电镀锌镍合金.pptx

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2013/10/27,#,电镀锌合金,概述：,锌合金一般指以锌为主要成分，含有少量其他金属的合金,目前应用比较多的是锌与铁族金属生成的二元合金，即锌镍、锌钴、锌铁合金,由于铁族的原子结构和性质很相近，它们与锌形成合金的共沉积特性也很相近。铁族金属的电极电势比锌正得多，但在共沉积时，锌比铁族金属容易沉积，这种电沉积称为异常共沉积,锌合金最大的特点就是与锌镀层相比，具有较高的耐蚀性，并具有良好的防护性和性价比值,电镀锌镍合金,锌镍合金：用于热镀钢件时配镀锌液或电镀钢件时做可溶性合金阳极的锌合金。,锌镍合金电镀工艺主要有：酸性和碱性两种体系,4,一、,酸性,氯化物镀,液,1.1,镀,液的组成及操作条件，列,于下表,酸性氯化物电镀锌镍合金工艺规范,成分及操作条件,配方,NH,4,Cl,型,KCl,型,氯化锌,/g L,-1,氯化镍,/g L,-1,氯化铵,/g L,-1,氯化钾,/g L,-1,硼酸,/g L,-1,721,3,添加剂,/mLL,-1,SSA85,添加剂,/mLL,-1,光亮剂或稳定剂,/mLL,-1,PH,值,阴极电流密度,/Adm,-2,温度,/,阳极,镀层中,Ni,含量,/%,6570,120130,200240,1825,12,55.5,14,2040,Zn,与,Ni,分控,13,左右,70,80,100,120,30,40,190,210,20,30,1,2,20,35,4.5,5.0,1,4,25,40,Zn,与,Ni,分控,13,左右,75,80,75,85,50,60,200,220,25,30,3,5,5,6,1,3,30,36,Zn:Ni=10:1,79,5,氯化物,型镀液的,特点：,阴极电流效率高,(95,以上,),，沉积速度快，污水处理方便，镀层含,Ni,量在,11,15,范围内，但分散能力和覆盖能力较低,。,1.2,镀,液中各成分的作用及操作条件对镀层组成的,影响,1,）主,盐,镀,液中主盐的浓度是影响镀层组成的主要因素。由,图可知,，锌在镀层中的含量大于它在镀液中的含量，即,Zn,比,Ni,优先沉积，这是异常共沉积的特征之一。为了得到一定组成的锌镍合金，需要控制镀液中,Zn,2+,Ni,2+,。在,Zn,2+,Ni,2+,不变的条件下，增大镀液中金属离子的总浓度，锌镍合金镀层中,Ni,含量变 化不大。镀液中氯化锌和氯化镍均为主盐。,6,7,2,),导电盐,在,该体系中，氯化铵、氯化钾是导电盐。其作用主要是提高镀液的导电率，并改善镀液的分散能力和覆盖能力。另外，,NH,4,+,与,Zn,2+,、,Ni,2+,都有一定的络合能力，从而影响镀层的组成,。,3,),添加剂,常用,的锌镍合金添加剂有醛类,(,如胡椒醛、氯苯甲醛、内桂醛等,),、有机酸类,(,如抗坏血酸、氨基乙酸、苯甲酸、烟酸等,),、酮类,(,苯亚甲基丙酮、芳香烯酮、苯乙基酮等,),、磺酸类,(,木质素磺酸钠、萘酚二磺酸等,),及杂环化合物等。,4,),温度 在,锌镍合金电沉积中，镍的沉积相对于锌来说要慢一些，随着温度的升高，反应速度加快，镀层中含镍量随温度升高而增加。,8,5)pH,值,pH,值对镀层含镍量有较大影响。随,pH,值增加，镀层含镍量也随之增加；镀液,pH,值过高，当接近于氢氧化锌及氢氧化镍的临界,pH,值时，就易生成氢氧化物沉淀夹杂于镀层中，对镀层质量不利；当,pH,值过低时，锌阳极溶解加快，,Zn,2+,迅速增加，使镀液成分发生变化。因此，电镀过程中必须严格控制镀液的,pH,值。,（,3,）阳极 对于锌镍合金来说，由于锌、镍的熔点相差较大,(,锌熔点：,419.5,，镍熔点,1452),，给制造锌镍合金阳极带来困难。因此，在电镀锌镍合金时，常用的还是锌和镍的单金属阳极。由于锌和镍的标准电势相差较大，只能采用电流分控方式，具体有两种方式：,9,2),采用两台电源 分别形成锌阳极回路和镍阳极 回路，两回路共阴极。,在,自动线生产中，为了维持镀液成分的稳定，可以从槽中取出部分镀液，分别控制锌与镍的浓度，然后根据需要，向槽中补加所需要的成分,。,1),采用一台电源 在锌阳极及镍阳极的回路中分别串联一个大电阻，以此来调节两阳极上的分电流。,阳极面积的大小对镀液成分的稳定性有较大影响，为了减小锌的自溶解，可控制,S,Zn,S,Ni,在,0.51,的范围内；为了使镀层均匀，可控制,S,阳,S,阴,为,1.52,。,在阳极使用过程中，锌阳极表面易形成阳极膜,(,置换镍层,),，它对于锌的溶解有抑制作用。当阳极膜太厚时，会影响镀液成分的稳定性，这时就需要去掉这层膜。由于锌、镍阳极都会产生阳极泥，所以，应加装阳极套。,11,二、碱性镀液,2.1,镀液组成及操作条件，列于下表,碱性电镀锌镍合金工艺规范,成分及操作条件,配方,1,2,氧化锌,gL,-1,硫酸镍,gL-1,氢氧化钠,gL-1,乙二胺,/ml L,-1,三乙醇胺,/ml L,-1,镍配合物,/ml L,-1,芳香醛,ZQ,添加剂,/ml L,-1,阴极电流密度,Adm,-2,温度,阳极,Ni,812,1014,100120,2030,3050,814,15,1535,锌,+,镍,13,左右,68,80100,812,0.10.2,ZN-11,12,0.54,2535,锌,+,镍,(Ni/Zn=4),915,碱性锌镍合金镀液的特点是：分散能力好，工艺操作容易、成本较低，可沿用锌酸盐镀锌设备，还可将锌酸盐镀锌液转化为碱性锌镍合金镀液,2.2,镀液中各成分的作用,氧化锌在镀液中提供锌离子，与氢氧化钠形成锌酸盐。,硫酸镍和乙二胺、三乙醇胺形成镍的络合物,(,配方,1),或先将,Ni,2+,和某种络合剂形成镍络合物,(,配方,2),，它们在镀液中提供镍离子。,三、锌镍合金镀层的钝化处理,尽管锌镍合金镀层具有较高的耐蚀性，若不进行钝化处理，还是容易腐蚀，生成氧化锌或氢氧化锌,(,即白锈,),，从而破坏了镀层外观。因此，必须根据使用要求，进行适当的钝化处理。锌镍合金镀层的钝化处理有彩色钝化、白色钝化等，还可以进行典电解钝化,添加剂,(,如,ZN,11),在电极表面上具有强的吸附作用，对,Zn,2+,和,Ni,2+,放电过程起阻抑作用，能提高阴极极化，使锌镍合金镀层晶粒细化，与芳香醛配伍，以获得光亮细致的锌镍合金镀层。,四、锌镍合金镀层具有以下特点：,沉积速度快,有较好的可焊性,镀层镍含量可稳定地控制,氢脆性小，故可作代镉镀层使用,镀液具有良好的整平性能，镀层呈银白色高光亮。,耐蚀性好，比锌层高,3,倍以上，经彩色钝化或黑色钝,化，耐蚀性将大大提高,五、电镀锌镍合金的应用：,在国外，电镀锌镍合金应用较多的是电镀汽车钢板。汽车钢板镀上锌镍合金后，即使镀层很薄，也具有很 高的耐蚀性，这就可使汽车轻量化，又可延长汽车的使用寿命。,电镀锌镍合金也应用在航空、航天、轻工及家电 等行业，特别是它的低氢脆性，可作为代镉镀层使用。近年来，国内已将电镀锌镍合金应用到电缆桥架、煤矿井下液压支柱,(,架,),、汽车钢板、五金工具及军工产品等，大大提高了产品的防护举能。,