在合金化热镀锌钢板上电镀铁锌合金镀层的研究

电镀锌与热镀锌（热浸锌）有何内在的区别？电镀锌钢铁在空气、水或土壤中很容易生锈，甚至完全损坏。

每年因腐蚀造成的钢铁损失约占整个钢铁产量的1/10，另一方面，为使钢铁制品与零件表面具有某种特殊功能，同时赋予其表面装饰性的外观，所以，一般采用电镀锌的方式对其处理。

一、原理：由于锌在干燥空气中不易变化，而在潮湿的空气中，表面能生成一种很致密的碱式碳酸锌薄膜，这种薄膜能有效保护内部不再受到腐蚀。

并且当某种原因，使镀层发生破坏而露出不太大的钢基时，锌与钢基体形成微电池，使钢基体成为阴极而受到保护。

二、性能特点：1、锌镀层较厚，结晶细致、均匀且无孔隙，抗腐蚀性良好；2、电镀所得锌层较纯，在酸、碱等雾气中腐蚀较慢，能有效保护钢基体；3、锌镀层经铬酸钝化后形成白色、彩色、军绿色等，美观大方，具有一定的装饰性；4、由于锌镀层具有良好的延展性，因此可进行冷冲、轧制、折弯等各种成型而不损坏镀层。

三、应用范围：随着科学技术生产的发展，电镀工业所涉及的领域越来越广泛。

目前，电镀锌的应用已遍及国民经济的各个生产和研究部门。

例如，机器制造、电子、精密仪器、化工、轻工、交通运输、兵器、航天、原子能等等，在国民经济中有重大意义。

热浸锌：一、概述：在各种保护钢基体的涂镀方法中，热浸锌是非常优良的一种。

它是在锌呈液体的状态下，经过了相当复杂的物理、化学作用之后，在钢铁上不仅镀上较厚的纯锌层，而且还生成一种锌一铁合金层。

这种镀法，不仅具备了电镀锌的耐腐蚀特点，而且由于具有锌铁合金层。

还具有电镀锌所无法相比拟的强耐蚀性。

因此这种镀法特别适用于各种强酸、碱雾气等强腐蚀环境中。

二、原理：热镀锌层是锌在高温液态下，分三个步骤形成的：1、铁基表面被锌液溶解形成锌—铁合金相层；2、合金层中的锌离子进一步向基体扩散形成锌铁互溶层；3、合金层表面包络着锌层。

三、性能特点：（1）具有较厚的致密的纯锌层覆盖在钢铁表面上，它可以避免钢铁基体与任何的腐蚀溶液的接触，保护钢基体免受腐蚀。

电镀锌与锌合金的特性应用及发展
屠振密
摘 要：目前，锌和锌合金主要用作钢铁表面的防护性镀层。锌对钢铁来说是自牺牲性金属。近年来，人们对锌合金越来越感兴趣，因为它比单一锌镀层具有更高的耐蚀性。主要综述并讨论了电镀锌和锌合金的特性(重点是耐蚀性)应用及发展。
关键词：镀锌；镀锌合金；合金特性；耐蚀性；应用和发展
对于无氰电镀工艺［1～7］，发展的关键是镀液中“高级”更有效地有机添加剂的研制和应用，而其中光亮剂占有重要地位。目前，国内外多采用几种有机物复配的组合光亮剂，它们的综合效应和影响是显著的提高了阴极极化，能获得致密、平整、光亮和机械性能优良的镀层，并与基体结合力良好，例如碱性锌酸盐镀锌添加剂，已由胺类和环氧丙烷的缩合物发展为杂环化合物(如咪唑和吡啶及其衍生物等)与环氧丙烷的缩合物，能得到光亮，且综合力和韧性好的镀层，即使镀厚8～13μm弯折，也不暴皮，但进一步提高电流效率还是必要的；氯化物镀锌，近10年来发展比较快，目前使用的光亮剂多数是由主光亮剂(芳香族的醛类和酮类等)、载体光亮剂(聚醚化合物等)和辅助光亮剂(芳香族羟酸盐等)三种物质组合而成，他们具有对镀液和镀层性能的协同效应，性能和质量有了明显改善，促使氯化物镀锌发展很快。近几年来，镀锌添加剂有了不断的改进和提高，有效的和无毒(或低毒)的复合添加剂的研制成功，这类添加剂不仅质量高和用量低，使用量从过去的3%～5%(体积)降低到1.5%～3.0%，并能避免或减少在镀层中夹杂，从而也解决了钝化难和结合力的问题，在金属盐用量方面，已经注意到尽可能降低起始浓度，主盐中锌含量范围可控制在15%～26%为宜。在镀锌钝化方面，正在继续向着低污染、高耐蚀、多色彩方向发展，并取得了可喜的成绩。
通过分析发现：(1)合金镀层表面有微裂纹；(2)在钝化过程中，合金镀层的铁迁移进入钝化膜，并与铬酸形成了较稳定的化合物，因而大大提高了耐蚀性。

热镀锌及锌合金技术的发展概述黄永智;李运刚【摘要】In this paper, developments of hot galvanizing process and property characteristics of zinc alloy coating were reviewed; several zinc alloy coatings which had been investigated intensively both at home and abroad currently were briefly introduced; properties and anti-corrosion mechanism of the coating were described. Finally it was pointed that the hot galvanizing process research for zinc alloy coating would become one main developmental direction in the future.%阐述了热镀锌生产工艺的发展历程和热镀锌合金镀层的性能特点,并对当前国内外热点研究的几种热镀锌合金层做出了介绍,简述了各种锌合金镀层的性能及耐蚀原理,并指出热镀锌合金镀层的研究和开发必将成为今后热镀锌发展的主要方向之一.【期刊名称】《电镀与精饰》【年(卷),期】2012(034)002【总页数】5页(P21-25)【关键词】热镀锌;合金镀层;发展方向【作者】黄永智;李运刚【作者单位】河北联合大学冶金与能源学院,河北唐山063009;河北联合大学冶金与能源学院,河北唐山063009【正文语种】中文【中图分类】TQ153.15热镀是将钢、不锈钢、铸铁等金属浸入熔融液态金属或合金中获得镀层的一种工艺技术［1］。

热镀纯锌产品及其合金化产品具有优良的耐蚀性能，成本也相对较低，热镀锌产品对钢铁的减蚀延寿、节能节材起着不可估量和不可替代的作用。

浅谈锌在金属铁防腐蚀中的常见应用0引言常见金属表面腐蚀这种自然现象已经被人们广泛认知，并时常影响着人们的日常生活，劳动人民在长期的生产实践中不断探索，总结着各种各样的金属防护措施，而其中金属铁是日常生活中最为常见的金属，对铁的防腐蚀处理，是在日常生产和实践中人们不得不面对和急需解决的问题。

本文主要总结金属锌这种常见的活泼金属在金属铁的防护中所起的作用和基本方法。

1金属铁腐蚀的机理日常生产实践中大部分金属的稳定状态是氧化态，当金属从矿石中提炼出金属态后，其向氧化态的转化是一个自发的过程。

在实际生产和应用中，铁在不同情况下的腐蚀机理是十分复杂的，但主要形式有化学腐蚀和电化学腐蚀。

化学腐蚀是，金属表面与周圉介质直接发生化学反应而引起的腐蚀。

电化学腐蚀是，金属材料（合金或不纯的金属）与电解质腐蚀接触，通过电极反应产生的腐蚀。

故金属腐蚀的本质是，金属在腐蚀过程中所发生的化学变化，从根本上来说就是金属单质被氧化形成化合物。

金属铁锈蚀最常见的是电化学腐蚀，出现电化学腐蚀时，腐蚀过程发生在金属表面的一个导电水层一一电解液（含有氧气和酸性或碱性气体）中。

在工件表面暴露在空气里的一层极薄的湿气膜或匸件缝隙中残留的水，还有在工件上的手工焊接点等，都足以成为电解液。

钢铁在潮湿表面的电化学腐蚀，处于潮湿空间和露天放置时的潮湿气候都会对铁金属表面形成一层湿气膜。

这些电解液在一定的条件下，会对金属铁或铁制品进行电化学腐蚀。

从而生成物理特性急脆的铁锈（通常为铁的氧化物），进而影响铁零件的强度。

在这种条件下，非合金钢和低合金钢制成的表面裸露的零件用不了儿天表面便会密锈斑（图1） O而这种腐蚀为基础的腐蚀过程是源于空气中氧气和水结合后对铁材料的作用。

图1表面裸露的铁腐蚀生锈在一滴水的材料区域内，可用这种正在进行的腐蚀过程作出解释(图2)：在水滴中央，铁作为八戶离子进入水溶液，这个材料区域的作用相当于一个小范围的阳极(局部阳极)。

在水滴边缘区域，溶解在水中O/T离子与溶解的铁离子陀2+ 发生反应，首先形成氢氧化亚铁Fe(OH)2,而不断有空气中的氧气溶解到溶液中, 新生成的氢氧化亚铁很快就被氧化成氢氧化铁Fe(OH)3,然后从中形成铁锈FeO(OH)o铁锈成环状沉积在水滴边缘。