JPS62243798A - 電気亜鉛めつきにおけるZnイオンの供給方法 - Google Patents

電気亜鉛めつきにおけるZnイオンの供給方法

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JPS62243798A
JPS62243798A JP8688686A JP8688686A JPS62243798A JP S62243798 A JPS62243798 A JP S62243798A JP 8688686 A JP8688686 A JP 8688686A JP 8688686 A JP8688686 A JP 8688686A JP S62243798 A JPS62243798 A JP S62243798A
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JP
Japan
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ions
galvanizing
metal
soln
plating solution
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JP8688686A
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English (en)
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Yoshihisa Yoshihara
吉原 敬久
Hiroyoshi Suzukawa
鈴川 宏嘉
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は電気亜鉛めっき、特に不溶性電極を用いる電気
亜鉛めっきにおけるZnイオンの供給方法に関する。
〈従来の技術およびその問題点〉 不溶性陽極を用いた電気亜鉛めっきは、一般に硫酸塩浴
が用いられ、陰極反応および陰極反応は P2FJ4反応 7.n2” + 2e−4Zn   
   ・・・・・・(l)陽極反応 so4 z−+u
 2 。
−ell 2 504  + 402  + 2e−m
 (2)であり、陰極ではく1)式のようにZnの析出
によりめっき液中のZnイオンの減少が、陽極では(2
)式のようにpHの低下が起こるため、Znイオンの補
給とめっき液のpH調整が必要である。
すなわち、硫酸塩を生としたZnめっき液中で、不溶性
陽極を用いて電気めっきを行う場合、金属Znを′/、
!1イオンの補給に用いると、Zn+II 2504−
+ZnSO4ell 2     − (:l)の反応
が生じ、上記(1)式のZnイオンの供給と、(2)式
のめっき液pHの低ドと(3)式のpHF昇かバランス
し、めフき液pHが一定に維持される利点かある。
lロイオンの供給源として金属Zn粉末または、ZnO
、Zn (Oll) 2 、 Zn(:03等の金属塩
粉末をめっき液に溶解させ、7.nイオンを補給する方
法が、例えば特公昭60−48598号公報等に開示さ
れている。
しかしながら、これらの金属塩粉末は、金属Znに比べ
て、溶解速度はきわめて大きいがコスト高となり、また
、ハンドリング作業設備費も高価なものとなる。そのた
め本願出願人は従前に金属Znを用いた金属イオン供給
装置を提案している(実開昭60−25761号)。
しかし、硫酸塩を主としたZnめっき液中では、金属Z
nの溶解に伴い、めっき液のptlが上昇し、金属Zn
表面に生成する水酸化物の皮膜を形成し、金属Znの溶
解速度か著しく減少する。そのため、上述の種々の手段
が検討、開発されているが、いまだ抜本的な手段には至
らず、その解決が望まれている。
〈発明の目的〉 本発明は」一連の点に鑑みてなされたもので、低コスト
にて金属χ「1の溶解速度を従来技術に比べて著しく大
きくし、陰極で析出するZnに相当する金属7.nの溶
解量(7,nイオンの補給t)を得て、Znめっき液中
のZnイオン濃度をバランスさせることを1的とする。
〈発明の構成〉 一般に金属Znの溶解速度を大きくするためには、 (イ)金属Znの化学溶解(F4食)条件を厳しくする
(ロ)金属Znの表面積を大きくする。
等の手段かあげられ、(イ)の具体策として、めっき液
のptlを下げる、液温を上げる、液流速を上げるおよ
びZnイオン濃度をFげる、(ロ)のJt体策として、
めっき液への被接触金属Zn量を多くする。金属Zn塊
を粉砕、微細化する等があり、それぞれ、その効果が上
げられている。しかし、これらの対策、手段には、萌述
した電気めっき液の本質的な問題および金属Zn溶解設
備の大型化などにより、工業的にはそれぞれ制約があり
、抜本的な解決策とならない。
そこで本発明者らは、金属Zn自体の溶解速度を著しく
大きくすることについて、鋭意研究し、以Fに述べる発
明をするに至った。
本発明によれば、不溶性陽極を用いる電気亜鉛めっきに
おいて、Znイオン濃度の減少しためつき液に、Znイ
オンの供給源として金属Znを溶解させる場合に、金属
Znに標準電位がZnより貴な元素として、Cr、 F
e、 Cd、 Co、 Ni、 MoおよびSnより選
ばれた元素一種または二種以上を不純物として混入する
不可避全以上固溶限界まで添加・含有させたZn系合金
を用いることを特徴とする電気亜鉛めっきにおけるZn
イオンの供給方法が提供される。
本発明に用いる金属Znは、亜鉛精鋼を製錬して製造さ
れる一般的な金属Zn(電気Znということもある)に
、標準電位(単極電位)が、Znより貴な元素としてC
「、Fe、 Cd、 (:o、Ni、 Mo、Snより
選ばれたー・種または二種以上を不純物として混入する
不IIf遊理以上固溶限界まで添加して得られるZn系
合金である。
このZn系合金の形状は、塊、板、小片、粒、粉状専の
いずれの形状でも用いられ、特に限定されるものではな
いが、11「述したように、めっき液への被接触表面積
を多くするために、微細化することは溶解速度を上げる
方法として有効である。
本発明における金属Znへの添加元素として、金属とイ
オン系の標準電位(単極電位ともいう)がZn2”/Z
nより貴な金属、すなわちCr3”/Cr、Fe2÷/
Fe 、 (:d2+/(:d 、 Go2”/(:o
 、 Ni2÷/Ni、Mo3”/Mo 、 Sn2”
/Snのうち一種または二種以上である。
これらの元素を屯鉛製錬工程で不純物として混入する不
可遊理以上、固溶限界まで積極的に添加゛して1!lら
れるZn系合金のめつき液中での化学溶解速度が増大す
る理由については、不明解であるが、添加したχnより
貴な元素がZn中に混入して、局部的なカソードを形成
し、相対的にZnがアノードどなって局部電池を作り、
急激に化学溶解するものと考えられる。
なお、本発明における記載元素以外に、in2+/zn
より貴な金属として、Gu、 Sr、 Nb、 Pd、
 Ag。
In、lit、八〇、llb等があるが、Znめっき液
中に溶解しZnめっき皮膜中に共析すると耐食性、めっ
き密着性などに悪影響を及ぼしたり、あるいは添加元素
が高価なためコスト的に実用的ではない等の理由により
、本発明の範囲から除外した。
また、本発明における添加元素の添加量が増大するに従
ってめ7き液中における化学溶解速度か増大し、特に1
0ppm以七からその効果が顕著となる。
なお、添加量の上限は各元素の固溶限界であり、それぞ
れの元素によってト限添加量は異なる。従って、添加元
素の上限は、金属Znの必要溶解速度(すなわち、Zn
イオンの補給速度)およびZnめっき皮膜中の添加元素
共析量がめつき品質に及ぼす影響、Zn系合金のコスト
等により決定されるか、本発明による種々の検討結果か
ら10〜11000pp程度が適1[であることがわが
った。
[実施例] 次に本発明を実Mi例に1(ついてさらに詳細に説明1
−る。
[実施例1] 1口めっき液として 1nso 4  71120        400 
 g/ 1AR2(SO4) 3  ・171120 
   50  g/ QNa 25114      
       35  g/ 1の組成のものを、pH
1,oとなるようにH2504で調整した。液fA55
℃とし、めっき液は循環ポンプで強;1.lJ循環した
金属7.nとして、通常の電気亜鉛(Zn純度99.9
9%以上)を比較例として用いると共に、実施例として
、この電気亜鉛にそれぞれ、Cr、Fe、 Gd、にo
、Ni、 Mo、 Snをfil独で添加したもの、お
よび2種類の元素(ここではGoおよびNiとFeおよ
びGo)を?LA合添油添加ものを粒状(1〜2III
IIlφ)に加[し、ト記Znめっき液中に浸漬して、
その溶解速度を測定した。溶解速度は金属Znlにgの
1時間あたりの溶解量にて算出した。
表  1 表1に示すように、比較例の従来のZn粒は溶解速度か
3 g/kg・11と著しく低い。これに対して本発明
による合金化7.n粒の溶解速度は著しく大きいことが
わかる。
[実施例2] 実施例1と同じ組成のZnめつき液を用い、それぞれρ
+10.5 、1.0および2.0となるようにII 
2 S04でpH調整した。液温55℃とし、めっき液
は循環ポンプで強制循環した。
金属Znとして、実施例1と同様の通常電気亜鉛を比較
例として用いると共に5この電気亜鉛にFeをそれぞれ
10,100.11000ppを添加し、それぞれの組
成での粒状Zn (1〜2ffIIIIφ)を製造し2
 L記Znめっき液中に浸れ1してその溶解速度を測定
した。
表2 表2に示すように、比較例の従来7.n粒の溶解速度は
2〜1g/にg−h と著しく低い。従って、Znイオ
ン濃度の減少しためっき液にZn粒を溶解させてZnイ
オン濃度を所定の範囲にバランスさせるためには、大!
1Fの′/、n粒を役人しなければならないので、を業
的電気Znめっき設備゛における”Inイオンの補給方
法として実用的ではない。
これに対して、本発明による合金化Zn粒の溶解速度は
著しく大きいことがわかる。
〈発明の効果〉 以F詳述したようにZnイオン濃度の減少しためっき液
にZnイオンを補給する場合に、本発明によるZn系合
金を用いれば、速やかにZnイオン濃度を所定の範囲内
にバランスさせることができる。また、7.n系合金の
投入量は溶解速度が大きいため少:tですむので、溶解
設備をコンパクト化できるという効果がある。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 不溶性陽極を用いる電気亜鉛めっきにおいて、Znイオ
    ン濃度の減少しためっき液に、Znイオンの供給源とし
    て金属Znを溶解させる場合に、金属Znに標準電位が
    Znより貴な元素として、Cr、Fe、Cd、Co、N
    i、MoおよびSnより選ばれた元素一種または二種以
    上を不純物として混入する不可避量以上固溶限界まで添
    加・含有させたZn系合金を用いることを特徴とする電
    気亜鉛めっきにおけるZnイオンの供給方法。
JP8688686A 1986-04-15 1986-04-15 電気亜鉛めつきにおけるZnイオンの供給方法 Pending JPS62243798A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0347603A2 (de) * 1988-06-18 1989-12-27 Hoesch Stahl Aktiengesellschaft Verfahren zur Regenerierung von Zinksulfatlösungen
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
JP2003073899A (ja) * 2001-08-29 2003-03-12 Nippon Hyomen Kagaku Kk めっき液への亜鉛イオンの供給方法
JP2006299369A (ja) * 2005-04-22 2006-11-02 Daiki Engineering Kk スズイオン補給用のスズ合金、それを使用したスズイオンの補給方法と電解スズメッキ法

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