电镀锌基合金的应用与发展

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1、维普资讯http://www.cqvip.com1993年7月材料保护第26卷第7期15I电镀锌基合金的应发展丁f，、己x．／哈尔滨工业大学(150006)屠振密张景杨哲龙安茂忠王佐斌摘要综述了电镀锌基合金(Zn—Ni、ZnCo、Zn—Fe、ZnSn)的工艺特点、镀层一1主能覆其应用，对几种合金镀层的一1主质进行了对比蛄果表明．经钝化处理的锌基台金镀层其耐性性大大提高．镀层的防护一巨能与合金组成密切相关=、．．主髓词镀合金钝化耐腐蚀I-t．硬度应力美脆＼幸龟展研一外多使用此类。另一种是含镍13左右的Zn—Ni合、前言金，该镀层钝化比较困难，但耐蚀性最好t比同厚度随着科学技术和现代

2、工业的飞速发展，人们对锌镀层高5倍上zn—Ni合金镀层中镍含量与耐防护性镀层的要求越来越高，传统的锌、镉镀层，已蚀性的关系见图1。不能满足防护性能的需要70年代以来．国内外电镀工作者为寻找高耐蚀性镀层作了大量的研究工作，发现以锌为基含有步量其它金属的台金具有优星良的耐蚀性，而且还具有良好的价格／防护性比值。苗举目前这类台金多数已在生产上得到了应用，如znNi、Zn—Co、Zn—Fe、Zn—Ti、SnZn等，还有部分锌基二元或三元合金在研究和开发。下面主要对锌基二元台金作一简要论述_I。。叫叫二、电镀锌基合金工艺、特点及应用镀层音i'4i量()图1镀层中含镍量与耐蚀性的关系【(未钝

3、化1．电镀zn—Ni舍盘zn合金镀层对钢铁基体而言仍属于阳极镀(1)Zr,一Ni台金镀液[~-la层．故对钢铁基体能起电化学保护作用·见表1和图目前在生产中得到应用的镀液主要有两种类2型：一种是弱酸性氯化物型．另一种是碱性锌酸盐型。氯化物型的主盐有锌和镍的氯化物或硫酸盐．导划电盐是氯化铵或(和)氯化钾，缓冲剂是硼酸，还含有司】捌少量光亮剂。这种镀液成分比较简单，镀液维护调整篚容易，电流效率高锌酸盐型镀液是在碱性锌酸盐镀锌溶液中加入适量镍盐、镍的络合剂以及步量添加剂组成的该镀液成分比较简单、稳定，易于谓整，分散能力和覆盖能力相当好．但电流效率较低。目前在国外碱性zn—Ni工艺发展棍

4、快，镀渍成分及工艺条件如下：ZnO8～15g／i．，NL盐(含Ni)1～2g／i．，NaOH100～140g／i．，稳定剂和光亮剂适量，：窜温，：1～5A／dm2．镀层中含镍量j～8。镶屠奇¨量(1lf(2)Zn—Ni合金耐蚀性“圜2台盒中锌古量与腐蚀电位的关系目前在生产中使用的znNj合金镀层主要有两种：一种为含镍1O以下的zn—Ni台金(多为含镍由表1可知，zn—N合金的稳定电位均比锌镀6～9)．这种台金镀层比较容易钝化，其耐蚀性层为正，故其腐蚀电动势比锌要小(NSS试验)比同厚度锌镀层高3倍以上，目前国内维普资讯http://www.cqvip.comMATERIALSPR

5、OTECTIONVo1．26N。7衰1镶层组成与稳定电位的关系【‘衰3几种蕾层的氢奠性镶层组戚(Cd)(Zn)7Nil2NI镀屠类氰化物光亮l镊Zn—N1稳定电位(V，SCE)——0．76一1．01——0．91一0．80镀锌键镉l合金镀屡组戚16Nj20Ni5ONi低碳钢晓化率(圳78{445318l<2稳定电位(v，SCR)——0．78一0．4——0·71上述数据是采用Delta测氢脆仪测试的结果，znNi合金晶体结构与合金组成有密切的关数据表明，zn—合金具有最小的氢脆性系，当合金中含镍量<5为1相，含镍5～10％时由于ZnNi合盘具有良好的耐蚀性、耐热性及为1+混相，含镍1

6、0～l7时为相，是金属间低氢臆性，不仅能满足对一般钢铁材料的高防护性化合橱(NiZntNisZnn)，含镍量>l7时为+口要求，尤其适合于作高强度钢的防护性镀层。大量试相，含镍量更高时为相，见表2。可知当合金中含镍验表明，这种合盒是良好的代镉镀层【“]。另外，zn量为13左右时，属单相盘属’闻化合物，它有很好N-合金与铝件接触部位不产生强的电偶，故在航空的热力学稳定性，故耐蚀性最高。航天工业上有良好的应用前景。目前这种镀层已广衰2zn—Ni合盒组成与昌俸结构的关系泛应用于汽车工业(如排气和动力控翻系统、发动机固定件、翩动系统等)以及造船、机电和军工产品。8。0．2m厚的zn—N-

7、合盘镀层就睢满足一般防护性要求。晶体结构l’J+I7ll+al2．电蕾zn-Co舍叠(3)ZnNi合金的物理性能“脚(1)ZnCo合金镀液已在生产上得到应用的ZnCo合盘含钴量多在0．5～o．8之间，所用镀液主要是氯化物型。这种镀液成分简单、维护容易、电流效率高，可用于电镀一般零部件，该工艺在北美开始使用于汽车工业上。近年来，碱性锌酸盐镀液有所发展，该镀液是以锌酸盐镀锌液为基础，加入适宜盼钴盐、辅助络合荆及光亮荆组成的。碱性溶液具有优良的分散能力和覆盖能力．镀层光亮范围宽，对设备