鍍鋅鐵

鍍鋅鐵是指通過鍍鋅工藝在鐵皮上進行鍍鋅而製成的一種鋅鐵合金的產品。表面鍍鋅的鐵皮不易生鏽。通稱鉛鐵、白鐵。如果鍍層破壞，還可以形成鋅鐵原電池，鐵做正極，利用犧牲陽極的陰極保護法原理，鐵受到保護。

基本介紹

• 中文名：鍍鋅鐵
• 外文名：Galvanized iron
• 別稱：白鐵
• 特點：鍍鋅的鐵皮不易生鏽
• 通過：鍍鋅工藝
• 影響因素：溫度

分類及用途

1、電鍍鋅鐵合金的分類

根據合金鍍層鐵含量的不同，電鍍鋅鐵合金鍍層可分為兩種類型：高鐵合金鍍層和低鐵合金鍍層。

2、電鍍鋅鐵合金的用途

（1）高鐵合金鍍層的用途：①主要用作汽車鋼板的電泳塗裝底層，事先進行過磷化處理可以提高與油漆的結合力；②經拋光後鍍鉻，可用作五金製品的防護裝飾性鍍層；③可用作裝飾性鍍銅鋅合金的底層，以提高其耐蝕性。

（2）低鐵合金鍍層的用途：常用作鈍化處理。含鐵質量分數在0.3%~0.6%的低鐵合金鍍層經鈍化處理後具有高耐蝕性，其中黑色鈍化具有最高的耐蝕性，且不用銀鹽，這是低鐵鋅鐵合金鍍層的最大優點。

鹼性鋅酸鹽

鍍鋅鐵溶液成分

1、主鹽

在鹼性鋅酸鹽電鍍鋅鐵合金溶液中，氧化鋅為主鹽。若氧化鋅含量偏高，陰極電流密度提高，沉積速度加快，但電鍍溶液分散能力、覆蓋能力差，鍍層粗糙發暗，鐵含量降低；若氧化鋅含量偏低，沉積速度慢，電流效率低。電鍍鐵含量較低的鋅鐵合金時，需補加亞鐵鹽來維持電鍍溶液的穩定，必須事先將亞鐵鹽與絡合劑充分混合後再加入電鍍溶液中；否則，會產生沉澱。

2、絡合劑

鹼性鋅酸鹽鍍鋅鐵合金溶液中的絡合劑，能穩定地配合Fe²⁺、Fe³⁺，同時可以較強地絡合Zn²⁺。絡合劑還起到穩定合金組成的作用。當絡合劑不存在或含量過低時，電鍍溶液溫度對鍍層鐵含量影響顯著；當絡合劑含量恰當時，溫度在10~40℃範圍內變化均能得到含鐵質量分數為0.4%~0.7%的鋅鐵合金鍍層。

3、添加劑

在鹼性鋅酸鹽鍍鋅鐵合金溶液中，適合採用XTG418作為添加劑，它是多種表面活性物質的混合物。電沉積時，它吸附在陰極表面上，影響金屬離子的放電過程。改變添加劑的含量，鍍層鐵含量基本不變。

4、溫度

隨著鹼性鋅酸鹽鍍鋅鐵合金溶液溫度的升高，鍍層鐵含量迅速增加。若使用XTL118絡合劑，鍍層組成隨著溫度的升高變化不大。

5、陰極電流密度

鋅鐵合金鍍層的鐵含量隨陰極電流密度的增大略有增加。

鹼性鍍鋅鐵溶液配製

鹼性鋅酸鹽鍍鋅鐵合金溶液的配製方法如下：

1、在鍍槽內將計算量的氫氧化鈉溶於1/3體積的水中。

2、將計算量的氧化鋅調成糊狀，並在不斷攪拌的情況下逐漸加入到第一步配製的溶液中。

3、待上述溶液完全溶解後加水至2/3體積，待冷卻到30℃以下，把1~2g/L的金屬鋅粉撒人鍍槽中，並不斷攪拌30min，再澄清過濾。

4、在另一容器中將計算量酒石酸鉀鈉用溫水溶解後，在攪拌下加入亞鐵鹽。

5、將完全溶解的上述溶液加入鍍槽，再將計算量的DE、DE-81、香草醛、EDTA依次加入，小電流處理後分析調整，即可試鍍。

鍍鋅鐵操作技巧

1、在鹼性鍍鋅鐵合金的電鍍溶液中，一定要控制好主鹽氧化鋅的含量。

2、鍍層中鐵含量應控制在0.4%~0.8%（質量分數）之間，以獲得良好的鉻酸鈍化膜和高的耐蝕性，若鍍層中鐵含量過高或過低，則鍍層的耐蝕性都會受到影響，必須控制好鍍層中的鐵含量。當電鍍溶液中Zn²⁺、Fe²⁺的比例控制在100∶1左右時，才能保證鍍層中的鐵含量在最佳範圍。當電鍍溶液中Fe²⁺濃度較高時，鍍層中鐵含量會相應增加；而當電鍍溶液中zn²⁺濃度較高時，鍍層中鐵含量會相應減少。

3、鹼性鋅酸鹽鍍鋅鐵合金用添加劑和光亮劑的原則是勤加、少加，其添加量主要靠生產實際經驗或通過霍爾槽試驗來確定。一般添加劑一班制生產時每月補加1~2mL/L，兩班制生產時每月補加2~3mL/L，三班制生產時每月補加3~4mL/L。補加操作如下：先用少量電鍍溶液混合稀釋，然後一邊攪拌電鍍溶液一邊加入鍍槽中，充分攪拌均勻。對彈性工件鹼性鋅酸鹽鍍鋅鐵合金時，電鍍溶液中添加劑含量要相對少一些，以減小鍍層脆性。

酸性鋅酸鹽

鍍鋅鐵溶液成分

1、主鹽

氯化鋅、氯化亞鐵、硫酸鋅、硫酸亞鐵和硫酸鐵是主鹽，其作用是將電鍍溶液中的zn²⁺和Fe²⁺維持在一定的比例，從而保持鍍層合金成分。由於電鍍溶液中Fe²⁺變化對鍍層中的鐵含量影響較大，因此電鍍過程中必須嚴格控制電鍍溶液的組成。

2、導電鹽

對高鐵合金鍍層而言，導電鹽的加入對其合金組成有較大影響。導電鹽的含量應控制在一定工藝範圍內，導電鹽含量高，導電性好，電鍍溶液的分散能力和覆蓋能力得到改善；導電鹽含量低，導電性差，槽壓升高，陰極電流密度變窄，光亮度降低，電流稍大時鍍層容易燒焦。

3、聚乙二醇

鍍層中的鐵含量會隨著聚乙二醇含量的增加而減少，聚乙二醇對鍍層的外觀有好處。

4、抗壞血酸

抗壞血酸在電鍍溶液中起穩定作用，防止Fe²⁺被氧化，含量為1g/L時即具有良好的穩定作用。

5、添加劑

低鐵合金鍍層作為防護性鍍層，鍍層需鈍化處理，鍍層的結晶影響鈍化膜質量。

6、緩衝劑電鍍溶液pH的緩衝劑常為弱酸或弱酸鹽。在高電流密度時，陰極析氫嚴重，陰極表面附近的pH上升較快，造成電鍍溶液不穩定，此時可用緩衝劑穩定電鍍溶液pH值。

7、pH值

pH值對鍍層組成的影響與陰極電流密度有關，其影響規律因電流密度的不同而不同。酸性電鍍溶液的pH值保持在4~5之間最穩定；若其值過高，則電鍍溶液中Fe³⁺含量增加，致使電流密度不穩定。

8、溫度

當使用可溶性陽極時，電鍍溶液溫度不能過高，以免Fe³⁺的含量隨電鍍溶液溫度的升高而增加，從而影響電鍍溶液的穩定性。在弱酸性電鍍溶液中，鍍層中鐵含量隨電鍍溶液的升高略有增加。當溫度過高時，添加劑易發生分解，鍍層粗糙；溫度過低時，氯化鉀易結晶析出。

9、陰極電流密度

陰極電流密度對鍍層鐵含量的影響因電鍍溶液體系的不同有較大差別，氯化物電鍍溶液中鍍層的鐵含量隨電流密度的變化而改變的幅度比硫酸鹽電鍍溶液小得多。電流密度對鍍層組成的影響與主鹽含量比、導電鹽均有關係。

酸性鍍鋅鐵溶液配製

電鍍溶液的配製 酸性鍍鋅鐵合金溶液的配製方法如下：

1、先將氯化鋅和氯化鉀溶入1/3體積的水中，加入鋅粉（1g/L）及粉狀活性炭（1~2g/L），充分攪拌30min後靜置過濾，用質量分數為5%的鹽酸溶液將其pH值調至3.5~4。

2、將抗壞血酸和穩定劑溶於水中，然後倒人以5~10倍水溶解的硫酸亞鐵溶液中，澄清後倒人槽內。

3、用熱水溶解聚乙二醇，用水溶解硫脲後加入鍍槽中，攪拌均勻。

4、加入用水稀釋過的添加劑，將水補加至所需體積，電化學處理數小時後即可試鍍。

工藝過程

酸性鍍鋅鐵合金的工藝過程：工件→化學脫脂→熱水洗→流水洗→酸洗除銹→兩次流水洗→電化學脫脂→熱水洗→流水洗→弱腐蝕→流水洗→電鍍鋅鐵合金→回收→流水洗→出光→流水洗→鈍化→流水洗→老化檢驗→成品。