JPH0242919B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0242919B2 JPH0242919B2 JP56034627A JP3462781A JPH0242919B2 JP H0242919 B2 JPH0242919 B2 JP H0242919B2 JP 56034627 A JP56034627 A JP 56034627A JP 3462781 A JP3462781 A JP 3462781A JP H0242919 B2 JPH0242919 B2 JP H0242919B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- zinc
- plating
- bath
- supplying
- zinc ions
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)
- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はアルカリ性亜鉛めつきにおいて、めつ
き浴に亜鉛イオンを供給しつゝめつきする方法に
関するものである。
き浴に亜鉛イオンを供給しつゝめつきする方法に
関するものである。
従来鋼管等の内面を亜鉛めつきする方法として
は、陽極として亜鉛棒を鋼管等の内面中心部に配
置して通電する方法が行なわれているが、この方
法では作業の休憩などによる通電の中断又は電流
量を下げることにより、亜鉛棒表面より不動態化
皮膜と呼ばれている灰黒色の皮膜が脱落しめつき
面に附着し、陰極に所謂ザラが発生する。また亜
鉛棒が溶解するに従つて、棒の表面積が小さくな
るため電流密度の変化が大きくなり、亜鉛の溶解
速度を一定に保つことが出来なくなる。さらにま
た表面積が小さくなつた亜鉛棒は頻繁に交換する
必要があるので、作業性も著しく低下する。この
ような欠点があるため上記の如き鋼管等の内面の
亜鉛めつき方法は現在殆んど実施されていない。
そして上記の如き方法に代つて下記の不溶性陽極
を使用し、めつき液に亜鉛イオンを供給する方法
が種々開発された。
は、陽極として亜鉛棒を鋼管等の内面中心部に配
置して通電する方法が行なわれているが、この方
法では作業の休憩などによる通電の中断又は電流
量を下げることにより、亜鉛棒表面より不動態化
皮膜と呼ばれている灰黒色の皮膜が脱落しめつき
面に附着し、陰極に所謂ザラが発生する。また亜
鉛棒が溶解するに従つて、棒の表面積が小さくな
るため電流密度の変化が大きくなり、亜鉛の溶解
速度を一定に保つことが出来なくなる。さらにま
た表面積が小さくなつた亜鉛棒は頻繁に交換する
必要があるので、作業性も著しく低下する。この
ような欠点があるため上記の如き鋼管等の内面の
亜鉛めつき方法は現在殆んど実施されていない。
そして上記の如き方法に代つて下記の不溶性陽極
を使用し、めつき液に亜鉛イオンを供給する方法
が種々開発された。
(i) 鋼管内部をアルカリ性亜鉛めつきする通常方
法と同様に鋼管内に鉄陽極、鋼管外に亜鉛陽極
を配置し、それぞれを並列に結線して通電めつ
き処理する方法である。この方法では被めつき
物のめつき不要面にシール等を施しめつきが附
着しないようにする必要があるので不便である
ばかりでなく、極間距離等の関係から亜鉛陽極
の溶解性が極めて悪くなり、必要とする内面の
均一電着性が著るしく悪くなる欠点がある。
法と同様に鋼管内に鉄陽極、鋼管外に亜鉛陽極
を配置し、それぞれを並列に結線して通電めつ
き処理する方法である。この方法では被めつき
物のめつき不要面にシール等を施しめつきが附
着しないようにする必要があるので不便である
ばかりでなく、極間距離等の関係から亜鉛陽極
の溶解性が極めて悪くなり、必要とする内面の
均一電着性が著るしく悪くなる欠点がある。
(ii) アルカリ性亜鉛めつき浴中に別に亜鉛金属と
水素過電圧の低い物質、例えば高炭素鋼、高温
酸化鉄鋼、鋳鉄などを接触させて亜鉛と水素と
の電池を形成せしめ、下記の反応式により Zn＋2H+＋２（OH-）→Zn（OH）2＋H2↑ Zn（OH）2＋2NaOH→Na2Zn（OH）4 Na2Zn（OH）4を造り、この液をめつき浴に
供給して亜鉛イオンを補給する方法である。こ
の方法ではNa2Zn（OH）4の生成速度が遅いこ
とと、水素―亜鉛電池の起電力が接触している
酸化物の表面より発生する水素で還元されるに
従つて変動し一定のNa2Zn（OH）4の生成速度
が得られない欠点がある。
水素過電圧の低い物質、例えば高炭素鋼、高温
酸化鉄鋼、鋳鉄などを接触させて亜鉛と水素と
の電池を形成せしめ、下記の反応式により Zn＋2H+＋２（OH-）→Zn（OH）2＋H2↑ Zn（OH）2＋2NaOH→Na2Zn（OH）4 Na2Zn（OH）4を造り、この液をめつき浴に
供給して亜鉛イオンを補給する方法である。こ
の方法ではNa2Zn（OH）4の生成速度が遅いこ
とと、水素―亜鉛電池の起電力が接触している
酸化物の表面より発生する水素で還元されるに
従つて変動し一定のNa2Zn（OH）4の生成速度
が得られない欠点がある。
(iii) アルカリ性亜鉛めつき浴中に酸化亜鉛又は水
素化亜鉛を苛性アルカリに溶解させて亜鉛イオ
ンを供給する方法である。この方法ではめつき
浴中の苛性アルカリが逐次増加し、めつき浴の
組成を安定せしめることが困難である。
素化亜鉛を苛性アルカリに溶解させて亜鉛イオ
ンを供給する方法である。この方法ではめつき
浴中の苛性アルカリが逐次増加し、めつき浴の
組成を安定せしめることが困難である。
本発明者等はこれらの方法の欠陥を解決し、新
しい亜鉛イオンの供給方法を求めんとして鋭意研
究を重ねた結果、アルカリ性亜鉛めつき浴と同じ
組成の電解液に水素過電圧が低く、水素を発生す
るが亜鉛を析出しないフエライト系酸化物よりな
る陰極と亜鉛陽極とを配置して電解し亜鉛を溶出
せしめ、この亜鉛溶解液をめつき液に供給して亜
鉛イオンを補給しめつき液を循環せしめることに
より長期間支障なく亜鉛めつきすることができる
ことを知見した。
しい亜鉛イオンの供給方法を求めんとして鋭意研
究を重ねた結果、アルカリ性亜鉛めつき浴と同じ
組成の電解液に水素過電圧が低く、水素を発生す
るが亜鉛を析出しないフエライト系酸化物よりな
る陰極と亜鉛陽極とを配置して電解し亜鉛を溶出
せしめ、この亜鉛溶解液をめつき液に供給して亜
鉛イオンを補給しめつき液を循環せしめることに
より長期間支障なく亜鉛めつきすることができる
ことを知見した。
本発明はこの知見に基く方法であつて、アルカ
リ性電気亜鉛めつきを行うに当り、使用めつき液
と同一組成の電解液中に水素過電圧が低く、亜鉛
を析出しないフエライト系酸化物よりなる陰極
と、亜鉛陽極とを配置し電解して亜鉛を溶出せし
め、生成した亜鉛溶解液を該めつき処理浴中に供
給して亜鉛イオンを補給し循環せしめることを特
徴とするアルカリ性亜鉛めつき浴への亜鉛イオン
を供給する方法である。
リ性電気亜鉛めつきを行うに当り、使用めつき液
と同一組成の電解液中に水素過電圧が低く、亜鉛
を析出しないフエライト系酸化物よりなる陰極
と、亜鉛陽極とを配置し電解して亜鉛を溶出せし
め、生成した亜鉛溶解液を該めつき処理浴中に供
給して亜鉛イオンを補給し循環せしめることを特
徴とするアルカリ性亜鉛めつき浴への亜鉛イオン
を供給する方法である。
本発明において電解槽の陰極に使用するフエラ
イト系酸化物としては一般式MO.Fe2O3で示され
る酸化物であつて、ＭはMn、Mg、Ni、Fe、
Co、Cu、Znなどの２価の金属を示す。このうち
代表的のものはマグネタイト（Fe3O4或はFeO.
Fe2O3）である。この他鉄系素材の表面を高温処
理してフエライト系物質を生成せしめた焼入鋼、
鋳鉄なども使用される。
イト系酸化物としては一般式MO.Fe2O3で示され
る酸化物であつて、ＭはMn、Mg、Ni、Fe、
Co、Cu、Znなどの２価の金属を示す。このうち
代表的のものはマグネタイト（Fe3O4或はFeO.
Fe2O3）である。この他鉄系素材の表面を高温処
理してフエライト系物質を生成せしめた焼入鋼、
鋳鉄なども使用される。
本発明においてフエライト系酸化物を陰極とし
て使用する場合はすべての電流密度において亜鉛
は全く析出せず、長時間亜鉛イオンを供給するこ
とができる。
て使用する場合はすべての電流密度において亜鉛
は全く析出せず、長時間亜鉛イオンを供給するこ
とができる。
しかしながらフエライト系物質は電導性が劣る
ため、高電流密度（30A／ｄm2以上）作業は発熱
が多くなり、冷却を必要とするようになるため避
けることが好ましい。
ため、高電流密度（30A／ｄm2以上）作業は発熱
が多くなり、冷却を必要とするようになるため避
けることが好ましい。
今Ｍがニツケル金属の場合のフエライトカソー
ドを使用した場合の浴中のZn濃度と通電量との
関係を示せば、第１図の如くである。電解条件は
次の如くである。
ドを使用した場合の浴中のZn濃度と通電量との
関係を示せば、第１図の如くである。電解条件は
次の如くである。
液量 ４（建浴液組成；NaOH120ｇ／、
金属Zn0ｇ／） 電解条件 Zn陰極：1.5dm2（表面積） フエライト陰極（T.D.K.製）0.3dm2） 電流 3A 陰極電流密度 2A／ｄm2 陰極電流密度 10A／ｄm2 この実験において陽極より亜鉛は96〜100％の
電流効率で溶解し、また亜鉛濃度の上昇率が示す
ようにフエライト陰極には亜鉛の析出は全く見ら
れず、亜鉛の電流効率は０％に近かつた。
金属Zn0ｇ／） 電解条件 Zn陰極：1.5dm2（表面積） フエライト陰極（T.D.K.製）0.3dm2） 電流 3A 陰極電流密度 2A／ｄm2 陰極電流密度 10A／ｄm2 この実験において陽極より亜鉛は96〜100％の
電流効率で溶解し、また亜鉛濃度の上昇率が示す
ようにフエライト陰極には亜鉛の析出は全く見ら
れず、亜鉛の電流効率は０％に近かつた。
第２図は本発明の原理を示す図面であり、第３
図および第４図は本発明を実施する態様を示す説
明図であつて、このうち第３図は１槽中で亜鉛め
つきしつゝ不足した亜鉛イオンを供給するように
した場合であり、第４図は１槽中で造つた電解し
た亜鉛イオン溶液を次の亜鉛めつき槽に入れ、亜
鉛めつき槽から排出した液を亜鉛イオン製造槽に
循環するようにした場合である。
図および第４図は本発明を実施する態様を示す説
明図であつて、このうち第３図は１槽中で亜鉛め
つきしつゝ不足した亜鉛イオンを供給するように
した場合であり、第４図は１槽中で造つた電解し
た亜鉛イオン溶液を次の亜鉛めつき槽に入れ、亜
鉛めつき槽から排出した液を亜鉛イオン製造槽に
循環するようにした場合である。
図２〜４において１は被めつき物、２は不溶性
陰極、３は亜鉛不析出性陰極、４は亜鉛イオン供
給用亜鉛陽極、５はめつき用電源、６は亜鉛イオ
ン供給用電源、７はめつき浴と電解浴とを循環す
る撹拌翼、８はめつき槽、９は亜鉛イオン供給用
電解槽、１０は液流用隔壁、１１は循環用ポンプ
である。
陰極、３は亜鉛不析出性陰極、４は亜鉛イオン供
給用亜鉛陽極、５はめつき用電源、６は亜鉛イオ
ン供給用電源、７はめつき浴と電解浴とを循環す
る撹拌翼、８はめつき槽、９は亜鉛イオン供給用
電解槽、１０は液流用隔壁、１１は循環用ポンプ
である。
本発明を使用して鋼管の内面めつきを行う場合
には、まずめつきすべき陰極の全表面積と陰極電
流密度とを決定し、亜鉛の析出速度を概算する。
次に亜鉛の析出速度に見合う陽極亜鉛の電流密度
と表面積を決定する。不溶性陽極はめつき陰極面
に対して等距離になるように設置する。フエライ
ト陰極は亜鉛陽極に対して均等に配置し発熱を考
慮し、電流密度を決定する。このようにしてめつ
き装置を設計し、亜鉛溶解電流の微調整によりめ
つき浴中の亜鉛濃度を長時間一定に保つことがで
きる。
には、まずめつきすべき陰極の全表面積と陰極電
流密度とを決定し、亜鉛の析出速度を概算する。
次に亜鉛の析出速度に見合う陽極亜鉛の電流密度
と表面積を決定する。不溶性陽極はめつき陰極面
に対して等距離になるように設置する。フエライ
ト陰極は亜鉛陽極に対して均等に配置し発熱を考
慮し、電流密度を決定する。このようにしてめつ
き装置を設計し、亜鉛溶解電流の微調整によりめ
つき浴中の亜鉛濃度を長時間一定に保つことがで
きる。
以上は主として鋼管の内面を亜鉛めつきする場
合について説明したが、本発明はその他の形状の
被めつき物にめつきする場合にも適用される。
合について説明したが、本発明はその他の形状の
被めつき物にめつきする場合にも適用される。
実施例
第３図に示す如く鋼管内面に亜鉛を連続めつき
する槽を使用し、 建浴めつき液組成 Zn 10ｇ／ NaOH 120ｇ／ 光沢剤 ６c.c. （但し光沢剤はデイツプソール(株)製NZ―65を使
用した。）のめつき液20を縦150mm×深さ400mm
のめつき槽に入れてめつきした。
する槽を使用し、 建浴めつき液組成 Zn 10ｇ／ NaOH 120ｇ／ 光沢剤 ６c.c. （但し光沢剤はデイツプソール(株)製NZ―65を使
用した。）のめつき液20を縦150mm×深さ400mm
のめつき槽に入れてめつきした。
めつき槽側
陰極電流密度 3A／ｄm2
不溶性陽極電流密度 57A／ｄm2
浴 温 25±２℃
で光沢剤を一定の外観を保持させるため14.2ml／
100AHの割合で補給しつゝ30分毎にめつきした
ところ亜鉛の析出速度は2.34ｇ／AHであつた、 一方電解槽側 亜鉛イオン供給のため フエライト陰極電流密度 21A／ｄm2 亜鉛陽極電流密度 2A／ｄm2 で電解を行つたところ、亜鉛イオンの溶解速度は
2.40ｇ／AHであつた。
100AHの割合で補給しつゝ30分毎にめつきした
ところ亜鉛の析出速度は2.34ｇ／AHであつた、 一方電解槽側 亜鉛イオン供給のため フエライト陰極電流密度 21A／ｄm2 亜鉛陽極電流密度 2A／ｄm2 で電解を行つたところ、亜鉛イオンの溶解速度は
2.40ｇ／AHであつた。
そしてめつき期間中の浴の亜鉛濃度と通電量と
の関係は第５図の如くであつて、50AH／
（1000AH）まで連続めつきを行つたところ浴中
の亜鉛イオン濃度はほゞ10ｇ／に保持すること
ができた。まためつき速度、めつき皮膜の外観も
建浴当初と変化がなかつた。
の関係は第５図の如くであつて、50AH／
（1000AH）まで連続めつきを行つたところ浴中
の亜鉛イオン濃度はほゞ10ｇ／に保持すること
ができた。まためつき速度、めつき皮膜の外観も
建浴当初と変化がなかつた。
第１図は建浴液中に亜鉛陽極とフエライト陰極
を入れ通電した場合の浴中の亜鉛濃度と通電量と
の関係を示す。第２図は本発明の原理の説明図で
あり、また第３〜４図は本発明の実施の態様を示
す簡略図であつて、第３図は１槽中にめつき槽と
電解槽とを存在せしめた場合を示し、第４図は第
１槽のめつき液と第２槽の亜鉛電解溶解液とが循
環するようにした場合を示す。次に第５図は第３
図に示す槽を使用してめつきした場合における浴
中亜鉛イオン濃度と通電量との関係を示す図面で
ある。 第２〜４図において１……被めつき物、２……
不溶性陽極、３……亜鉛不析出性陰極、４……亜
鉛イオン供給用亜鉛陽極、５……めつき用電源、
６……亜鉛イオン供給用電源、７……撹拌翼、８
……めつき槽、９……亜鉛イオン供給用電解槽、
１０……液流用隔膜、１１……循環ポンプであ
る。
を入れ通電した場合の浴中の亜鉛濃度と通電量と
の関係を示す。第２図は本発明の原理の説明図で
あり、また第３〜４図は本発明の実施の態様を示
す簡略図であつて、第３図は１槽中にめつき槽と
電解槽とを存在せしめた場合を示し、第４図は第
１槽のめつき液と第２槽の亜鉛電解溶解液とが循
環するようにした場合を示す。次に第５図は第３
図に示す槽を使用してめつきした場合における浴
中亜鉛イオン濃度と通電量との関係を示す図面で
ある。 第２〜４図において１……被めつき物、２……
不溶性陽極、３……亜鉛不析出性陰極、４……亜
鉛イオン供給用亜鉛陽極、５……めつき用電源、
６……亜鉛イオン供給用電源、７……撹拌翼、８
……めつき槽、９……亜鉛イオン供給用電解槽、
１０……液流用隔膜、１１……循環ポンプであ
る。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ アルカリ性電気亜鉛めつきを行うに当り、使
用めつき液と同一組成の電解液中に水素過電圧が
低く、亜鉛を析出しないフエライト系酸化物より
なる陰極と、亜鉛陽極とを配置し、電解して亜鉛
を溶出せしめ、生成した亜鉛溶解液を該めつき処
理浴中に供給して亜鉛イオンを補給し循環せしめ
ることを特徴とするアルカリ性亜鉛めつき浴へ亜
鉛イオンを供給する方法。 ２ フエライト系酸化物よりなる陰極として、一
般式MO.Fe2O3で示される酸化物（但しＭはMn、
Mg、Ni、Fe、Co、CuおよびZnよりなる少くと
も一種の２価金属を示す）を使用することを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載のアルカリ性亜
鉛めつき浴への亜鉛イオンを供給する方法。 ３ フエライト系酸化物よりなる陰極としてマグ
ネタイト（Fe3O4）を使用することを特徴とする
特許請求の範囲第２項記載のアルカリ性亜鉛めつ
き浴への亜鉛イオンを供給する方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3462781A JPS57149498A (en) | 1981-03-12 | 1981-03-12 | Method of supplying zinc ion to zinc plating alkaline bath |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3462781A JPS57149498A (en) | 1981-03-12 | 1981-03-12 | Method of supplying zinc ion to zinc plating alkaline bath |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57149498A JPS57149498A (en) | 1982-09-16 |
| JPH0242919B2 true JPH0242919B2 (ja) | 1990-09-26 |
Family
ID=12419625
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3462781A Granted JPS57149498A (en) | 1981-03-12 | 1981-03-12 | Method of supplying zinc ion to zinc plating alkaline bath |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57149498A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2546089B2 (ja) * | 1991-07-09 | 1996-10-23 | 上村工業株式会社 | 錫又は半田めっき浴への金属イオン補給方法 |
| EP1085111A1 (en) * | 1999-09-13 | 2001-03-21 | Ulisses Brandao | A replenishment process for metal electrodeposition baths |
| JP2024131366A (ja) * | 2023-03-16 | 2024-09-30 | ユケン工業株式会社 | 亜鉛溶解方法、および亜鉛溶解装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS544827A (en) * | 1977-06-15 | 1979-01-13 | Shizuoka Prefecture | Method and apparatus for controlling concentration of plating solution |
-
1981
- 1981-03-12 JP JP3462781A patent/JPS57149498A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57149498A (en) | 1982-09-16 |
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