郭崇武

（廣州超邦化工有限公司，廣東 廣州 510460）

新型酸性無氰鍍鎘工藝的開發(fā)研究

郭崇武

（廣州超邦化工有限公司，廣東 廣州 510460）

開發(fā)了酸性無氰鍍鎘新工藝NCC-617。鍍液組成為：氯化鎘35 ～ 40 g/L，配位劑120 ～ 160 g/L，氯化鉀140 ～ 180 g/L，光亮劑1.5 ～ 2.5 mL/L，輔助劑25 ～ 35 mL/L，pH 6.0 ～ 7.0。工藝條件為：掛鍍——溫度15 ～ 35 °C，陰極電流密度0.5 ～ 1.5 A/dm2；滾鍍溫度15 ～ 30 °C，槽電壓4 ～ 7 V，滾筒轉(zhuǎn)速3 ～ 5 r/min。在電流密度1 A/dm2下，鎘的沉積速率為0.33 μm/min。NCC-617鍍液的電流效率為73%，均鍍能力為41% ～ 52%，深鍍能力為9.2。鍍鎘層經(jīng)低鉻彩色鈍化后中性鹽霧試驗2 000 h仍無白銹生成，其耐蝕性實現(xiàn)了重大突破。鍍層的氫脆性和結(jié)合力合格?？傊?，NCC-617鍍鎘工藝具有鍍液穩(wěn)定，鍍層性能優(yōu)良，電鍍廢水容易處理的優(yōu)點，具有較好的應用前景。

無氰鍍鎘；酸性鍍液；鍍層性能；維護；廢水處理

Author’s address: Guangzhou Ultra Union Chemicals Ltd.， Guangzhou 510460， China

鍍鎘層具有優(yōu)異的耐蝕性和柔軟性，曾經(jīng)得到了廣泛的應用。鎘及其化合物具有一定的毒性，在20世紀末，民用產(chǎn)品已基本淘汰了鍍鎘工藝，但由于航空航天、航海和一些電子產(chǎn)品的特殊性要求，目前一些企業(yè)還保留一定量的鍍鎘工藝。傳統(tǒng)的氰化鍍鎘溶液和產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，但氰化物是國家嚴令禁止使用的污染物之一，無氰鍍鎘代替氰化鍍鎘已經(jīng)勢在必行，并且時間緊迫。我國對無氰鍍鎘進行過一些研究，但相對較少。堿性無氰鍍鎘包括以三乙醇胺、氨三乙酸共同作配位劑的鍍鎘工藝和以HEDP（羥基乙叉二膦酸）作配位劑的鍍鎘工藝［1-2］。三乙醇胺鍍鎘存在鍍液穩(wěn)定性差的問題，HEDP鍍鎘存在電流效率低和廢水處理困難的問題，因此這兩種工藝還未見規(guī)?；纳a(chǎn)應用。酸性無氰鍍鎘工藝已投入工業(yè)化生產(chǎn)［3-6］，但鍍液中需加乙二胺四乙酸（EDTA）和氯化銨，給電鍍廢水處理帶來了很大的困難［7］，使其應用受到了限制。

貴州航空航天企業(yè)正在進行淘汰氰化鍍鎘工藝的工作，目前采用含EDTA的酸性無氰鍍鎘工藝，但鍍層軍綠色鈍化后出現(xiàn)發(fā)花現(xiàn)象，并且電鍍廢水鎘超標。應貴陽市表面工程行業(yè)協(xié)會的邀請，筆者經(jīng)過一年的實驗，開發(fā)了NCC-617新型酸性無氰鍍鎘添加劑和電鍍工藝，從配位劑和添加劑的選擇到工藝參數(shù)的確定，從鍍液和鍍層性能的評價到鍍液維護方法的制定，都進行了一系列的研究。

1 工藝介紹

NCC-617工藝的鍍液不含氰化物和強配位劑，廢水處理簡單，符合環(huán)保要求；鍍層光亮，彩色和軍綠色鈍化膜優(yōu)雅，耐蝕性高。

1.1 鍍液成分與操作條件

鍍液組成和工藝條件如表1所示。

表1 鍍液組成和工藝條件Table 1 Bath composition and process conditions

采用鎘含量≥99.97%的鎘板和石墨為陽極，施鍍過程必須排風，循環(huán)過濾2 ～ 3次/h，每周用活性炭吸附1 ～2次。

1.2 鍍液的配制

按鍍液體積計算，向鍍槽中加入4/5的水，按工藝要求加氫氧化鈉72 g/L、氯化鉀160 g/L、配位劑140 g/L，攪拌使其溶解，然后加氯化鎘37 g/L，攪拌至氯化鎘溶解后過濾鍍液。加光亮劑2 mL/L、輔助劑30 mL/L，用稀鹽酸或質(zhì)量分數(shù)為10%的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)鍍液pH至6.5左右，加水至規(guī)定的體積，在0.1 A/dm2電流密度下電解60 min以上，試鍍。

2 工藝性能

2.1 沉積速率

從試鍍槽取NCC-617鍍鎘液267 mL進行赫爾槽試驗，以鐵片為基體，施鍍條件為：溫度28 °C，pH = 6.8，電流0.5 A，時間20 min。用Oxford牌X-strata 980型測厚儀測定鍍層厚度并計算沉積速率，按Watson方法計算試片上各對應點的電流密度［8］，結(jié)果列于表2。試驗表明，在Jk= 0.15 ～ 2.04 A/dm2范圍內(nèi)都能夠得到良好的鍍層，本工藝選擇0.5 ～ 1.5 A/dm2。在Jk= 1 A/dm2下電鍍1 min就能夠得到0.33 μm厚的鍍層。

表2 鍍鎘速率的測定結(jié)果Table 2 Test results of the cadmium plating deposition rate

在pH = 6.0 ～ 7.0范圍內(nèi)，pH對鎘沉積速率的影響不大；pH升高，水的電解反應速率下降，鎘的沉積速率增大。溫度升高，沉積速率增大，但增大幅度不大。氯化鎘含量升高，沉積速率增大，配位劑含量升高，沉積速率下降。當配位劑含量高于工藝上限時，鎘的沉積速率明顯降低，配位劑嚴重過量時，無鍍層沉積。

2.2 電流效率

用本工藝鍍赫爾槽試片，在30 °C、pH = 6.5的條件下，以0.5 A的電流鍍10 min，用稱重法測量鍍層的質(zhì)量，按電解定律計算得出電流效率為73%。

2.3 均鍍能力

利用表1中的數(shù)據(jù)，按Watson方法進行計算，以試片上L = 5 cm的點與L = 1、2、8、9 cm各點進行比較，所得鍍液的均鍍能力列于表3。試驗表明，本體系鍍鎘液的均鍍能力較好。

表3 鍍液均鍍能力的測定結(jié)果Table 3 Test results of the plating solution throwing power

2.4 深鍍能力

與其他鍍種相比，鍍鎘比較特殊，單純以鎘離子在陰極上電沉積時，鍍液的深鍍能力極差，必須使用配位劑增強陰極極化和添加強力輔助劑改善鍍液的性能。因此，深鍍能力是鍍鎘液的一項重要指標，是決定鍍鎘工藝成功與否的關鍵。用內(nèi)徑為10 mm的薄壁鐵管在NCC-617鍍液中電鍍，陽極垂直于液面，鐵管內(nèi)孔方向與陽極平行，浸入鍍液中100 mm，按外表面積計算，以1.5 A/dm2的電流密度鍍30 min，然后將試樣在低鉻鈍化溶液中鈍化10 s，水洗，吹干。將試樣縱向切開，測得內(nèi)孔鍍層的長度為92 mm，鍍層長度與孔徑之比為9.2，表明鍍液具有良好的深鍍能力。

2.5 鍍液的穩(wěn)定性

配制NCC-617鍍液267 mL進行赫爾槽試驗，為了控制鍍液中氯化鎘含量，使用高密度石墨陽極代替鎘陽極，并用濾紙包住陽極。鍍液溫度為15 ～ 30 °C，每張黃銅試片以0.5 A電流鍍20 min，測定鎘的沉積速率并觀察鍍層外觀的變化，當鍍層粗糙時，加活性炭處理鍍液。鍍1 h后補加氯化鎘1.2 g左右，用氫氧化鉀溶液調(diào)節(jié)鍍液的pH；鍍2 h后補加光亮劑0.2 mL、輔助劑0.14 mL；鍍7 h后補加配位劑（NCC-617補給劑）4.5 g左右，并在試驗中調(diào)整該配位劑的配方。另外根據(jù)鍍液波美度的變化，適量補加氯化鉀。連續(xù)253 h的試驗結(jié)果表明，本工藝滿足掛鍍大生產(chǎn)的要求。

配制NCC-617鍍鎘液10 L進行滾鍍試驗20 h，鍍液性能保持良好。

鍍液中配位劑和氯化鎘含量都偏高時，鎘離子能生成顆粒非常細小的粉狀沉淀物。沉淀物生成后，鍍液的pH降低，沉淀過程伴有水解反應發(fā)生，沉淀物中含有氫氧根。將少許沉淀物放入純水中攪拌，放置24 h后沉淀物消失。向該試液中加少許硫酸銅溶液，再加氫氧化鈉溶液使試液顯堿性，過濾試液，濾液呈藍色，說明銅離子與試液中的某種配位劑生成了配離子。由此可見，這種沉淀物還含有配位劑，是鎘離子同時與氫氧根和某種配位劑生成的復雜化合物。加活性炭吸附，過濾去除這些沉淀物（濾芯洗滌液隨鍍鎘漂洗水排入調(diào)節(jié)池），處理后鍍液性能即可恢復正常。

2.6 工藝氫脆性

材質(zhì)為30CrMnSiA的試棒，抗拉強度為1 300 MPa，試棒長度60 mm，缺口處直徑4.5 mm。在1 A/dm2下采用NCC-617工藝電鍍35 min得到厚度約為11.5 μm的鎘鍍層，在200 °C下除氫處理24 h。取2個上述試棒，按照HB 5067.1-2005《鍍覆工藝氫脆試驗 第1部分：機械方法》進行氫脆性測試。采用拉伸試驗機，所加載荷為試棒抗拉強度的75%，持續(xù)拉伸200 h，2根試棒均未斷裂，滿足產(chǎn)品應用的技術要求。

3 鍍層性能

3.1 耐蝕性

采用NCC-617工藝對A3鋼工件掛鍍鎘30 min，滾鍍鎘90 min，掛鍍層厚度為10 μm，滾鍍層厚度為12 μm。在200 °C下進行4 h除氫處理，用質(zhì)量分數(shù)為3%的稀硝酸出光，接著低鉻彩色鈍化，隨后在60 °C下老化15 min，再放置24 h以上。按照GB/T 10125-1997《人造氣氛腐蝕試驗 鹽霧試驗》進行中性鹽霧測試2 000 h［9］，鍍鎘層無白銹生成，約為航天工業(yè)部標準QJ 453-1988《鍍鎘層技術條件》規(guī)定的96 h中性鹽霧試驗要求的20倍，完全滿足航空航天、航海以及一些特殊電子產(chǎn)品的要求，在鍍層耐蝕性上取得了重大突破。

3.2 脆性

鍍赫爾槽試片，267 mL鍍液，試片為0.2 mm厚的黃銅片，按NCC-617工藝鍍3 h，在試片中心線上（距離陰極近端5 cm處）鍍層厚度為40.2 μm。用彎曲法定性檢驗鍍層的脆性，繞中心線將試片彎曲180°，鍍鎘層無爆裂，柔軟性較好。

3.3 結(jié)合力

將A3鋼材質(zhì)平板工件（50 mm × 100 mm）置于NCC-617鍍液中掛鍍30 min，按JB 2111-1977《金屬覆蓋層的結(jié)合強度試驗方法》，以熱震試驗法測定鍍層結(jié)合力。將鍍件放在加熱爐中加熱至190 °C，然后取出放入室溫水中驟然冷卻，鍍層沒有起泡和脫落，說明結(jié)合力良好。

4 鍍液維護

用EDTA滴定法測定鍍液中的氯化鎘，用硝酸銀滴定法測定氯離子，用差減法計算氯化鉀的含量［10］。按化學分析數(shù)據(jù)控制氯化鎘、氯化鉀的含量。按赫爾槽試驗和鍍槽狀況補加光亮劑、輔助劑和配位劑。

4.1 光亮劑與輔助劑

光亮劑和輔助劑具有協(xié)同效應，兩者必須配合使用才能使鍍層光亮。

NCC-617光亮劑的主要成分是含有醛基的化合物，具有整平和提高鍍層光亮度的作用。開缸量為2 mL/L左右，補加量為200 ～ 300 mL/（kA·h）。與傳統(tǒng)酸性無氰鍍鎘工藝相比，光亮劑中不含硫脲，避免了鍍層中夾雜硫化物，有利于提高鍍層的耐蝕性和柔軟性。

與氯化鉀鍍鋅光亮劑相似，本體系光亮劑具有一定的還原性，在鍍液中能夠被空氣中的氧分子氧化而損耗，鍍液長時間放置后再生產(chǎn)時需補加光亮劑。

NCC-617輔助劑中含有整平劑、分散劑、高電流密度區(qū)走位劑、低電流密度區(qū)走位劑等成分，具有細化晶粒、提高鍍液均鍍能力和深鍍能力的功能。輔助劑的開缸量為30 mL/L左右，補加量為100 ～ 140 mL/（kA·h）。

不同的生產(chǎn)線應按實際需求來確定光亮劑和輔助劑的補加量，光亮劑主要消耗在陰極和陽極反應中，輔助劑的消耗主要為鍍液帶出。每掛鍍或滾鍍一槽（只有1個滾筒時一槽一般為200 L，有6個滾筒時一槽一般為1 000 ～ 2 000 L）工件需補加1 ～ 2次光亮劑。

4.2 配位劑與主鹽

NCC-617配位劑由3種配位劑組成，3種成分形成協(xié)同效應，與鎘離子生成多元配離子，使鎘的沉積電位達到比較合適的數(shù)值。NCC-617補給劑與NCC-617配位劑的成分相同，但各成分的質(zhì)量分數(shù)不同。試驗表明，在電鍍過程中這3種成分并不按NCC-617配位劑中的比例消耗，因此在開缸時使用NCC-617配位劑，在鍍液維護中則使用NCC-617補給劑。配位劑含量偏低時，鍍液的深鍍能力明顯下降，鍍層粗糙，配位劑含量過低時，鍍件邊角處鍍層燒焦。配位劑含量偏高時，鍍層光亮，但鎘的沉積速率較低。

氯化鎘含量偏高時，鍍液的深鍍能力下降，鍍層不夠光亮；氯化鎘偏低時，鎘的沉積速率較低，高電流密度區(qū)的鍍層容易出現(xiàn)氣流痕。

配位劑與氯化鎘的質(zhì)量濃度之比是本工藝的一個重要參數(shù)，約為3.8∶1.0。在鍍液維護中一般要保證配位劑與氯化鎘的比例接近這個數(shù)值，當形狀復雜的鍍件較多時，可適當提高該比值。

在鍍液維護中，按NCC-617補給劑與氫氧化鈉的質(zhì)量比為2.5∶1.0的比例向鍍液中補加配位劑。

傳統(tǒng)無氰酸性鍍鎘工藝一般使用硫酸鎘和氯化銨，在pH = 6 ～ 7的條件下，一部分轉(zhuǎn)化為NH3分子與鎘離子生成配離子，能夠增強鍍液的穩(wěn)定性。為了減輕銨鹽對電鍍廢水處理的不良影響和對環(huán)境的危害，本工藝用氯化鉀代替氯化銨。試驗表明，如果使用硫酸鎘作為主鹽，鍍液中容易出現(xiàn)沉淀物。氯離子對鎘離子有一定的配位作用，本工藝選擇氯化鎘作為主鹽提高了鍍液中氯離子的含量，可以抑制沉淀物的生成。與傳統(tǒng)工藝相比，本體系鍍液容易產(chǎn)生鎘的沉淀物，生產(chǎn)中需及時過濾鍍液以除去這些沉淀物。

4.3 導電鹽

氯化鉀為導電鹽，其含量偏低時，鍍液的導電性差。氯化鉀含量過高時，由于鹽析作用，鍍液中容易生成2.5節(jié)所述的鎘沉淀物。

5 工藝條件控制

5.1 操作溫度

鍍液溫度低于15 °C時，鎘的沉積速率較低，有機添加劑及其分解產(chǎn)物在鍍層中的夾雜較多，鍍層的耐蝕性下降。掛鍍鎘溫度高于35 °C時，光亮劑的消耗量明顯增大，鍍液的穩(wěn)定性下降。滾鍍鎘溫度高于30 °C時，鍍層粗糙。因此，掛鍍溫度宜為15 ～ 35 °C，滾鍍溫度宜為15 ～ 30 °C。在氣溫較高的地區(qū)，滾鍍鎘一般需要安裝冷凍機冷卻鍍液。掛鍍溫度控制在20 ～ 30 °C，滾鍍控制在20 ～ 25 °C，鍍液的綜合性能較好。

5.2 鍍液pH

在pH = 6.0 ～ 7.0范圍內(nèi)對NCC-617鍍液進行赫爾槽試驗，試片用稀硝酸出光后，鍍層全光亮。pH偏低時，赫爾槽試片中電流密度區(qū)出現(xiàn)氣流痕，pH偏高時，鍍層光亮度下降。在該pH范圍內(nèi)進行滾鍍試驗，鍍液性能良好。因此，本工藝選擇pH = 6.0 ～ 7.0。

鍍液pH偏高時，采用稀鹽酸或甲酸調(diào)低；pH偏低時，用質(zhì)量分數(shù)為10%的氫氧化鈉溶液調(diào)高。

5.3 施鍍電流

NCC-617工藝掛鍍鎘一般在1 A/dm2的陰極電流密度下進行，當鍍件形狀比較復雜時，應適當增大電流密度。采用本工藝滾鍍鎘時，控制槽電壓為4 ～ 7 V，即可滿足一般鍍件所需的施鍍電流。滾鍍較小的螺絲時，由于工件的比表面積較大，則需采用較大的電流，在生產(chǎn)中應根據(jù)鍍層狀況確定槽電壓。試驗表明，采用常規(guī)產(chǎn)品的槽電壓滾鍍小螺絲，螺紋中的鍍層粗糙，鈍化后螺紋表面與其他部位有明顯的色差。滾鍍直徑為3 mm的小螺絲，可采用比其他產(chǎn)品高1倍的電流。

5.4 滾桶轉(zhuǎn)速

按本工藝滾鍍鎘不宜采用較高的滾桶轉(zhuǎn)速。強烈攪拌會明顯降低鍍液的均鍍能力和深鍍能力［11］，使鍍件低電流密度區(qū)不能獲得良好的鍍層。本工藝選擇的添加劑吸附性較弱，強烈攪拌不利于一些添加劑組分在鍍件表面的吸附，導致鍍層粗糙。試驗表明，滾桶轉(zhuǎn)速控制在4 r/min左右比較適宜。

5.5 陽極

一般情況下，酸性鍍鎘的陰極電流效率比陽極電流效率低，單獨使用鎘板作陽極，鍍液中的鎘含量和pH有持續(xù)升高的趨勢。在過去的生產(chǎn)中，一般通過交替使用鎘陽極和石墨陽極的方法控制鎘的含量，當鎘含量偏高時，用石墨陽極代替鎘陽極。在本工藝中，要求同時使用鎘陽極和石墨陽極，通過調(diào)整鎘陽極與石墨陽極的比例來控制氯化鎘的含量。還有一項創(chuàng)新技術是行之有效的，即向鍍液中加甲酸調(diào)節(jié)pH，利用甲酸在陽極上被氧化生成二氧化碳的反應來降低鎘陽極的溶解速率，達到控制鍍液中氯化鎘含量的目的。甲酸為較強的還原劑，可以降低陽極的氧化電位以及光亮劑在陽極上的氧化速率，對光亮劑起到保護作用，并且甲酸對酸性鍍鎘液的性能沒有不良影響。本工藝建議，用甲酸下調(diào)鍍液的pH。

與氰化鍍鎘相比，酸性鍍鎘液抗雜質(zhì)污染的能力較弱，要求使用鎘含量≥99.97%的鎘板作陽極。石墨陽極需采用專用的高密度石墨板或石墨棒制作。鎘陽極在溶解過程中會產(chǎn)生一些細小的殘渣，這些顆粒物會通過電遷移吸附在鍍層上，對鍍層外觀和性能造成不良影響。

NCC-617光亮劑能被陽極氧化。試驗表明，光亮劑在陽極上的消耗量甚至高于在陰極上的消耗量。光亮劑向陽極的擴散速率決定了其在陽極上的消耗速率，該消耗速率與陽極面積大體呈正比關系，因此，減小陽極面積有利于降低光亮劑的消耗量。在陽極上加陽極袋，利用陽極袋的阻隔作用可減緩光亮劑向陽極的擴散，能夠大幅降低光亮劑的消耗量，對滾鍍鎘工藝的效果更為明顯。

掛鍍槽的陰、陽極面積比為2∶1，滾鍍槽也需盡量使用面積較小的陽極。鎘陽極和石墨陽極上都必須加陽極袋，一是避免陽極泥進入鍍液，二是降低光亮劑的消耗量。

5.6 雜質(zhì)處理

鐵、鋅、鋁和鎳是酸性鍍鎘液中常見的雜質(zhì)。本鍍液對這些雜質(zhì)的容忍度較高，一般不需處理，但銅和鉛雜質(zhì)的影響較大，少量的銅和鉛雜質(zhì)就會引起故障。向NCC-617鍍鎘液中加硫酸銅0.1 g/L，赫爾槽試片中低電流密度區(qū)鍍層發(fā)黑；加乙酸鉛0.1 g/L，赫爾槽試片中高電流密度區(qū)粗糙，六價鉻低鉻鈍化膜發(fā)霧。在正常情況下，酸性鍍鎘液很少受到銅和鉛雜質(zhì)的污染。當鎘陽極板不合格時，會導致鍍液中產(chǎn)生銅或鉛雜質(zhì)，可通過小電流電解去除。

NCC-617光亮劑和輔助劑的分解產(chǎn)物在鍍液中積累到一定量時會使鍍層粗糙，需加活性炭處理。向鍍液中加活性炭粉1 ～ 2 g/L，攪拌鍍液4 h后過濾，洗滌濾芯，然后向鍍液中補加光亮劑0.5 mL/L、輔助劑2 ～ 4 mL/L，鍍液即可恢復正常。當鍍液中有機物雜質(zhì)過多時，可先加1 mL/L的雙氧水進行氧化處理，再加活性炭吸附。

6 電鍍廢水處理

6.1 原理

由于NCC-617酸性鍍鎘工藝未使用鎘的強配位劑，在弱酸性和中性條件下，二甲基二硫代氨基甲酸鈉能與鍍鎘廢水中的鎘離子完全反應生成二甲基二硫代氨基甲酸鎘沉淀，沉淀物用壓濾機過濾分離后送專業(yè)廠家處理。沉淀分離后，廢水中的配位劑等有機物用生化降解法處理。

6.2 實驗

取NCC-617鍍鎘液10 mL于1 000 mL燒杯中，加水至1 000 mL，攪拌均勻，其鎘含量相當于鍍鎘廢水中的鎘含量。加質(zhì)量分數(shù)為10%的二甲基二硫代氨基甲酸鈉水溶液10 mL，攪拌，靜置1 h后用定量濾紙過濾，再用原子吸收分光光度法測定濾液中鎘的質(zhì)量濃度，鎘離子含量小于0.01 mg/L。

7 結(jié)語

NCC-617酸性無氰鍍鎘工藝使用現(xiàn)代添加劑，鍍液的均鍍能力和深鍍能力較好，電流效率較高，工藝氫脆性合格，鍍液便于維護。該工藝所得鍍層致密，脆性小，結(jié)合力好，耐蝕性高，其軍綠色鈍化膜外觀與氰化鍍鎘相同，克服了現(xiàn)行酸性無氰鍍鎘工藝的缺點。

在貴陽市表面工程行業(yè)協(xié)會的推動下，本工藝在航天精工（貴州）制造有限公司、中航工業(yè)貴州華烽電器有限公司等幾家航空航天企業(yè)進行了試驗和論證，其工藝性能和鍍層性能滿足航空航天工業(yè)的技術要求，即將投入生產(chǎn)應用。本工藝電鍍廢水處理簡單，成本較低，處理后鎘離子含量滿足 GB 21900-2008《電鍍污染物排放標準》的表3要求。本工藝技術先進，用其代替含EDTA和HEDP的無氰鍍鎘工藝，能夠解決目前無氰鍍鎘廢水不能達標排放的難題，具有較好的市場前景。

［1］ 吳載昌， 薛勇飛， 陸雅妹， 等.堿性無氰鍍鎘工藝的探討［J］.材料保護， 1974， 15 （6）: 1-9.

［2］ 張允誠， 胡如南， 向榮.電鍍手冊（上冊）［M］.2版.北京: 國防工業(yè)出版社， 1997: 279.

［3］ 楊鳳軒.以DPE-III為添加劑的無氰鍍鎘［J］.防腐包裝， 1983， 12 （4）: 5-8.

［4］ 楊勤儉.無氰鍍鎘在我廠的應用［J］.電鍍與環(huán)保， 1996， 16 （2）: 29-30.

［5］ 黃平， 陳端杰.無氰鍍鎘工藝研究及應用［J］.新技術新工藝， 2008 （11）: 17-18.

［6］ 萬冰華， 楊軍， 王福新， 等.無氰鍍鎘工藝開發(fā)研究與應用［J］.電鍍與精飾， 2014， 36 （3）: 22-25， 46.

［7］ 楊乾方， 封淑英， 劉芳.無氰鍍鎘廢水處理研究［J］.四川環(huán)境， 1982， 1 （1）: 36-39.

［8］ 曾華梁， 吳仲達， 陳鈞武， 等.電鍍工藝手冊［M］.北京: 機械工業(yè)出版社， 1989: 821-823.

［9］ 廣州超邦化工有限公司.一種用于航空航天零部件的高耐腐蝕性鍍鎘層: 201520672126.3 ［P］.2015-12-30.

［10］ 徐紅娣， 鄒群.電鍍?nèi)芤悍治黾夹g［M］.北京: 化學工業(yè)出版社， 2003: 50-148.

［11］ 郭崇武.低泡型氯化鉀鍍鋅工藝的開發(fā)與鍍層性能研究［J］.電鍍與涂飾， 2014， 33 （15）: 651-655.

［ 編輯：周新莉 ］

Development research on novel acidic cyanide-free cadmium plating process //

GUO Chong-wu

A novel cyanide-free cadmium plating process coded as NCC-617 was developed.The plating bath composition are as follows: cadmium chloride 35-40 g/L， coordination agent 120-160 g/L， potassium chloride 140-180 g/L， brightener 1.5-2.5 mL/L， auxiliary agent 25-35 mL/L， and pH 6.0-7.0.The process conditions for rack plating are temperature 15-35 °C and cathodic current density 0.5-1.5 A/dm2， and for barrel plating， temperature 15-30 °C， tank voltage 4-7 V and barrel rotation speed 3-5 r/min.The cadmium deposition rate is 0.33 μm/min at a current density of 1 A/dm2.The NCC-617 bath features a current efficiency of 73%， a throwing power of 41%-52% and a covering power of 9.2.No white rust generates on the cadmium coating treated by iridescent low-chromium passivation after neutral salt spray test for 2 000 h， which is a great breakthrough for the corrosion resistance of cadmium coating.Both hydrogen embrittlement and adhesion strength of cadmium coating are qualified.The NCC-617 cadmium plating process has a favorable application prospect due to its advantages of stable plating bath， excellent coating performances， and easy treatment of electroplating wastewater.

cyanide-free cadmium plating； acid bath； coating performance； maintenance； wastewater treatment

TQ153.17

A

1004 - 227X （2016） 05 - 0250 - 06

2015-04-18

2015-05-15

郭崇武（1960-），吉林輝南人，學士，高級工程師，從事電鍍工藝開發(fā)工作，在國內(nèi)外發(fā)表論文130余篇，《電鍍與精飾》雜志編委。
作者聯(lián)系方式：（E-mail） chongwu.guo@ultra-union.com。