热浸镀锌无氨助镀机理研究

批量热浸镀锌采用烘干熔剂法进行生产，传统的氯化锌-铵助镀方法在助镀原理和应用上基本成熟，但是氯化铵在浸镀时受热分解会形成大量的氨气和氯化氢气体导致对周边大气和水质污染，如继续实施将与环保要求相悖。本项目拟从助镀机理入手研究被镀铁基表面的防氧化、铁基与助镀剂膜层和锌液界面润湿凝固形层的规律，研究无氨助镀条件下的界面反应、镀层形成机制和结构性能，同时探索其对合金化和镀层的结构功能的影响规律。采用化学反应、界面物理化学、熔盐反应、固-液相润湿等相关理论研究分析后，指导无氨助镀剂的优化研究，提出工艺维护、控制的指标。通过金属学和热、动力学条件的分析研究对镀层的凝固形层、相结构组成、合金化以及性能和其规律并作出评价。力求此研究结果能为批量热浸镀行业形成先进环保技术及产品，改善环保现状提供理论指导，并为行政和企业的决策提供理论参考。

批量热浸镀锌采用烘干熔剂法进行生产，传统的氯化锌-铵助镀方法在助镀原理和应用上基本成熟，但是氯化铵在浸镀时受热分解会形成大量的氨气和氯化氢气体导致对周边大气和水质污染，如继续实施将与环保要求相悖。无氨助镀条件下的热浸镀锌生产过程较之传统的氯化锌铵助镀工艺具有烟尘小、无有毒有害挥发物外排、维护方法简便、无需改变现有热浸镀锌工艺流程、无需特殊设备或专用设施投入等优点。本项目通过对无氨助镀剂水溶液界面张力和接触角以及无氨助镀剂盐膜厚度、单位面积盐膜量、复盐烘烤失效温度等性能参数的测试和分析，研究了铁基与助镀剂盐膜和锌液界面的润湿及反应规律，分析了无氨助镀工艺过程盐膜失效的主要原因，提出了对无氨助镀批量热浸镀锌界面替换过程的三点假设，验证了表面活性剂参与作用下常温无氨助镀批量热浸镀的工艺可行性。试验工作还揭示了铁离子在无氨助镀工艺中有别于其在传统氯化锌铵助镀工艺中的有益作用。区别于传统氯化锌铵助镀热浸镀镀层的形成机制，无氨助镀条件下热浸镀镀层组织得以细化，镀层的耐腐蚀性能提高。热浸镀锌铝合金时无氨助镀剂对液态合金的稳铝效果明显，铝在镀层形成的形核过程中作为活性原子，能抑制脆性ζ相的厚度，参与塑性δ相的形核生长过程，促进δ相的形成和细化，使合金层组织更为致密，各相层间无明显分界线和裂纹，镀层的结合力及耐腐蚀性能也得到明显提高。项目研究结果力求为批量热浸镀行业形成先进环保技术及产品，改善环保现状提供理论指导，并为行政和企业的决策提供理论参考。