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Info
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Landscapes
- Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)
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】
〈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。
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 。
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。
(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。
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。
、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)。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
−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
。
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。
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。
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。
+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。
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。
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。
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。
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)
- 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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8688686A JPS62243798A (ja) | 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 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8688686A JPS62243798A (ja) | 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 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62243798A true JPS62243798A (ja) | 1987-10-24 |
Family
ID=13899314
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8688686A Pending JPS62243798A (ja) | 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 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62243798A (ja) |
Cited By (4)
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 |
-
1986
- 1986-04-15 JP JP8688686A patent/JPS62243798A/ja active Pending
Cited By (5)
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 |
EP0493479B1 (en) * | 1989-09-22 | 1994-04-27 | Ea Technology 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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