第1章 锌基合金电镀工艺
1.2 合金镀层与镀液
1.2.1 锌合金电镀层
锌合金镀层一般指以金属锌为主,并含有其它少量金属形成的合金镀层。目前应用比较多的是锌与铁族金属形成的二元合金,即锌铁合金(含铁0.3%~0.7%)、锌钴合金(含钴0.6%~0.9%)和锌镍合金(含镍10%左右)。这三种合金镀层的防护性能基本相同,生产成本以锌铁合金最低(综合成本还低于普通镀锌),锌镍合金成本较高,这是二者应用环境不同所决定的。
由于铁族金属的原子结构和性质很相近,它们与锌形成合金的沉积特性也很相似。从金属的电极电位来看,铁族金属电位比锌正得多,但在共沉积时,锌比铁族金属容易沉积,而优先沉积,这种共沉积为异常共沉积。
另外,锌还可以和其它一些金属形成二元合金,如锌锡合金、锌锰合金、锌铬合金、锌钛合金、锌钼合金以及锌磷合金等。近几年来,以锌为主的三元合金,也有的在生产上得到应用,如锌钻镍、锌钴铬和锌钴铁合金等。锌合金镀层与单金属锌镀层相比,通常都具有更高的耐蚀性和优良特性,并有良好的防护性/价格比。
1.2.2 锌合金电镀液
目前使用的锌合金电镀液主要有两种类型:一类是酸性体系,是以氯化物和硫酸盐为主的电镀液。该体系的电镀液电流效率高、镀速快、氢脆性小,适合于高强钢、钢铁铸件、冲压制件、热处理件以及板材和带材、管材和其它一切金属制件都能电镀。另一类是碱性锌酸盐电镀液,该镀液系分散能力和深镀能力好,对电镀设备腐蚀性小,但电流效率低,适合镀较复杂的零部件。
在电镀溶液中,不论单金属电镀液还是合金电镀液,也不管镀液是酸性体系还是碱性体系,主要都含有主盐、导电盐、络合剂、缓冲剂和添加剂(如光亮剂和整平剂)等。通常在选定的镀液中,加入适宜的络合剂和添加剂是非常重要的,当然也需要选择适宜的工艺条件(如工作温度、pH值、电流密度等),才能得到光泽、平整、细致的优良镀层。以上两类镀液,都可进行挂镀、滚镀以及连续镀等。
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