引言

氯化钾镀锌工艺具有电流效率高、镀层光亮度和整平性好、无络合剂和螯合剂、适合低铬和三价铬钝化等优点，自上个世纪80年代以来，该工艺在生产中的应用越来越广泛，直到占据了整个镀锌量的半壁江山。但传统的氯化钾镀锌工艺，因为主光亮剂是醇溶性的，需要使用大量的表面活性剂进行增溶才能溶于水，导致镀层中有机物夹杂多，镀层质量不理想，钝化膜结合力差且易变色等缺点，特别是采用传统氯化钾镀锌工艺的废水中，COD易超标，处理流程复杂困难，是氯化钾镀锌工艺的一个大问题。此外，光亮剂中大量使用的烷基酚聚氧乙烯醚类化合物因为其降解周期长、降解不彻底等问题，其使用受到限制。这些都是电镀工作者所要面临的新课题。

综上，针对GarlandⅢ型肱骨髁上骨折患儿的临床治疗方法上，小切口辅助复位经皮克氏针固定的治疗方法用时短，且恢复快，同时可尽少避免并发症的几率，值得临床推广。

1 氯化钾镀锌光亮剂的分类、发展和问题

通常使用的氯化钾镀锌光亮剂一般含有主光亮剂、载体光亮剂和辅助光亮剂三种成分。在这些成分中，主光亮剂主要起光亮和整平作用，多为具有共轭羰基的芳香醛、芳香酮或醛酮的反应物，比如苄叉丙酮、邻氯苯甲醛等。载体光亮剂的作用是增溶不溶于水的主光亮剂，使其均匀地分散到镀液中，同时能明显提高镀液的阴极极化，使镀层结晶细致［1］。载体光亮剂为非离子型表面活性剂，或与它们磺化后的阴离子型表面活性剂混合使用。以前使用的化合物的结构通式是：R1O-（-C2H4O-）n-R2，其中R1是不同长度的直链或支链烷基、或烷基苯环、烷基萘环等；R2是H或磺酸基团或磺基取代的其他基团，如低聚度环氧丙烷等；n是聚合度，介于3～30之间。辅助光亮剂能拓宽电流密度范围，改善镀液分散能力和深镀能力，常用的辅助光亮剂有苯甲酸钠、烟酸、扩散剂NNO等。有人根据使用的主光亮剂和载体光亮剂的发展时期，将氯化钾镀锌光亮剂分为三代［2］。

第一代氯化钾镀锌光亮剂与第二代的主要区别是，第一代的载体光亮剂全部采用非离子型表面活性剂，而第二代还加入了它们磺化后的阴离子型表面活性剂，引起的最大的改变就是镀液浊点得到了提高。此外，相较于第一代，第二代的主光亮剂的成分也发生了变化，在原来单纯使用苄叉丙酮的基础上增加了邻氯苯甲醛。第三代氯化钾镀锌光亮剂的改进也主要是针对载体光亮剂，比较明显的变化是镀液泡沫减少，COD降低。

使用这三代光亮剂的镀液均具有较好的覆盖能力，可以在普通钢铁件、高强度件、铸铁件、粉末冶金件上直接电镀，并获得光亮细致的镀层。但共同的缺点是，由于主光亮剂不溶于水，需要使用大量的表面活性剂进行增溶，并且有时为减少载体光亮剂的用量，还需要加入甲醇、乙醇等助溶剂。因此，镀层有机物夹杂多、耐蚀性差，尤其废水中COD易超标，给废水处理和环境带来负担和影响。尽管目前研发了第三代低泡型氯化钾镀锌光亮剂，但由于主光亮剂的水溶性问题，新工艺仍然没有摆脱使用大量表面活性剂作载体光亮剂的方式，在这种低泡型光亮剂中，有的使用了低泡表面活性剂，有的使用了消泡剂来减少生产过程和废水中的泡沫，并没从根本上解决问题。

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2 氯化钾镀锌光亮剂的未来发展设想与探索

氯化钾镀锌光亮剂从第一代发展到第三代，尽管镀层光亮度和镀液工艺性能等有了较大程度的提高，但镀层耐蚀性差、COD易超标等问题并没有解决，使其在生产中的应用受到限制。为改善或解决这些问题，笔者设想从两个方面入手：一是改善主光亮剂的水溶性，使其不需要增溶剂和助溶剂就能很好地溶于镀液中；二是选择合适的极化型添加剂，以显著提高镀液的阴极极化，从而使镀层的结晶细化。

2.1 主光亮剂

采用扫描电镜（SEM）对使用水溶性光亮剂的氯化钾镀锌溶液所得的镀层进行了形貌检测，结果如图1所示。由图1可见，这种镀液所得镀层结晶细致，没有异物夹杂。采用高频红外碳硫分析仪分析镀层中的碳含量，结果显示使用水溶性光亮剂ATZ-100的镀层中碳含量0.47%，而使用传统光亮剂ATZ-818的镀层中碳含量0.57%。也就是说，使用水溶性光亮剂得到的镀层碳含量比传统光亮剂明显减少，为传统光亮剂的80%左右，这对于改善镀层的物理化学性能是有利的。

2.2 极化型添加剂

在使用水溶性光亮剂ATZ-100的氯化钾镀锌液中，对1.5 dm2的08F钢试片在Jk为1 A/dm2的条件下电镀30 min，所得镀层厚度约10 μm，按照国家标准GB/T-5270规定的方法进行热震试验和划格试验。结果显示镀层无起泡现象，且划线处无粉末状脱落，划线光滑均匀，划格内镀层无脱落。将试片的一角弯折至试片断裂，断口处无粉末状镀层脱落，也无鼓泡现象。上述现象表明，经过正常的前处理，镀层与基体间结合力良好，而且镀层脆性也很小。

3 水溶性氯化钾镀锌工艺性能

水溶性氯化钾镀锌工艺是改善或解决传统工艺镀层耐蚀性差、钝化膜结合力差、尤其COD易超标等弊病的有效途径，其具有以下优点：

3.1 镀层微观结构与碳含量

氯化钾镀锌溶液中主光亮剂需要的量极少，但作用显著，质量尤其重要。传统的主光亮剂出光和整平效果较好，但由于是醇溶性的，会因引入大量表面活性剂带来很多副作用。因此，设计一种水溶性主光亮剂十分必要。笔者设想采用一种含共轭体的芳香醛化合物作为主光亮剂。芳香醛的醛羰基R-CHO可以将碳氧双键打开加成，该加成反应是一个可逆反应，在环境条件发生变化时，加成后的生成物会向反应物转变［3-4］。根据这一特点，选择合适的反应条件，可将醛羰基中的碳氧双键打开，使其不需要增溶剂和助溶剂即可溶于水，其溶解度在常温下可达到10 g/100mL。这种芳香醛主光亮剂是一种白色粉末，它在氯化钾镀锌溶液中使用0.1～0.3 g/L即可达到较好的出光和整平效果。使用时可将计算量的主光亮剂用水溶解后，直接加入溶有现有柔软剂的镀液中，也可按一定浓度配制成水基无增溶剂和助溶剂的药水，并配合现有柔软剂使用，简单方便。

图1 镀层SEM照片（1000×）

3.2 镀层脆性与结合力

氯化钾镀锌属于简单盐镀液类型，必须使用合适的极化型添加剂才能获得结晶细致的镀层。传统工艺的载体光亮剂除增溶主光亮剂外，还起到极化型添加剂的作用，即提高阴极极化，使沉积的锌层结晶细化，但选择合适的极化型添加剂替代原来的载体光亮剂具有较大的难度。笔者在比较探索中发现：在氯化钾镀锌溶液中，除了碳氧链能提高镀液的阴极极化外，水溶性的低分子的支链烷基化合物等也能起到相同的作用，但这一工作有待于进一步深入。而传统工艺的辅助光亮剂，并不受主光亮剂和极化型添加剂成分变化的影响，仍然能够起到辅助光亮剂应有的作用。

在使用水溶性光亮剂ATZ-100的氯化钾镀锌液中，在不同θ和Jk下进行267 mL赫尔槽试验。试验结果表明，使用该镀液可在Jk为0.1～4.0 A/dm2、θ为10～40℃的较宽的范围内得到均匀光亮的镀层。调整镀液pH进行赫尔槽试验，结果表明，镀液正常工作的pH范围为4.5～6.0，与普通氯化钾镀锌工艺基本相同，说明水溶性光亮剂可达到与传统光亮剂大致相同的使用性能。

对使用水溶性光亮剂和传统光亮剂的镀液得到的镀层，进行同样的六价铬低铬彩钝和干燥处理，按照国家标准GB/T9791规定的方法，对得到的钝化膜用白色橡皮做来回擦拭试验。结果表明，使用传统光亮剂的钝化膜经不起一个来回擦拭即露出镀层本色，而使用水溶性光亮剂的钝化膜可经得起十个来回的擦拭。从试验结果可以看出，使用水溶性光亮剂进行六价铬低铬彩钝，所获得的钝化膜的结合力明显较传统方法好。

3.3 镀层耐蚀性

在氯化钾镀锌基础液中分别加入：（1）以苄叉丙酮为主光亮剂的第一代光亮剂的典型代表ZB-85A：20 mL/L；（2）以邻氯苯甲醛为主光亮剂的第二代光亮剂ATZ-818A：1 mL/L及ATZ-818B：20 mL/L；（3）水溶性光亮剂ATZ-100：20 mL/L。在267 mL赫尔槽中不同的Jk下电镀10 min。测量各试片低电流密度端和高电流密度端的镀层厚度，结果表明，三种光亮剂相同电流下两端的镀层厚度比基本相同，说明水溶性光亮剂与传统光亮剂镀液有着大致相同的分散能力。

3.4 光亮剂性能

这天的晚餐是阿东做的。家里没有菜，隔壁罗爹爹送了点小菜过来。阿东便将冰箱的剩菜热了一热，然后每人煎了一个荷包蛋。加上罗爹爹的小菜，便开了饭。

3.5 镀液分散能力与深镀能力

对使用水溶性光亮剂和传统光亮剂的镀液得到的镀层、在相同温度和相同电流密度条件下得到的镀层进行三价铬蓝白钝化，镀层厚度约8 μm。在进行相同的后处理并放置24 h后进行中性盐雾试验，试验采取连续喷雾方式。结果表明两种镀层都是在110 h左右时出现白锈、350 h左右时出现红锈，说明两种镀层的耐蚀性差别不大。

对φ10 mm，长100 mm的铜管，使用水溶性光亮剂镀液，在Jk为1 A/dm2的条件下电镀30 min，并经六价铬低铬钝化后将铜管径向剖开，观察铜管内壁发现镀层覆盖完整，说明水溶性光亮剂镀液的深镀能力较好。

板涧河调蓄水库主要建筑物，包括大坝、溢洪道、导流泄洪洞、连通洞及补水泵站。大坝为2级建筑物，溢洪道和泄洪洞为3级建筑物，补水泵站为2级建筑物。洪水标准为50年一遇设计，1 000年一遇校核。

4 结论

笔者根据上述设想和一系列探索试验，配制了一种水溶性氯化钾镀锌光亮剂，由于不使用增溶剂和助溶剂，镀液中表面活性剂大大减少，则镀层质量提高、废水中COD可降低50%左右。在使用不同添加剂的氯化钾镀锌溶液（65 g/L氯化锌、220 g/L氯化钾、30 g/L硼酸、pH=5.0）中进行试验、比较，结果如下。

从技术创新与投资角度考虑，第Ⅲ类和第Ⅳ类地区的投资每提高1%，产业结构升级水平分别上升0.597%和0.461%，技术创新能力每加强1%，产业结构升级水平分别上升0.069%和0.128%。说明我国各区域的技术创新能力与投资水平的提高对产业结构升级均有促进效应，但技术创新能力的促进效应较小。

（1）镀层纯度较高，碳含量较传统光亮剂降低约20%，利于改善镀层的物理化学性质。

（2）镀层与基体结合力良好，脆性小，钝化膜结合力优异，镀层耐蚀性良好。

（3）镀层结晶细致，可以在较宽的Jk和使用θ范围内得到光亮镀层。

（4）镀液无高温浑浊之忧，分散能力和深镀能力良好。

不同叶面肥对旱作区胡麻经济性状及种子产量的影响……………………………… 张 炜，陆俊武，曹秀霞，钱爱萍，剡宽将（56）

参考文献

［1］ 张立茗，方景礼，袁国伟，等.实用电镀添加剂［M］.北京：化学工业出版社，2007.

［2］ 詹益腾，胡明.氯化钾镀锌工艺的发展［J］.电镀与涂饰，2012，31（2）：20-22.

［3］ 刑其毅，裴伟伟，徐瑞秋，等.基础有机化学（第三版下册）［M］.北京：高等教育出版社，2005.

［4］ 顾可权.重要有机化学反应（第二版）［M］.上海：上海科学技术出版社，1983.