陈晓晓

（北京中冶设备研究设计总院有限公司 北京100029）

1 引言

连续电镀锌机组的电镀工艺大致如图1。

先进的连续电镀锌机组中，带钢经过碱洗、酸洗彻底清洁后，露出新鲜的带钢表面，需要先进行预镀镍过程，在带钢表面镀上一层重量约100mg／m2的金属镍层，最后才进入镀槽进行镀锌。这一层金属镍可作为后续镀锌的结晶晶核，有利于提高镀锌层的表面质量，从而提高了生产线对原料的适应能力。镀镍后通过水洗槽进行水洗，然后进入电镀槽。本文主要讨论预镀镍槽采用不溶性阳极的情况。

由于预镀镍过程能大幅度改善带钢表面的涂镀质量，因此十分有必要对其设备和工艺特点进行说明。

2 镀镍机理

1）阴极：在阴极上镀液中的镍离子获得电子沉积出金属镍，同时伴有少量氢气析出。

虽然Ni的标准电极电位很负，但由于氢的过电位以及预镍镀溶液中的镍离子浓度、温度、PH 值等工艺条件的影响，阴极上析出的氢极少。镀液的电流效率可达98%以上。只有当PH 值很低时才会有大量的氢气析出，此时阴极上无镍金属沉积。

2）阳极：普通的镀镍大都使用可溶性镍阳极。阳极的主反应为金属镍的电化学溶解。

当阳极电流密度过高，电镀液又缺乏阳极活性剂时，阳极表面发生钝化并伴有氧气的析出。

溶液中有氯离子存在时也可能发生析出氯气的反应。

阳极上金属镍电化学溶解使镍离子不断加入溶液，提供了阴极电沉积所需的镍离子。但当阳极面积不够大或镀液中活性剂不够时，将导致阳极的钝化而析出氧气，进一步氧化阳极的表面，生成棕色的Ni2O3氧化膜。……