的动力学，认为外貌和晶体取向有关；．}5l】M．礤ramatsu等人论述了锌一；氧化醚鬣舍镀层的表面结构与聚合物的结合强度j c16j酰Crotty论述了三种普通镀锌电解澈中光亮剂对锌镀层的作用c堋；S．M．M螂嘲．．F．珏猢a和．H．1崎oguchi提出了一些新型酸性镀锌光亮剂[18]、c19]．W．J．Willis获得碱性镀锌液添加荆的专利权；‘i蚰T．R．Roberts等人测定了快速镀镲层的组织结构；c2uT．J。O'Keefe等人研究了添加剂对钢上氯化物镀锌蜃的结构、结最取向和极化行为的彤响口23；IC．Kaxwas和T．Hepel研究了硼酸对锌一镍合金电沉积的影响哆3iS．Martin等人获得电镀锌i锌一镍、锌一钴渖等一铁合金电解液的专利权c2‘沁古贺孝昭论述了Sn-Zn、Zn-Ni、Zn-Fe、Zn-Co龠金镀层的特性[25跨F,im驵xec．G．只研究了镀锌电解液光亮荆对镀层耐蚀性的影响【∞％Harlrla．F．Bull研究了从加有专利光亮剂的低氰化物，锌酸簸和弱酸性槽津电沉积光亮锌的特性，并研制了深镀能力高的弱酸性槽；可以满意地取代广泛使用的氰化物槽c313；LoshkaryovY．M．Bull研究了新近发现的聚四烷基铵盐(TAS)对子从碱性溶液中电沉积锌的影响盾果脚3；美国电化股份有限公司研制的光亮剂有BLECTRO—BRITERP一10，NAZ一32C，NCZ-46，NO．30，2’粉，1扩等品种e33】。我国电镀工作者为研铹镀锌光亮剂，作出了一定的贡献。沈品±敲张立茗论述我国电镀锌的现状与来毡鏖不果广L岩萤光化学厂仿制Dipsol公司的NZ一71S、M&T的CF-a20、CF一322，并研制了NZ-88组合光亮剂；张弓等提出以505为添加剂的碱性光亮镀锌；张宗行等详细论述了SZ一860碱性通用镀锌光亮剂的性能、使用要求及其特点c263；沈亚光研究了融880为光亮剂的碱性锌酸盐镀锌；长江化工厂、本溪合成化工厂、开封电镀化工厂、武汉电镀开发公司、无锡钱桥助剂厂、烟台东里助剂厂、山西闻喜化工厂分别提出锌酸盐镀锌光亮剂DE一844,WA、WB、BW一901、W906、ZB-86等；张福林于1981年首先推出氯化钾镀锌光亮剂101；LLI西大学等单位提出组合光亮剂有BZ一11，202,303,W，YDZ一1，NDZ—l，CZ一86，ZB一85，氯锌1号，CT一2，CZ一87；其中有不少属于高温型氯化钾镀锌光尧剂；1984年曹正德等人开发高温氯化钾镀锌光亮剂CT-2；1987年沈品华等人研制出离温型氯化物镀锌光亮剂典型光亮剂及其工艺配方1．我国近年来研制的镀锌光亮剂我国近年来研制的镀锌光亮剂，已获得广泛使用的品种很多，具体情况见表l说明。其中101，CT2A，YDZ一1，ZB一85，BZ—n，HW，HW一1，HW一2等光亮剂由载体光亮剂、主光亮剂和辅助光亮剂组成。CT2A、HW、HW一1、HW一2系离温型光亮剂，对主辅光亮剂及载体光亮剂进行了颇有成效的改进。一种无硼酸氯化钾镀锌工艺也应运而生。WBZA型氯化钾镀锌光亮剂的性能已为实践证明具有深镀能力好、电流密度范围宽、沉积速度快、镀层光亮度好等特点，产品质量达到要求。2．国外典型镀锌光亮剂表l我国近年研制镀锌光亮剂一览表┏━━━━━━┳━━━━━━━━━━━┳━━━━━━┳━━━━━━━━┳━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┳━━━━━━━┓┃┃┃┃配方中含量┃操作条件┃┃┃序号┃提供单位┃咣亮剂名称┃┃┃用途┃┃┃┃┃┣━━━━━━━┳━━━━━━━┳━━━━━━┫┃┃┃┃┃(mL／L)┃PH值┃温度。C┃Dk(A／dm2)┃┃┣━━━━━━╋━━━━━━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━━━╋━━━━━━━╋━━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━━┫┃1┃武汉材保所┃ZB一85┃15—209／L┃4．5—6．5┃10—30┃0．5-3．0┃无铵镀锌┃┃2┃┃CPZ一1┃┃┃┃┃氰化物镀锌┃┃┃’ l。┃┃┃┃┃┃┃┃3．‘┃‘四川拖拉祝厂·┃ rCT2A┃12—18┃5．4—6．2┃5—50┃0．5—2┃无铵镀锌┃┃4┃山西大学、新知化工厂┃BZ一11┃15-20┃5—6┃┃ l～4┃无铵镀锌┃┃5┃无锡甘露化工厂┃101┃15—25┃4．5—6．0┃室温┃O．8—2┃无铵镀锌┃┃6┃┃W┃18-22┃5．2—5．8┃┃1—2┃钾、钠盐┃┃7┃上海通讯设备厂┃YDZ一1┃18┃┃┃O．8吗┃无铵镀锌┃┃8┃黄岩萤光化学厂┃ZC—l┃18┃4．5—5．5┃10—40┃0．8—3┃氰化钠型┃┃9┃┃ZC一2┃18┃4．5—5．5┃10—40┃O．8—3┃氰化钠型┃┃10┃┃WBZA┃4┃5—5．5┃’40┃┃氯化钾型┃┃┃┃┃┃┃┃1．4～1．9┃┃┃11┃黄岩萤光化学厂┃HT┃1—1．_Og／L┃┃室温一40┃1—4┃碱性氰化型┃┃12┃开封电镀化l：1=厂┃CKZ一840┃5—6┃┃15-45┃┃碱性氰化型┃┃┃┃┃┃┃┃2—6┃┃┃13┃江西省科技潸报局┃505┃4-6 g／L┃┃10—40┃┃碱性氰化型┃┃┃┃┃┃┃┃0．5-6┃┃┃14┃广州电器科研所┃DE一8l┃3—5┃┃5-45┃┃碱性锌酸盐┃┃┃┃┃┃┃┃0．5-6┃┃┃16┃┃ZBD一8l┃2-5┃┃5-45┃┃碱性锌酸盐┃┃┃┃┃┃┃┃O．5-6┃┃┃16┃黄岩萤光化学厂┃ZB一80┃┃┃┃┃碱性锌酸盐┃┃17┃黄岩萤光化学厂┃DE┃4—5┃┃10-45┃┃碱性锌酸盐┃┃┃┃┃┃┃┃0．5