電鍍鋅合金1概述：鋅合金一般指以鋅為主要成分，含有少量其他金屬的合金目前應用比較多的是鋅與鐵族金屬生成的二元合金，即鋅鎳、鋅鈷、鋅鐵合金由于鐵族的原子結構和性質(zhì)很相近，它們與鋅形成合金的共沉積特性也很相近。鐵族金屬的電極電勢比鋅正得多，但在共沉積時，鋅比鐵族金屬容易沉積，這種電沉積稱為異常共沉積

鋅合金最大的特點就是與鋅鍍層相比，具有較高的耐蝕性，并具有良好的防護性和性價比值2電鍍鋅鎳合金鋅鎳合金：用于熱鍍鋼件時配鍍鋅液或電鍍鋼件時做可溶性合金陽極的鋅合金。鋅鎳合金電鍍工藝主要有：酸性和堿性兩種體系34一、酸性氯化物鍍液1.1鍍液的組成及操作條件，列于下表

酸性氯化物電鍍鋅鎳合金工藝規(guī)范成分及操作條件配方NH4Cl型

KCl型氯化鋅/g·L-1氯化鎳/g·L-1氯化銨/g·L-1氯化鉀/g·L-1硼酸/g·L-1721－3添加劑/mL·L-1SSA85添加劑/mL·L-1光亮劑或穩(wěn)定劑/mL·L-1PH值陰極電流密度/A·dm-2溫度/℃陽極鍍層中Ni含量/%65~70120~130200~240——18~251~2————5~5.51~420~40Zn與Ni分控13左右70～80100～12030～40190～21020～301～2——20～354.5～5.01～425～40Zn與Ni分控13左右75～8075～8550～60200～22025～30——3～5——5～61～330～36Zn:Ni=10:17~95

氯化物型鍍液的特點：陰極電流效率高(95％以上)，沉積速度快，污水處理方便，鍍層含Ni量在11％～15％范圍內(nèi)，但分散能力和覆蓋能力較低。1.2鍍液中各成分的作用及操作條件對鍍層組成的影響

1）主鹽鍍液中主鹽的濃度是影響鍍層組成的主要因素。由圖可知，鋅在鍍層中的含量大于它在鍍液中的含量，即Zn比Ni優(yōu)先沉積，這是異常共沉積的特征之一。為了得到一定組成的鋅鎳合金，需要控制鍍液中[Zn2+]／[Ni2+]。在[Zn2+]／[Ni2+]不變的條件下，增大鍍液中金屬離子的總濃度，鋅鎳合金鍍層中Ni含量變化不大。鍍液中氯化鋅和氯化鎳均為主鹽。672)導電鹽在該體系中，氯化銨、氯化鉀是導電鹽。其作用主要是提高鍍液的導電率，并改善鍍液的分散能力和覆蓋能力。另外，NH4+與Zn2+、Ni2+都有一定的絡合能力，從而影響鍍層的組成。3)添加劑常用的鋅鎳合金添加劑有醛類(如胡椒醛、氯苯甲醛、內(nèi)桂醛等)、有機酸類(如抗壞血酸、氨基乙酸、苯甲酸、煙酸等)、酮類(苯亞甲基丙酮、芳香烯酮、苯乙基酮等)、磺酸類(木質(zhì)素磺酸鈉、萘酚二磺酸等)及雜環(huán)化合物等。4)溫度在鋅鎳合金電沉積中，鎳的沉積相對于鋅來說要慢一些，隨著溫度的升高，反應速度加快，鍍層中含鎳量隨溫度升高而增加。8

5)pH值pH值對鍍層含鎳量有較大影響。隨pH值增加，鍍層含鎳量也隨之增加；鍍液pH值過高，當接近于氫氧化鋅及氫氧化鎳的臨界pH值時，就易生成氫氧化物沉淀夾雜于鍍層中，對鍍層質(zhì)量不利；當pH值過低時，鋅陽極溶解加快，[Zn2+]迅速增加，使鍍液成分發(fā)生變化。因此，電鍍過程中必須嚴格控制鍍液的pH值。（3）陽極對于鋅鎳合金來說，由于鋅、鎳的熔點相差較大(鋅熔點：419.5℃，鎳熔點1452℃)，給制造鋅鎳合金陽極帶來困難。因此，在電鍍鋅鎳合金時，常用的還是鋅和鎳的單金屬陽極。由于鋅和鎳的標準電勢相差較大，只能采用電流分控方式，具體有兩種方式：

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2)采用兩臺電源分別形成鋅陽極回路和鎳陽極回路，兩回路共陰極。

在自動線生產(chǎn)中，為了維持鍍液成分的穩(wěn)定，可以從槽中取出部分鍍液，分別控制鋅與鎳的濃度，然后根據(jù)需要，向槽中補加所需要的成分。1)采用一臺電源在鋅陽極及鎳陽極的回路中分別串聯(lián)一個大電阻，以此來調(diào)節(jié)兩陽極上的分電流。

陽極面積的大小對鍍液成分的穩(wěn)定性有較大影響，為了減小鋅的自溶解，可控制SZn／SNi在0.5~1的范圍內(nèi)；為了使鍍層均勻，可控制S陽／S陰為1.5~2。

在陽極使用過程中，鋅陽極表面易形成陽極膜(置換鎳層)，它對于鋅的溶解有抑制作用。當陽極膜太厚時，會影響鍍液成分的穩(wěn)定性，這時就需要去掉這層膜。由于鋅、鎳陽極都會產(chǎn)生陽極泥，所以，應加裝陽極套。1011

二、堿性鍍液

2.1鍍液組成及操作條件，列于下表

堿性鋅鎳合金鍍液的特點是：分散能力好，工藝操作容易、成本較低，可沿用鋅酸鹽鍍鋅設備，還可將鋅酸鹽鍍鋅液轉化為堿性鋅鎳合金鍍液2.2鍍液中各成分的作用氧化鋅在鍍液中提供鋅離子，與氫氧化鈉形成鋅酸鹽。硫酸鎳和乙二胺、三乙醇胺形成鎳的絡合物(配方1)或先將Ni2+和某種絡合劑形成鎳絡合物(配方2)，它們在鍍液中提供鎳離子。12

三、鋅鎳合金鍍層的鈍化處理盡管鋅鎳合金鍍層具有較高的耐蝕性，若不進行鈍化處理，還是容易腐蝕，生成氧化鋅或氫氧化鋅(即白銹)，從而破壞了鍍層外觀。因此，必須根據(jù)使用要求，進行適當?shù)拟g化處理。鋅鎳合金鍍層的鈍化處理有彩色鈍化、白色鈍化等，還可以進行典電解鈍化添加劑(如ZN－11)在電極表面上具有強的吸附作用，對Zn2+和Ni2+放電過程起阻抑作用，能提高陰極極化，使鋅鎳合金鍍層晶粒細化，與芳香醛配伍，以獲得光亮細致的鋅鎳合金鍍層。13四、鋅鎳合金鍍層具有以下特點：

沉積速度快

有較好的可焊性

鍍層鎳含量可穩(wěn)定地控制

氫脆性小，故可作代鎘鍍層使用

鍍液具有良好的整平性能，鍍層呈銀白色高光亮。

耐蝕性好，比鋅層高3倍以上，經(jīng)彩色鈍化或黑色鈍

化，耐蝕性將大大提高

14五、電鍍鋅鎳合金的應用：

在國外，電鍍鋅鎳合金應用較多的是電鍍汽車鋼板。汽車鋼板鍍上鋅鎳合金后，即使鍍層很薄，也具有很高的耐