JPS58151489A - 鉄−亜鉛合金めつき方法 - Google Patents
鉄−亜鉛合金めつき方法Info
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- JPS58151489A JPS58151489A JP3150482A JP3150482A JPS58151489A JP S58151489 A JPS58151489 A JP S58151489A JP 3150482 A JP3150482 A JP 3150482A JP 3150482 A JP3150482 A JP 3150482A JP S58151489 A JPS58151489 A JP S58151489A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、鉄−亜鉛合金めっき方法に係わり、さらに詳
しくは、電解浴中のＦｅ３” （第２鉄イオン）の含量
を抑制することにより高電流効率および高品質を維持す
ることを目的とする鉄−亜鉛合金めっき方法に関する。
しくは、電解浴中のＦｅ３” （第２鉄イオン）の含量
を抑制することにより高電流効率および高品質を維持す
ることを目的とする鉄−亜鉛合金めっき方法に関する。
鉄鋼材料は強度が大きく、加工性に富み、大量に供給し
うる材料であるため重要な金属材料であるが、錆びやす
く腐食しやすいという欠点を有するため従来からめっき
による防錆・防食化が進められている。特に近年、自動
車用、家電用、建材用などに用途が拡大するにつれ、耐
錆・耐食性のみならず、溶接性、加工性、化成処理性、
塗装性など高度の特性が要求され、これに見合って鉄−
亜鉛合金めっき方法の改良が検討されつつある。
うる材料であるため重要な金属材料であるが、錆びやす
く腐食しやすいという欠点を有するため従来からめっき
による防錆・防食化が進められている。特に近年、自動
車用、家電用、建材用などに用途が拡大するにつれ、耐
錆・耐食性のみならず、溶接性、加工性、化成処理性、
塗装性など高度の特性が要求され、これに見合って鉄−
亜鉛合金めっき方法の改良が検討されつつある。
又、用途の拡大につれて大量生産が要求され、これに対
しては、めっき源として硫酸亜鉛と硫酸第１鉄を含有す
る硫酸塩浴を用い、６０Ａ／ｄｍ２以上好ましくは６０
〜２００ Ａ／ｄｍ２の高電流密度下、対極として不溶
解陽極を用いる高速めっき方法の実用化が検討されてき
た。
しては、めっき源として硫酸亜鉛と硫酸第１鉄を含有す
る硫酸塩浴を用い、６０Ａ／ｄｍ２以上好ましくは６０
〜２００ Ａ／ｄｍ２の高電流密度下、対極として不溶
解陽極を用いる高速めっき方法の実用化が検討されてき
た。
しかしながら、このような不溶解性陽極を用い、めっき
源としての金属を硫酸塩、炭酸塩、水酸化物、酸化物と
して供給する従来の方式においては、陽極において、Ｆ
ｅ” （第１鉄イオン）の酸化が起り、Ｆｅｓ＋が生成
するため浴中のＦｅｓ＋濃度が、著しく増大する問題が
ある。陽極における主反応は次のごとく考えられる。
源としての金属を硫酸塩、炭酸塩、水酸化物、酸化物と
して供給する従来の方式においては、陽極において、Ｆ
ｅ” （第１鉄イオン）の酸化が起り、Ｆｅｓ＋が生成
するため浴中のＦｅｓ＋濃度が、著しく増大する問題が
ある。陽極における主反応は次のごとく考えられる。
Ｆｅ２＋−÷Ｆθ３＋＋８
４０Ｈ−−→Ｏ□＋ ２Ｈ２０＋ ４ｅかかるＦ′ｅ３
＋の増加は電流効率を低下させ、水酸化鉄又は塩基性硫
酸鉄などを沈澱させ、浴中のＺｎ／Ｆｅ比を変化させ、
めっき性能や外観を損うなど好ましいことではなく、そ
の改善が強く望まれてきた。
＋の増加は電流効率を低下させ、水酸化鉄又は塩基性硫
酸鉄などを沈澱させ、浴中のＺｎ／Ｆｅ比を変化させ、
めっき性能や外観を損うなど好ましいことではなく、そ
の改善が強く望まれてきた。
本発明者Ｉ／′ｉ、該めりき方法において、浴液を金属
充填物を充填させた充填槽（流動槽を含む。）を通過さ
せて循環使用することにより浴中のＦｅ３＋含量の増加
を抑制しうろことを見出・し本発明を完成するに至った
ものである。
充填物を充填させた充填槽（流動槽を含む。）を通過さ
せて循環使用することにより浴中のＦｅ３＋含量の増加
を抑制しうろことを見出・し本発明を完成するに至った
ものである。
以下、本発８Ａを図面を用いて、具体的に説明する。図
面は、充填槽の立面説明図であるっ鉄−罷鉛合金めっき
方法における浴液は代表的にはめっき成分としてＦ ｅ
Ｓ ０４ ・７ Ｈ２０およびＺｎ Ｓ ０４ ”
７ Ｈ２０を含有し、その他（ＮＨ，）２Ｓｏ、などの
電導度保持剤やクエン酸２アンモンなどのη相析出防止
剤などを含んでもよい。めっき浴中の鉄−亜鉛両金属の
硫酸塩濃度は限定するものではないが通常計１００ ｙ
／ ９以上で、所望のめっき性能に応じてＺｎ ／ Ｆ
ｅ重量比をたとえば０．０２〜０．９０程度に決定する
。浴中のｐＨは０．８〜３．５程度、浴温４０〜８０℃
程度が代表的である。電解浴液は循環使用する。不溶解
陽極としては、たとえば鉛合金系あるいは白金、ロジウ
ム、イリジウムなどの貴金属系あるいはこれらの合金系
又は酸化物系などが適当である。
面は、充填槽の立面説明図であるっ鉄−罷鉛合金めっき
方法における浴液は代表的にはめっき成分としてＦ ｅ
Ｓ ０４ ・７ Ｈ２０およびＺｎ Ｓ ０４ ”
７ Ｈ２０を含有し、その他（ＮＨ，）２Ｓｏ、などの
電導度保持剤やクエン酸２アンモンなどのη相析出防止
剤などを含んでもよい。めっき浴中の鉄−亜鉛両金属の
硫酸塩濃度は限定するものではないが通常計１００ ｙ
／ ９以上で、所望のめっき性能に応じてＺｎ ／ Ｆ
ｅ重量比をたとえば０．０２〜０．９０程度に決定する
。浴中のｐＨは０．８〜３．５程度、浴温４０〜８０℃
程度が代表的である。電解浴液は循環使用する。不溶解
陽極としては、たとえば鉛合金系あるいは白金、ロジウ
ム、イリジウムなどの貴金属系あるいはこれらの合金系
又は酸化物系などが適当である。
Ｆｅ３＋は通電量の増加と共に増加し１５〜：５５ｐ／
２程度に落着いてくる。しかし、その値が１５ｙ／℃以
上゛では、電流効率が５０〜６０ｑ６と低く、当初の電
流効率８０９≦に比べて操業上不利となる。そこで、本
発明においてはＦｅＳ＋濃度を一定値、好ましくは０〜
１５ ｆ／ｆｌに保持し、安定操業を行わせると共に高
電流効率、高性能、高品質を維持させるものである。
２程度に落着いてくる。しかし、その値が１５ｙ／℃以
上゛では、電流効率が５０〜６０ｑ６と低く、当初の電
流効率８０９≦に比べて操業上不利となる。そこで、本
発明においてはＦｅＳ＋濃度を一定値、好ましくは０〜
１５ ｆ／ｆｌに保持し、安定操業を行わせると共に高
電流効率、高性能、高品質を維持させるものである。
図面において、電解槽を出た浴液は充填槽の下部配管１
より送り込まれ、多孔質板２、充填亜鉛粒子３を通過し
充填槽上部の排出管４より排出され、再び電解槽へ送り
込まれる。なお、充填槽頂部の配管５からは、発生した
水素ガス６が排出される。充填槽内の主反応は次のごと
く考えられる。
より送り込まれ、多孔質板２、充填亜鉛粒子３を通過し
充填槽上部の排出管４より排出され、再び電解槽へ送り
込まれる。なお、充填槽頂部の配管５からは、発生した
水素ガス６が排出される。充填槽内の主反応は次のごと
く考えられる。
Ｚ ｎ ＋２７’ｅ３”−→Ｚ ｎ” ＋ ２ Ｆ ｅ
”Ｚ ｎ ＋ ２ Ｈ” −一→Ｚ ｎ” ＋ Ｈ２こ
の中で、前式がＦｅ３＋の還元反応に寄与するもので、
還元効果を高めるためには後代のＨ２発生型の溶解を抑
制することが望ましい。なお、充填物として、亜鉛粒子
に代わり、鉄粒子を用いることもできる。充填物の形状
は特に限定はなく、充填、浴液との接触が良好になるよ
う決定し、たとえば粒状、板状、線状などである。なお
浴液中のＦｅ３＋濃度が高いほど還元効率が向上する傾
向がある。充填金属より責な金属を混在せしめ、Ｆｅ３
＋の還元反応を促進させることもできる。たとえば（５
） 混在させる金楕としてｕＮｉ、Ｃｒ、 Ｐｔ、 Ｒｈあ
るいはこれらの合金系などがある。充填槽の通過速度、
通過回数は所望のＦｅ”十濃度に応じて任意に選択すれ
ばよい。
”Ｚ ｎ ＋ ２ Ｈ” −一→Ｚ ｎ” ＋ Ｈ２こ
の中で、前式がＦｅ３＋の還元反応に寄与するもので、
還元効果を高めるためには後代のＨ２発生型の溶解を抑
制することが望ましい。なお、充填物として、亜鉛粒子
に代わり、鉄粒子を用いることもできる。充填物の形状
は特に限定はなく、充填、浴液との接触が良好になるよ
う決定し、たとえば粒状、板状、線状などである。なお
浴液中のＦｅ３＋濃度が高いほど還元効率が向上する傾
向がある。充填金属より責な金属を混在せしめ、Ｆｅ３
＋の還元反応を促進させることもできる。たとえば（５
） 混在させる金楕としてｕＮｉ、Ｃｒ、 Ｐｔ、 Ｒｈあ
るいはこれらの合金系などがある。充填槽の通過速度、
通過回数は所望のＦｅ”十濃度に応じて任意に選択すれ
ばよい。
特に、液の通過速度が大きい程、Ｈ２発生溶解が抑制さ
れ還元効率が向上するため空塔速度で０．５ｃｍ／θｅ
Ｃ以上が望ましい。但し、責な金属を混在せしめて金属
接触溶解させる場合は通過速度が大きすぎると、金属粒
子が流動化し分散することになり効果が低減するため適
当な流速に制御する必要がある。この場合は充填金属の
粒径にもよるが１−４１１Ｂφの粒径の場合２０ ｃｍ
／ ｓθＣ以下が望ましい。
れ還元効率が向上するため空塔速度で０．５ｃｍ／θｅ
Ｃ以上が望ましい。但し、責な金属を混在せしめて金属
接触溶解させる場合は通過速度が大きすぎると、金属粒
子が流動化し分散することになり効果が低減するため適
当な流速に制御する必要がある。この場合は充填金属の
粒径にもよるが１−４１１Ｂφの粒径の場合２０ ｃｍ
／ ｓθＣ以下が望ましい。
なお、本発明はＯｒ％Ｓｎ％Ｆｅなど２種以上の電子価
を有する金属イオンを含むめっき浴に適用し、通電時不
溶性陽極で酸化されて高電子価イオンとなった金属イオ
ンを、金属充填物により低電子価金属イオンに還元する
ことによって、電流効率、品質性能と所定水準に安定化
することが可能である。
を有する金属イオンを含むめっき浴に適用し、通電時不
溶性陽極で酸化されて高電子価イオンとなった金属イオ
ンを、金属充填物により低電子価金属イオンに還元する
ことによって、電流効率、品質性能と所定水準に安定化
することが可能である。
（６）
つぎに実施例を挙げて説明する。
実施例１
浴組成の異なる２種類のめっき浴につき、流動槽型の充
填槽でＦｅ３＋の還元効果を調査した。なお充填金属と
して１〜４ｉｓφの亜鉛粒（９９，９％）および鉄粒（
９９％）ｔｌ−使用した。また還元効率を向上させるた
め充填金属より電位的に責な材料、例えばＮｉ−３０％
Ｏｒ線（１φＸＩＱＩｌｌ）、Ｐｔ線（０，５φＸ、１
Ｏ１ｌＩ）、鉄粒（２φ）などを混合し、金属接触させ
ながら溶解した。なお比較例も合わせて結果を第１表に
示す。
填槽でＦｅ３＋の還元効果を調査した。なお充填金属と
して１〜４ｉｓφの亜鉛粒（９９，９％）および鉄粒（
９９％）ｔｌ−使用した。また還元効率を向上させるた
め充填金属より電位的に責な材料、例えばＮｉ−３０％
Ｏｒ線（１φＸＩＱＩｌｌ）、Ｐｔ線（０，５φＸ、１
Ｏ１ｌＩ）、鉄粒（２φ）などを混合し、金属接触させ
ながら溶解した。なお比較例も合わせて結果を第１表に
示す。
第１表において充填金属を３００Ｋｆ投入し、接触金属
を１００４投入した。なお接触金属の溶解はほとんど認
められなかった。又、還元効率は下式によりＺｎ又はＦ
ｅが１モル溶解した場合に、Ｆｅ”十が２モル還元され
た場合を１００％とした。
を１００４投入した。なお接触金属の溶解はほとんど認
められなかった。又、還元効率は下式によりＺｎ又はＦ
ｅが１モル溶解した場合に、Ｆｅ”十が２モル還元され
た場合を１００％とした。
Ｆ ｅ ＋２ Ｆ ｅ ”−一→３ Ｆ ｅ ”Ｚｎ＋
２Ｆｅ３札−一→Ｚｎ” ＋、、ｇＦｅ”（７） 第１表の結果から充填物が金属でかつ空塔速度α５ ｃ
ｙｓ／ ｅθＣ以上の場合還元効率が向上し、３０％以
上確保されることがわかる。また充填金属より電位的に
貴な金属を接触共存させた場合還元効率がより効果的に
改善されることがわかる。
２Ｆｅ３札−一→Ｚｎ” ＋、、ｇＦｅ”（７） 第１表の結果から充填物が金属でかつ空塔速度α５ ｃ
ｙｓ／ ｅθＣ以上の場合還元効率が向上し、３０％以
上確保されることがわかる。また充填金属より電位的に
貴な金属を接触共存させた場合還元効率がより効果的に
改善されることがわかる。
実施例２
長期通電めっき実験を行ない、Ｆθ３＋濃度の抑制効果
めっき板品質の安定性について従来方式と本法との比較
検討した。めっき浴の組成はＺｎ５Ｏ。
めっき板品質の安定性について従来方式と本法との比較
検討した。めっき浴の組成はＺｎ５Ｏ。
・ ７Ｈ２０１５０Ｐ７Ｒ、Ｐｅ５ｏ４− ７Ｈ２０３
００ｆ／ｆｌ 、（ＩＪＨ，）２Ｂ３０ ｐｉ／Ｒ１ｐ
Ｈ＝ Ｌ２とし、不溶性陽極としてＴ１基板ＫＦｔを２
μｍめっきしたものを使用し、電流密度１５０ Ａ ／
ｄｍ”、通板速度３０ｍ／分にて、パイロットライン
規模での連続めっきを行なった。補給源は実施例１の第
１表に示す実施例Ｎｏ、 ６および８の条件でＺｎ％Ｉ
Ｐｅを補給した。また同様に酸化亜鉛および酸化鉄たて
前記と同一条件でＺｎ、Ｆｅを補給する方法も行ない比
較した。その連続めっき実験結果を第２表にまとめて示
す。
００ｆ／ｆｌ 、（ＩＪＨ，）２Ｂ３０ ｐｉ／Ｒ１ｐ
Ｈ＝ Ｌ２とし、不溶性陽極としてＴ１基板ＫＦｔを２
μｍめっきしたものを使用し、電流密度１５０ Ａ ／
ｄｍ”、通板速度３０ｍ／分にて、パイロットライン
規模での連続めっきを行なった。補給源は実施例１の第
１表に示す実施例Ｎｏ、 ６および８の条件でＺｎ％Ｉ
Ｐｅを補給した。また同様に酸化亜鉛および酸化鉄たて
前記と同一条件でＺｎ、Ｆｅを補給する方法も行ない比
較した。その連続めっき実験結果を第２表にまとめて示
す。
第 ２ 表
なお皮膜密着性はめっき面にビニルテープを貼りめっき
面を内側に１１曲げした後、ビニルテープを剥し、めっ
き皮膜の剥離のない場合を０、剥離のややある場合をΔ
、剥離のある場合を×として目視判定評価した。
面を内側に１１曲げした後、ビニルテープを剥し、めっ
き皮膜の剥離のない場合を０、剥離のややある場合をΔ
、剥離のある場合を×として目視判定評価した。
金属充填物によりイオン補給を行なった本発明の実施例
においてはＦ′ｅ３＋濃度は低濃度で安定しており、従
って電流効率も高位安定しており、めっき皮膜組成も一
定しており、皮膜密着性も良好である。これに反して金
属充填物によらず酸化物で補給した従来方式の場合は、
比較例に示すようＫＦｅ３＋濃度は通電量とともに増加
しており、従って電流効率は低下し、皮膜組成も変動し
、皮膜密着性も劣化する傾向が認められ、本発明の優位
性が確められた。
においてはＦ′ｅ３＋濃度は低濃度で安定しており、従
って電流効率も高位安定しており、めっき皮膜組成も一
定しており、皮膜密着性も良好である。これに反して金
属充填物によらず酸化物で補給した従来方式の場合は、
比較例に示すようＫＦｅ３＋濃度は通電量とともに増加
しており、従って電流効率は低下し、皮膜組成も変動し
、皮膜密着性も劣化する傾向が認められ、本発明の優位
性が確められた。
図面は、本発明を実施するための充填槽の一例を示す説
明図である。 １・・・・下部配管、２・・・・多孔質板、３・・・・
充填粒子、４・・・・排出管、５・・・・頂部配管、６
・・・・水素ガス。 代理人 弁理士 井 上 雅 生 （１１）
明図である。 １・・・・下部配管、２・・・・多孔質板、３・・・・
充填粒子、４・・・・排出管、５・・・・頂部配管、６
・・・・水素ガス。 代理人 弁理士 井 上 雅 生 （１１）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、めっき源として硫酸亜鉛と硫酸第１鉄を含有する硫
酸塩浴を用い、６０Ａ／ｄｍ２以上の高電流密度下、対
極として不溶解陽極を用いることにより、めっきを行う
めっき方法において、浴液を金属充填物を充填させた充
填槽を通過させて循環使用することにより、浴中のＦ′
ｅ３＋含量の増加を抑制することを特徴とする鉄−亜鉛
合金めっき方法。 ２、浴液を金属充填物を充填させた充填槽を空塔速度０
．５ ｃＩｎ／ ｓｅａ以上で通過させて循環使用する
特許請求の範囲第１項記載の鉄−亜鉛合金めっき方法。 ＆ 金属充填物が溶解すべき金属充填物と、それより電
気化学的に責な電位を有する金属充填物とが接触共存し
ているものである特許請求の範囲第１項記載の鉄−亜鉛
合金めっき方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3150482A JPS58151489A (ja) | 1982-02-27 | 1982-02-27 | 鉄−亜鉛合金めつき方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3150482A JPS58151489A (ja) | 1982-02-27 | 1982-02-27 | 鉄−亜鉛合金めつき方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58151489A true JPS58151489A (ja) | 1983-09-08 |
Family
ID=12333050
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3150482A Pending JPS58151489A (ja) | 1982-02-27 | 1982-02-27 | 鉄−亜鉛合金めつき方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58151489A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58171593A (ja) * | 1982-03-31 | 1983-10-08 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Ｆｅ系電気メツキ方法 |
| JPS5980799A (ja) * | 1982-10-29 | 1984-05-10 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 鉄−亜鉛合金電気メツキ浴の再生処理方法 |
| JPS62174400A (ja) * | 1986-01-24 | 1987-07-31 | Kawasaki Steel Corp | 亜鉛系電気めっきにおける亜鉛イオン供給方法およびその装置 |
| JPH01225792A (ja) * | 1988-03-04 | 1989-09-08 | Nippon Steel Corp | 電析浴の安定化法 |
| JPH01309998A (ja) * | 1988-06-07 | 1989-12-14 | Nippon Steel Corp | 耐食性と表面光沢に優れた複合電気めっき鋼板の製造方法 |
| WO1991004359A1 (en) * | 1989-09-22 | 1991-04-04 | Electricity Association Services Limited | Improvements in or relating to the electrodeposition of zinc or zinc alloy coatings |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5845394A (ja) * | 1981-09-14 | 1983-03-16 | Nisshin Steel Co Ltd | めつき液中の鉄イオン酸化防止方法 |
-
1982
- 1982-02-27 JP JP3150482A patent/JPS58151489A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5845394A (ja) * | 1981-09-14 | 1983-03-16 | Nisshin Steel Co Ltd | めつき液中の鉄イオン酸化防止方法 |
Cited By (11)
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| JPH01225792A (ja) * | 1988-03-04 | 1989-09-08 | Nippon Steel Corp | 電析浴の安定化法 |
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| WO1991004359A1 (en) * | 1989-09-22 | 1991-04-04 | Electricity Association Services Limited | Improvements in or relating to the electrodeposition of zinc or zinc alloy coatings |
| EP0493479B1 (en) * | 1989-09-22 | 1994-04-27 | Ea Technology Limited | Improvements in or relating to the electrodeposition of zinc or zinc alloy coatings |
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