氯化物鍍鋅20世紀60年代末在我國開始投入生產(chǎn)，20世紀80年代后發(fā)展迅速。該工藝鍍液為不含絡(luò)合劑的單鹽鍍液，廢水易處理；鍍層的光亮性和整平性優(yōu)于其他鍍鋅工藝，藍白色調(diào)鈍化膜幾乎可與鍍鉻層媲美；電流效率高(可達95％以上)，沉積速度快；氫過電位高，能在高碳鋼、鑄件、鍛件上方便施鍍，這一點比氰化鍍鋅和堿性鋅酸鹽鍍鋅具有顯著的優(yōu)點。近年來，添加劑開發(fā)有了顯著進展，溫度范圍與電流密度范圍寬、分散能力和深鍍能力已與鋅酸鹽鍍鋅相當。
根據(jù)支持電解質(zhì)不同，氯化物鍍鋅可分為銨鹽鍍鋅、鉀鹽鍍鋅和鈉鹽鍍鋅。銨鹽鍍鋅以氯化銨為支持電解質(zhì)，導(dǎo)電性最好，對載體光亮劑的容納量也最大，但氯化銨易分解，析出氨氣多，對設(shè)備腐蝕嚴重，而且銨離子在與鋅絡(luò)合的同時，還能與廢水中的銅、鎳等金屬離子絡(luò)合，增加了廢水治理的難度。鈉鹽鍍鋅液的支持電解質(zhì)為氯化鈉，因鍍液電阻大，對光亮劑要求高，一般的光亮劑易鹽析，尤其在槽液溫度和濃度稍高時，鹽析現(xiàn)象更為嚴重。因此，盡管氯化鈉鍍鋅液配制成本低，但運行費用高，工藝應(yīng)用面不廣。鉀鹽鍍鋅以氯化鉀為支持電解質(zhì)，該工藝兼具兩種配方的優(yōu)點，導(dǎo)電性比氯化鈉鍍鋅溶液好，槽電壓低，兩者比較起來，氯化鉀鍍鋅比氯化鈉鍍鋅節(jié)約用電20％左右；電流效率比氰化鍍鋅和鋅酸鹽鍍鋅高30％左右，再加上鍍液電阻小，槽電壓低，因此與二者相比可節(jié)電50％以上；鍍液分散能力和深度能力僅次于氰化鍍鋅，與銨鹽鍍鋅和鋅酸鹽鍍鋅接近，但鍍層的光亮度和整平性比氰化鍍鋅和鋅酸鹽鍍鋅好；同時，鍍液對設(shè)備腐蝕小、穩(wěn)定性高，因此鉀鹽鍍鋅是氯化物鍍鋅工藝中應(yīng)用最廣泛的品種，近20年來，在國內(nèi)外得到了較快發(fā)展。國內(nèi)在鉀鹽鍍鋅添加劑研制上已經(jīng)達到國際先進水平，鍍層應(yīng)力、深度能力和分散能力等方面都能滿足電鍍質(zhì)量要求。
為此，本節(jié)主要以鉀鹽鍍鋅為例介紹氯化物鍍鋅原理和工藝。
(1)電極反應(yīng)
由于鍍液中沒有絡(luò)合劑，因此鋅以單鹽形式存在于鍍液中，所以其電極反應(yīng)很簡單。陽極反廊

(2)氯化物鍍鋅液的組成與工藝規(guī)范
①氯化物鍍鋅液的組成與工藝規(guī)范

②鍍液的配制先將計算量的氯化鉀、硼酸分別用熱水溶解后加入槽內(nèi)；將計算量的氯化鋅用少量水溶解后加入槽內(nèi)；加入選定的組合添加劑，然后加水至總體積，攪拌均勻，測定pH值并調(diào)整到工藝規(guī)范，過濾，低電流0．1～0．3A／dm2電解數(shù)小時后施鍍。

氯化物鍍鋅液的組成與工藝規(guī)范

③鍍液中各成分的作用
a．氯化鋅氯化鋅是鍍液主鹽，同時起到導(dǎo)電鹽作用，一般控制在65～75g／L之間，掛鍍?nèi)∠孪?，滾鍍?nèi)∩舷蓿幌募酒?，冬季偏高?
b．氯化鉀(鈉)鍍液的導(dǎo)電鹽，即支持電解質(zhì)，主要起導(dǎo)電和陽極活化劑作用，同時氯離子又是鋅離子的弱配位體，當氯離子偏高而鋅偏低時，則形成如K4[ZnCl6]等這樣的高配

位絡(luò)合物，起到增加陰極極化和提高分散能力的作用。
氯化鉀濃度提高，鍍液電阻減小，槽電壓降低，除了節(jié)能外，還能改善低電流區(qū)鍍層質(zhì)量，提高鍍液的深度能力和陽極的活化效果。但氯化鉀濃度過高時，由于接近飽和狀態(tài)，容易從鍍液中析出，影響鍍層質(zhì)量，因此生產(chǎn)中通常將氯化鉀濃度控制在180～230g／L，冬季宜用l80～220g／L，夏季可用190～220g／L。
c．硼酸 硼酸在鍍液中是緩沖劑，通?？刂?5～30g／L范圍內(nèi)。因為陽極電流效率比陰極高，故鍍液pH值有緩慢上升趨勢，硼酸可維持pH值在5～6范圍內(nèi)。如果鍍液中硼酸過低，陰極區(qū)容易導(dǎo)致氫氧化鋅、氫氧化亞鐵及氫氧化鐵等雜質(zhì)在鍍層中夾雜，使鍍層粗糙灰暗而失光，此時加入光亮劑往往起不到作用。
d．．添加劑添加劑在氯化鉀鍍液中起到提高陰極極化、細化結(jié)晶、提高光亮度和整平作用，不加添加劑的氯化鉀鍍鋅層是粗糙疏松里海綿狀的，因此添加劑質(zhì)量好壞是決定鍍層質(zhì)量的重要因素。
目前市售的氯化物鍍鋅光亮劑種類很多，但一般都有主光亮劑、載體光亮劑和輔助光亮劑等三種基本成分。

主光亮劑是一種能產(chǎn)生顯著光亮和整平作用的有機物，從分子結(jié)構(gòu)上看，主要是芳香醛、芳香酮以及一些雜環(huán)醛和酮，如香草醛、亞芐基丙酮、鄰氯苯甲醛、聚乙烯吡咯烷酮等，其中以亞芐基丙酮、鄰氯苯甲醛效果最好。國內(nèi)市售的氯化鉀鍍鋅添加劑大都以亞芐基丙酮作為主光亮劑，用量以0．2～0．3g／L為宜。用量過高，鍍層亮而脆；用量過低則光亮度和整平性不足。亞芐基丙酮難溶于水，必須與載體光亮劑和輔助光亮劑配合使用，才能起到良好的效果。
載體光亮劑一般是聚醚類非離子型表面活性劑，如高級脂肪醇與環(huán)氧乙烷的加成物、烷基苯酚與環(huán)氧乙烷的加成產(chǎn)物以及高級脂肪醇與環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷共聚物等。非離子表面活性劑的共同特點是結(jié)構(gòu)中含有親水和親油基團，具有較高的表面活性，而且在水中的溶解度與溫度、主鹽、導(dǎo)電鹽、主光亮劑的濃度有關(guān)，溫度與鹽的濃度升高，非離子型表面活性劑溶解度降低，即非離子表面活性劑的“濁點”降低。
載體光亮劑在氯化鉀鍍鋅中起著兩方面作用。一是載體自身能在電極上吸附，使電極電位變負，從而增大陰極極化，使鍍層結(jié)晶細致。其吸附的電位在一1．1～一l．7V之間，如果電流密度過大，載體光亮劑將脫附，造成鍍層燒焦現(xiàn)象。另一作用是對主光亮劑起載體作用，由于主光亮劑主要是芳香醛或芳香酮，它們在水中不溶解，通過非離子型表面活性劑的乳化與增溶作用，使主光亮劑均勻分散到鍍液中。
目前鉀鹽鍍鋅中常用的載體光亮劑有平平加、0P、TX等，還有HW、M0等合成的商品光亮劑。
e．輔助光亮劑對鍍層出光影響并不強烈，與載體光亮劑配合只能獲得半光亮鍍層，但輔助光亮劑能延長光亮劑的使用壽命，減少主光亮劑用量，提高低電流密度區(qū)的光亮度與鍍液分散能力，有的輔助光亮劑還能起到防止鍍層發(fā)霧、改善鍍層色澤或防止鍍層燒焦等作用。一種輔助光亮劑往往只能起到一種或幾種作用，因此氯化鉀鍍鋅溶液中，經(jīng)常加入幾種，讓它們發(fā)揮各自的作用。

輔助光亮劑多為芳香族羧酸、芳香磺酸以及它們相應(yīng)的鹽，如煙酸能增大電流密度上限，防止高電流密度區(qū)燒焦；亞甲基雙萘磺酸鈉能提高鍍液深度能力，改善低電流密度區(qū)鍍層光亮度；上面提到的M0乳化劑除了用作載體外，還能改善鍍層的深度能力和分散能力。另外還有3一吡啶磺酸鈉、苯磺酸鈉、肉桂酸類等。
下面列舉一氯化物鍍鋅添加劑配方，以增加對氯化鉀鍍鋅光亮劑的認識：
亞芐基丙酮 20g／L
HW高溫勻染劑(或HTA寬溫載體光亮劑、TSA寬溫載體光亮劑) 220～300g／L

苯甲酸鈉 60～80g／L
吡啶一3一甲酸 5～8g／L
擴散劑NN0 30～40g／L
對氨基磺酰胺 2～3g／L
鄰磺酰苯甲酰胺鈉鹽 10～15g／L
后三種物質(zhì)可酌情加入，不一定全加，混合攪溶后，每升加20mL／L，效果與市售寬溫添加劑相似。
④氯化鉀鍍鋅雜質(zhì)及排除
鉀鹽鍍鋅液中的主要雜質(zhì)為Fe2+、Fe3+、Cu2+、Pb2+、NO3-及Cr6+等。由于Fe3+不能與鋅離子共沉積，因此其影響較小，容許濃度在10g／L以上Fe2+對鍍液很敏感，允許極限為0．25g／L，高于此值，鍍液渾濁、泛黃，甚至泛紅，電流密度范圍縮小，高電流密度區(qū)粗糙、燒焦，低電流密度區(qū)鍍層發(fā)灰發(fā)黃，用于滾鍍時，貼近滾桶壁處鍍層嚴重燒焦，出現(xiàn)黑點，即所謂滾桶眼印。生產(chǎn)中，可先將pH值調(diào)至6．2，并加溫至60℃，然后加入0．5～2mL／L雙氧水，充分攪拌，使Fe2+氧化成Fe3+并生成Fe(OH)3沉淀，然后加入活性炭，過濾去除。
Cu2+雜質(zhì)的存在，使低電流密度區(qū)鍍層色澤變暗，鈍化后不亮，甚至發(fā)灰、發(fā)黑，高電流密度區(qū)鍍層粗糙易燒焦，允許極限濃度為0．01g／L?？捎?～3g／L鋅粉處理，或采用瓦楞鐵板在0．1～0．15A／dm2小電流下電解處理。Cu2+雜質(zhì)關(guān)鍵在于預(yù)防，一者陽極純度必須高，二者要防止銅棒、陽極銅鉤和掛具掉入鍍槽，更要防止銅綠掉入鍍液中。
Pb2+雜質(zhì)對鍍液的影響比Cu2+嚴重，輕者使鈍化膜發(fā)霧，鈍化膜很快變色，重者滾鍍時鍍層不沉積，看上去似乎有鍍層，但一經(jīng)硝酸出光，很快便露底，因此其濃度應(yīng)控制在0．015g／L以下。Pb2+的來源主要是陽極板不純，初配槽時原料氯化鋅雜質(zhì)含量高等造成的，其處理辦法與Cu2+雜質(zhì)相同，可用鋅粉或低電流電解處理。
Cr6+對鍍層質(zhì)量影響很大，導(dǎo)致電流效率下降，含量過高，低電流密度區(qū)無光甚至無鍍層。Cr3十影響較小，但量過高時，鍍層出現(xiàn)麻點。Cr6+的主要來源是鈍化液，可先用保險粉將Cr6+還原為Cr3+，然后將pH值調(diào)至6．0左右，過濾除去。

NO3-是強氧化劑，對光亮劑有破壞作用，鍍層深度能力差，低電流區(qū)無鍍層或鍍層薄。少量的NO3-可在低電流密度下長時間電解，過多時只有更換鍍液。
有機雜質(zhì)主要是光亮劑的分解物，造成鍍層發(fā)霧、發(fā)脆，結(jié)合力差?？捎没钚蕴刻幚怼Ｉa(chǎn)中應(yīng)特別注意，氯化物鍍鋅層鈍化膜不牢固，易脫膜，主要原因是鍍層表面有機物造成的，因此應(yīng)加強清洗，或用2％Na2C03溶液除去表面有機物。