自制浸锌液铝带电镀镍工艺

自制浸锌液铝带镀镍工艺研究报告

前  言

 为适应公司发展需求， 本公司引进了铝带可焊性连续电镀生产线，并于2011年7月至11月完成了其调试阶段。在试行生产的过程中，发现二次浸锌带出量较大，为保证浸锌液中锌离子浓度，需要不断添加浸锌液，造成消耗很大，经实际操作经验镀2卷铝带（0.5吨）需添加多达0.1吨购自熬美方的浸锌液。浸锌的成本过高严重影响生产效率和效益，因此，考虑自制浸锌液取代敖美方浸锌液的方案。

本次实验的技术支持来自于哈工大李宁课题组，以哈工大方提供的浸锌液配方为依据，展开了研究分析工作。

1、实验过程

浸锌液配置过程在此不加赘述，详情可见本文最后的附表铝带浸锌工艺规范，另外其配置过程中有如下几点需加以注意：

（1）在配置氢氧化钠-氧化锌体系时，发现氧化锌在NaOH中不溶解，经查阅文献和分析认为是ZnO纯度不够，换置为分析纯氧化锌后，实验顺利进行。

（2）在配置酒石酸钾钠-氯化铁-硫酸镍溶液时，发现得到溶液浑浊，有淡黄色絮状沉淀在溶液中沉降，放置后不能澄清，加入少量氢氧化钠固体之后试液变澄清，这是因为氯化铁的酸性使酒石酸钾钠生成酒石酸，失去络合作用，三氯化铁析出，加氢氧化钠后又生成就是酸根离子，重新络合三氯化铁。

（3）往氢氧化钠溶液中加入氧化锌时，应在氢氧化钠溶热期间即使加入。

完成沉锌液的配置后，拟定本次电镀实验的基本工艺流程为：碱洗除油→水洗→酸浸→水洗→一次浸锌→水洗→酸洗剥锌→水洗→二次浸锌→水洗→电镀镍。在铝带连续电镀生产线的液槽中取得除沉锌液之外其它所需槽液，并进行了模拟的全程实验（如表1所示）。

表1 自制沉锌液铝带电镀镍实验过程

2、实验结果

此次实验过程中，试片经一次浸锌其表面有明显的锌层，剥锌后锌层几乎全部被剥离，再经二次浸锌，试件表面波纹状水痕。随后在赫尔槽改制的渡槽中进行了单面的镀镍过程，电流密度约为4A/dm2，得到的镀层较暗，经测试其结合力均良好，试件镀镍效果如图1所示:。

a．自制沉锌液镀镍试片                  b.敖美沉锌液镀镍试片

c．混合沉锌液镀镍试片

图1.不同沉锌液所得铝片电镀镍效果

最后，为了验证实验所得的镀镍铝片的可焊性，用焊锡膏做了焊接实验，其可焊性合格，化验室周科伟出存有焊接试样。

3、成本核算及结论

    在完成实验全过程后，调查了自制沉锌液所需原料市场价格，并计算自制沉锌液成本，对比结果如表2所示。

表2 自制沉锌液与敖美沉锌液成本对比

工艺

    这里的成本核算较为初略，不计算运输储存等成本，市场价格也存在波动，仅做参考。

本次实验最终得到以下结论：

（1）有哈工大方提供的浸锌液配方经实验证明可以有效使用，得到的镀镍层外观合格，结合力良好，可焊性达到要求。

（2）自制沉锌液相比敖美方沉锌液，使用效果并无明显差异，但可以大幅度降低了成本。

（3）由实际生产经验计算，生产中平均每镀一吨铝带可以通过自制浸锌液节约成本2800元。

附表 铝带浸锌工艺规范（由哈工大方提供）