王耀东,石磊
(1.胜利油田胜鑫防腐有限责任公司,山东 东营 257091;2.山东建筑大学材料科学与工程学院,山东 济南 250101)
氯化钾镀锌光亮剂中苄叉丙酮的作用及影响
王耀东1,*,石磊2
(1.胜利油田胜鑫防腐有限责任公司,山东 东营 257091;2.山东建筑大学材料科学与工程学院,山东 济南 250101)
介绍了苄叉丙酮的性质及其作为氯化钾镀锌光亮剂的作用机理,比较了苄叉丙酮添加前后镀液和镀层的性能。实验结果表明,苄叉丙酮可以增大镀液的极化作用,提高镀层的光亮度和整平性。
氯化钾镀锌;光亮剂;苄叉丙酮;极化作用
苄叉丙酮是淡黄色结晶体,有香豆素气味,可燃,易溶于乙醇、苯、氯仿、乙醚,微溶于水、石油醚,对皮肤有刺激性[1],是目前应用最广泛的主光亮剂原材料,能显著提高镀层光亮度和整平性。
苄叉丙酮作为镀锌主光亮剂,其作用机理是优先在锌电结晶生长较快的位置上吸附并阻挡锌离子放电。在锌电结晶的同时,还发生醛的电化学还原,从而降低吸附位置上锌电沉积的电流效率,起到微观整平作用,因此具有明显的光亮作用[2]。
本文以苄叉丙酮作为氯化钾镀锌光亮剂,对添加苄叉丙酮前后的镀液和所获得的镀层进行了比较,研究了苄叉丙酮的作用及影响。
2. 1 实验材料和仪器
氯化锌,AR级,天津市红岩化学试剂厂;氯化钾,AR级,天津市红岩化学试剂厂;硼酸,AR级,天津市红岩化学试剂厂;锌板阳极,锌含量>99%,天津市大茂化学试剂厂。DDK-10A型硅整流器及镀槽,山东省鲁机科教实业公司;JSM-6380LA型扫描电镜,日本电子公司;Nikon XJG-05型金相显微镜,日本尼康公司;PARSTAT 2273电化学工作台,美国阿美特克有限公司;搅拌器,上海标本模型厂;恒温水浴锅,天津市泰斯特仪器有限公司。
2. 2 镀液配制
镀液分为A、B两组。A组的成分为:氯化钾60 ~70 g/L,氯化锌180 ~ 220 g/L,硼酸25 g/L[3]。B组在A组的基础上加入了苄叉丙酮。
3. 1 苄叉丙酮对镀液的影响
利用电化学工作台,分别测定 A、B两组镀液的极化曲线,实验结果如图1所示。
图1 添加苄叉丙酮前后,镀液的极化曲线Figure 1 Polarization curves of the bath before and after adding benzylidene acetone
从图1可以看出,加入苄叉丙酮后,在相同的电流密度下,溶液的阴极极化变大。这就说明苄叉丙酮的加入能较大程度地增大极化,使金属的析出电位负移。
3. 2 苄叉丙酮对镀层的影响
分别采用A、B两组镀液进行电镀,电流均为1 A,时间8 min。所获得的镀层金相照片如图2所示。
图2 添加苄叉丙酮前后,所得镀层的金相照片Figure 2 Metallographs of deposit before and after adding benzylidene acetone
从图2可以看出,加入苄叉丙酮后,镀层表面的光亮度和整平性较好。即苄叉丙酮可以提高镀层的光亮性和整平性。
用JSM-6380LA型扫描电镜观察镀层的显微组织,结果如图3所示。可以看出,加入苄叉丙酮后,镀层结晶细致,致密性好,与基体有较好的结合力。
(1) 苄叉丙酮可影响镀液的阴极极化曲线,使金属析出电位负移,金属结晶细致。
(2) 加入苄叉丙酮后,所得镀层的光亮性、整平性及结合力均有所提高。
[1] 王宗雄, 尚书定. 酸性镀锌光亮剂的配制[J]. 电镀与涂饰, 2000, 19 (6): 49-51.
[2] 方景礼. 电镀添加剂理论与应用[M]. 北京: 国防工业出版社, 2006.
[3] 冯立明, 王玥, 孙华, 等. 电镀工艺与设备[M]. 北京: 化学工业出版社, 2005.
Role and effect of benzylidene acetone as brightener for potassium chloride zinc electroplating//
WANG Yao-dong*, SHI Lei
The properties of benzylidene acetone and its mechanism as brightener in potassium chloride zinc electroplating were introduced. The performances of bath and deposit before and after the addition of benzylidene acetone were compared. The test results showed that benzylidene acetone can increase bath polarization and improve deposit brightness and leveling.
potassium chloride zinc plating; brightener; benzylidene acetone; polarization
Shengli Oilfield Shengxin Anticorrosion Co., Ltd., Dongying 257091, China
TQ153
A
1004 – 227X (2011) 01 – 0020 – 02
2010–11–20
王耀东(1973–),男,山东莱州人,工程师,研究方向为石油管道防腐。
作者联系方式:(E-mail) sxwangyd@163.com。
[ 编辑:吴杰 ]