硫酸鹽溶液電鍍鋅鎳合金工藝

摘 要 近幾年來有大量文獻報道鋅鎳合金鍍層，①②③④⑤⑥鋅鎳合金鍍層以其優異的抗蝕性能而引起人們的廣泛關注。本文論述了硫酸鹽電鍍溶液組成及工藝條件，探討了三乙醇胺對鍍層的影響。采用鹽霧箱試驗檢測鍍層性能，結果表明鋅鎳合金鍍層耐腐蝕性能比純鋅鍍層強。

關鍵詞 鋅鎳合金 電鍍 硫酸鹽溶液 耐腐蝕性

中圖分類號：TQ153文獻標識碼：A

0 前言

鋅鎳合金鍍層，是一種高耐蝕低氫脆的優良鍍層，特別適用于高溫高濕及海洋性氣氛條件，高強鋼和彈性零件上電鍍。目前，已有充分試驗數據證明含Ni為8%~15%的鋅鎳合金鍍層的耐腐蝕性比相同厚度的鍍鋅層高出六倍。⑦因此可以代替鋅鍍層用于要求耐腐蝕性高的零部件上，也可以代替鎘鍍層，不僅能保證耐腐蝕性能，而且污染小。另外它還具有優良的物理特性如硬度高、焊接性好、鍍液簡單等。所以鋅鎳合金鍍層作為提高鋅鍍層保護能力的鍍層具有廣闊的發展前景。

1 實驗

本實驗在恒電流密度條件下，采用3mm 厚的鐵板做陰極，DSA不溶性鈦板做陽極，陰極鐵板放于實驗用鍍槽中間，陽極鈦板對稱地放于鐵板兩端進行電鍍。

1.1 鐵板處理工序⑧

1.1.1 有機溶劑除油

常用的有機溶劑有汽油、乙醇、三氯乙烯、四氯化碳等。將鐵塊浸入上述有機溶劑中5~10分鐘。

1.1.2 化學除油

化學除油溶液組成及操作條件見表1

表1

1.1.3 強腐蝕

強腐蝕溶液組成及操作條件見表2

表2

1.1.4 弱侵蝕

弱侵蝕溶液組成及才做條件見表3

表3

處理后的鐵板用蒸餾水洗后才能入槽開始電鍍。

1.2 鍍液配方及操作條件

鍍液用蒸餾水配制，試劑為分析純。電鍍完畢后，取出陰極鐵板用水沖洗，再放入烘箱中干燥。1.3 鍍層性質

鍍層為光亮的銀白色，致密，與基體的結合力好，厚度均勻（約7um）。電流效率高，深鍍能力較強。

2 結果與討論

2.1 三乙醇胺對鍍層理化性質的影響

本實驗中三乙醇胺對鍍層理化性質的影響是通過改變鍍液中三乙醇胺的濃度來實現的，如表4。

由表4中描述可知，三乙醇胺能縮短電鍍時間，提高電流效率。隨著鍍液中三乙醇胺的濃度的增加，鍍層的理化性質逐步提高，說明三乙醇胺是一種良好的配位劑，當三乙醇胺濃度達到一定值后，繼續添加三乙醇胺反而會使鍍層性質變差。

2.2 耐腐蝕性

本實驗Zn-Ni合金鍍層的耐腐蝕性是通過中性5%NaCl鹽霧試驗評估在6um厚的鍍層表面出現白銹和紅銹的時間來表示的。結果如表5。

表5

上述實驗結果表明，純鋅鍍層和鋅鎳合金鍍層的耐蝕性均比鐵強，是由于純鋅鍍層和鋅鎳合金鍍層的電極電位⑨比基體鐵塊要負，屬陽極性防護材料，不會因孔隙或缺陷存在而加速基體腐蝕。另外，鋅鎳合金鍍層與鐵基體的電極電位差較小，其腐蝕速度比純鋅層慢許多，所以鋅鎳合金鍍層的耐蝕性比純鋅鍍層的耐蝕性強許多。

3 結論

本文研究結果表明，三乙醇胺對鋅鎳合金鍍層的理化性質影響較大，實驗時需合理控制用量及操作條件。鋅鎳合金鍍層的耐腐蝕性比純鋅鍍層好，完全可以代替鎘鍍層以保護鐵基體不受腐蝕，發展前景廣闊。

本研究獲襄樊學院大學生科研基金資助

注釋

① 何為.氯化物溶液中電鍍鋅鎳合金[J].電鍍與涂飾，1997.16(2):1-4.

② 趙婉惠，蔡報菊.鋅鎳合金電鍍[J].材料保護，1988(3):59-60.

③ 曹浪，左正忠，田志斌，詹益騰.電鍍鋅鎳合金的研究現狀與展望[J].材料保護，2010.43(4):33-37.

④ 孔綱，盧錦堂，陳錦虹，許喬瑜，劉麗霞.電鍍鋅鎳合金的鹽水腐蝕行為[J].中國有色金屬學報，1998.8(2):73-75.

⑤ 關兵.電鍍鋅鎳合金工藝探討[J].汽車工藝與材料，1996(1):19-22.

⑥ 熊剛，皺群.鋅鎳合金電鍍的進展[J].電鍍與涂飾，1992.11(1):64-69.

⑦ 黃昌明.電鍍鋅鎳合金工藝[J].電鍍與涂飾，1990(3):35-36.

⑧ 張景雙，安茂忠，楊哲龍，屠振密.新鎳合金電鍍工藝及其應用[J].材料保護，1995.28(11):23-25.

⑨ 任正華.電鍍鋅-鎳合金工藝[J].宇航材料工藝，1985(8):26-30.