高耐蚀碱性锌镍合金电镀技术及其应用

《高耐蚀碱性锌镍合金电镀技术及其应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、高耐蚀碱性锌一镍合金电镀技术及其应用熊刚(武汉艾特普雷金属表面处理材料有限公司)1．概述锌一镍合金镀层作为锌系合金层(包括Zn—Co，zn—Fe，zn—Cr，Zn—Mn，Zn—Ti，Sn—Zn等)的典型代表，自问世以来，由于与其它锌合金镀层相比，它在较宽的组成范围内表现出优异的综合性能(包括抗腐蚀性、低氢脆性、可焊性和二次加工性等)，已引起人们的高度重视，其应用范围也越来越广泛。目前，我们可以从多种体系的溶液中得到锌一镍合金镀层。其中最常见的是氯化物溶液、硫酸盐溶液和碱性无氰锌酸盐溶液。这三种溶液的基本参数见表1。这三种溶液中

2、。硫酸盐体系或硫酸盐一氯化物混合体系的电流效率最高，但分散能力最差，适合于钢板或刚带的连续电镀；采用这种溶液电镀锌一镍合金的钢板在中高档轿车的外壳、底板等整体冲压件上已经批量应用。氯化物溶液具有较高的电流效率，生产废水处理简便，得到的镀层镍含量较高、氢脆性小，但镀层中镍含量随电流密度的变化较大、对设备的腐蚀性较强：这种溶液在电缆附件、对装饰性和防护性都具有一定要求的五金件等上也得到了使用。碱性溶液是在碱性锌酸盐镀锌溶液的基础上发展起来的合金电镀工艺。其特点是镀层中的镍含量均匀。镀液的分散能力和深镀能力较好，对设备没有腐蚀。其缺

3、点在于镀液的阴极电流效率太低。几种溶液中沉积锌一镍合金时镀层中镍含量随电流密度的变化趋势见图2。詈25霉20口豳：，、15蓑卿10一壬b装00246810阴极电流密度(A／dm2)图l不同溶液得到的合金镀层镍含量变化趋势2．典型碱性锌一镍合金镀液的组成与操作规范表1几种锌一镍合金溶液的组成与操作条件溶液种类硫酸盐体系氯化物体系碱性体系Zn“(g／1)45—5530～408～15Ni“(卵)30—401．6～2．2硼酸(g／1)20—4015～35导电盐(g／1)O～160200—300氢氧化钠(纠)80—130络合剂(ml／1

4、)40一120添加剂适量pHl～34．5—6>14工作温度(oc)40-6020—4020—35DK(A／din2)l～30l～4l～5阳极材料锌、镍分置锌+不溶性阳极分散能力(％)20～3025—50溶液的阴极效率(％)～10095一10050～75镀层中的镍含量(％)8～208_186～15·乡毋·工业化的碱性锌酸盐电镀锌一镍合金问世于上个世纪八十年代。我国是较早开发此工艺并在工业化生产中应用的国家之一。早期的碱性锌一镍合金电镀技术为了保证得到的镀层在耐蚀性方面表现出完美的价值，大多数为低镍含量的溶液。得到的镀层中镍的含量

5、一般不高于12％。国外的代表是日本Dipsol公司的IZ一260系列。国内的则是笔者在原工作地开发的NZ一918系列。这些工艺可以在常温下在镀层表面得到完整的六价铬钝化膜，从而令镀层的高耐蚀性得以表现。近年来。一系列的碱性锌酸盐电镀锌一镍合金工艺被国内外的电镀技术开发商相继推出。部分代表性的产品代号及相关的技术参数见表2。尽管不同地区的供应商为其产品编制了不同的代码，但其组成控制和操作条件基本相同。典型的操作条件要求见表3。除表2所列之锌一镍合金工艺外，国内外还有许多类似的锌一镍合金电镀工艺材料，如科文特亚、杭州东方、厦门宏正

6、等电镀工艺过程碱性锌一镍合金的生产应用工艺流程与碱性环保锌基本相同，差异之处在于镀锌后钝化前一般采用I-3％的稀硝酸溶液进行出光处理，而锌一镍合金则不能用硝酸出光。有的厂家建议锌一镍合金镀后清洗干净直接钝化，有的则要求采用0．1—0．3％左右的稀盐酸溶液对镀层表面进行活化处理。稀盐酸活化处理的时间与镀锌硝酸出光相同。标准电镀工艺过程如下所示。前处理：前处理包括除油、酸洗等。前处理必须进行得很充分(以镀镍为标准)；如前处理不充分就会出现外观不良、剥离等问题并且影响到后加工等。水洗：一般采用流动水清洗，水洗的级数以保证清洗干净为益

7、。镀锌镍：按用户要求的厚度确定受镀的时间等参数热水洗：水洗：流动水清洗。水洗的级数以保证清洗干净为益。表2典型的碱性锌一镍合金电镀工艺武汉艾特普雷日本Dipsol美国Columbiaatoteeh德国SurTec德国Kuze产品型号A-麟Iz一260COUDYRefleetalloyZNASurl'ec715450Zn8—126一lO7．5-159．5-12．56～128～12Na0H80～130’110一15075-135120-150110-140100一120Nil．2-2．21．0-1．41．2-2．50．9一I．3·

8、1．2—2．51．2一1．5络合剂40～60120-14085～14012030—50光亮剂4．64～81-3O．75_1．251l一2辅助剂4一击1-27．5-12o．25表3碱性锌一镍合金电镀操作条件挂镀滚镀工作温度20℃，30℃阴极电流密度2·41-3阳极电流密度l也1