一、电镀行业的现状
我国电镀锌行业常用的镀液主要有四大类型,它们是氰化物镀锌、锌酸盐镀锌、氯化物镀锌和硫酸盐镀锌。20世纪70年代以前,国内外使用的镀锌液主要是氰化物镀液,约占95%。20世纪70年代起,由于环境保护意识的增强,科研工作者广泛开展电镀,出现了多种镀锌工艺,它们在镀液组成和操作条件上各不相同。到90年代,氰化物镀锌约占20%,酸性体系镀锌占50%,碱性锌酸盐镀锌占30%,而氰化物镀锌工艺也从高氰向中、低、微氰方向发展。但由于受传统观念观念(如酸性镀锌盐雾试验不如氰化镀锌好,锌酸盐镀锌对前处理要求高、镀层结合力和抗变色能力不如氰化镀锌好)的影响,因此氰化镀锌到目前仍占有一定的市场份额。
二、我国对电镀行业的基本政策
1、2002年《中华人民共和国国家经济贸易委员会令》第32号关于《淘汰落后生产能力、工艺和产品的目录》(第三批)于2002年6月2日公布,从2002年7月1日起实施,《目录》第23项中规定从2003起淘汰含氰电镀。
2、《中华人民共和国清洁生产促进法》从2003年1月1日起施行。其中第十九条规定:企业在进行技术改造过程中,应当采取以下清洁生产措施:
(一)采用无毒、无害或者低毒、低害的原料,替代毒性大、危害严重的原料;
(二)采用资源利用率高、污染物产生量少的工艺和设备,替代资源利用率低、污染物产生量多的工艺和设备;
(三)对生产过程中产生的废物、废水和余热等进行综合利用或者循环使用;
(四)采用能够达到国家或者地方规定的污染物排放标准和污染物排放总量控制指标的污染防治技术。
三、合金催化液的发展现状与应用前景
合金催化液通过与金属直接反应形成致密表面合金层来达到表面处理效果,即节能又环保。
传统的硫酸盐镀锌分散能力差,镀层结晶较粗糙,灰白不亮,只适宜于线材、管材、板材和带材等外形简单零件的电镀,但由于其电流效率高,沉积速度快,加上生产成本低,因而应用较为广泛,特别是线材和管材。随着市场对产品质量要求的进一步提高,对线材、管材等不但要求防护性能优异,而且要求镀层细致光亮,于是近年来一些新型硫酸盐镀锌工艺相继问世。
氯化物镀锌主要有氯化铵镀锌和氯化钾镀锌两大类。铵盐镀锌是氯化物镀锌溶液中应用较早的镀种,但是铵盐镀锌溶液有强烈的氨气味,废水处理较困难,对设备腐蚀也较为严重,随着钾盐镀锌的添加剂问题得到解决,该工艺近年己逐渐被钾盐镀锌所取代。氯化钾镀锌溶液不含络合剂,废水处理较容易,另外还具有分散能力和深镀能力好、对设备腐蚀性小、电流效率高、镀层整平性和光亮度好、镀液稳定等优点,所以近20年来,该镀种在国内外都得到了较快的发展。
2003年国家环保总局公布《国家重点行业清洁生产技术导向目录》(第二批)。
我公司携手北京中国科学院参照国外材料表面处理先进技术,结合我国的原材料市场,在中国科学院、化工部、冶金部及科技部等有关部门的协助下,经过几年的潜心研究,现成功地研制出一种替代电镀进行金属表面处理的最好项目——新一代环保型特种表面合金催化液。它的问世将我国的金属表面保护工业推向一个新的里程,开创了金属表面保护工业的新时代,在专家论证会上,中国科学院、冶金工业部等单位及有关专家均给予了极高的评价。《人民日报》、《经济日报》、《科技日报》、《工人日报》等报刊纷纷做了报道,中央电视台的科技栏目也做了大量专题采访。该产品已通过国家防腐性能鉴定及中国预防医学科学院环卫所的环境卫生测试,并已向国家知识产权局申报发明专利。
节能环保表面合金催化液产品特点:
该产品采用几种易购化工原料混合而成,具有以下特点:
1、 无毒无味,无三废排放,对人体不构成危害,对环境不造成污染,属国家大力提倡推广的绿色环保产品。
2、 工艺简单,使用方便快捷,不需外接电源,可直接将镀件放置在该催化液中浸泡20~40分钟,即可形成光亮如镜的表面,具有点石成金的功效,神奇般地将铁变成了不锈钢,既美观,又耐用。无论是催化液的生产,还是对工件进行处理,生产操作都十分便捷,全部使用国产易购原料,极适于企业单件或批量生产。
3、 成本低廉,每平方米的造价约10—15元(根据镀件要求,表面催化厚度不同,成本有所浮动,如纯装饰型表面,每平米成本仅为3—6元),仅为电镀铬的1/3,不锈钢的1/4。
4、 与金属基件结合强度高,一般在350~400Mpa,不起皮、不脱落,永不生锈,既保持了金属基件原机械性能,又增加了耐磨性、耐腐蚀性。
5、 表面合金层均匀致密,不论是沉孔、深孔、管道内壁、制品拐角等形状复杂的表面,都能进行表面处理,无麻点,无气孔。
6、 耐腐蚀性强,本产品处理后的表面是一种非晶态镀层,因无晶界,所以抗腐蚀性特别优良(见表一)。同时表面硬度高,经热处理后,其镀层表面形成非晶态和晶态的混合物时,硬度可达1200HV(见表二、表三)。
7、 经催化处理后的表面是一种非晶态,即处于基本平面状态,有润滑性,因此磨擦系数小,非粘着性好。
8、 仿型性好。技术无尖端电流密度过大现象,在尖角或边缘突出部分没有过分的增厚,处理后不需要磨削加工。
9、 厚度可控。可用于修复零件表面和工模具因磨削加工或磨损而引起的尺寸超差,使报废零件复用。
10、 镀层其它指标性能:
显微结构:非晶态合金,非磁性
融点:860℃~880℃ 密度:7.8g/cm3 内应力:钢上内应力低于7Pa
硬度:镀态550HV,适当热处理后可达1200HV 光泽度:L2或8~11个△
结合力:钢或铝上结合强度400MPa以上,大高于电镀镍、铬等.
综上所述,合金催化液应用前景广阔,很多性能已达到或超过氰化镀锌,即将完全可以取替氰化镀锌。
四、存在问题与对策
1、新型节能环保合金催化液是最新环保表面处理技术,推广才刚刚才起步,加上十二规划之前我国也不太重视环保这个问题,导致大家都还不太了解合金催化液技术。
2、新型节能环保合金催化液由于它是可以循环利用,还有根据不同材质使用循环次数不一样,反应需要的原料量也是不一样的,所以成本只能是说是比传统电镀成本低。
五、结论
随着我国表面合金催化液工艺的不断完善以及相关添加剂技术的提高和广大电镀工作者的不断努力,用表面合金催化液替代传统电镀工艺以满足国家对环保和清洁生产的要求是完全可行的
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