锌钴合金电镀工艺
1.概述
合金电镀的原理在传绕的理论中是要求两种共沉积的金属的电极电位要接近，如果一个电位较正，另一个电位较负，就要采用络合剂将正电位的金属的离子络合，使之放电电位向负的方向移动，与另一金属的电位相近，达到共沉积的目的。现在也仍然对合金新工艺的开发有指导意义。但是现在越来越多的合金中的另一种成分的量非常小，就是这种少量的金属分散在另一金属中，却改变了金属的性能。以传统冶金学的观点，这些掺入的金属是占据在主体金属的某些晶格位上，从而改变了金属的物理性能。但实际上，用火法冶金很难把微量金属分散到另一金属中去，而采用电镀的方法则比较容易做到。
随着现代工业和科学技术的飞速发展，同时具备耐蚀性和装饰性已成为材料表面性能的发展趋势。传统的镀锌层由于不能满足苛刻的环境要求已逐渐向锌基合金镀层发展。锌钴合金镀层硬度是镀锌层的2 .5倍；对二氧化硫具有良好的耐蚀能力，中性盐雾试验可达1000h，是同等厚度镀锌层的三倍以上，在汽车、地铁配件如管道系统、燃料系统、制动系统等方面有广泛的应用，还可用于各种标准件及紧固件等。目前已用于实际生产的锌基合金主要有：Zn—Co、Zn—Ni、Zn—Fe、Zn—Ti、Zn—P、Zn—Cr、Zn—Mn和Sn—Zn其中研究和应用的比较多的是Zn—C0、Z n—Ni和Zn—Fe由于铁族金属( Fe、Co、Ni ) 的原子结构相似，因而与锌形成合金时的共沉积特性也很相似。从电极电位来看，铁族金属比锌的电位要正得多，但在共沉积时却是锌优先沉积，这种现象称为异常共沉积。
Zn—Co合金电镀最早在欧洲开发使用，现在美国亦已用于生产，但在日本，至今尚未进入工业化。利用锌基合金电镀技术，锌镀层的耐蚀性得到极大的提高，但在装饰性方面仍然存在问题。近年来，迅速发展的复合镀层以其特殊性在工程中获得了广泛应用。通过复合镀锌来提高耐蚀性已引起了人们的注意。复合镀锌层良好的涂饰性能为人们提供了一种集耐蚀性和装饰性于一身的新方法。
在中国，Zn—Co合金电镀的研究起步较晚。进入90年代以后，才逐渐开始
对Zn—Co合金进行研究。1992年，张景双研究在氯化物镀液中电沉积锌钴合金。获得钴含量为％1％的Zn —Co合金镀层，耐蚀性较纯锌镀层有明显提高。
1994年，杨哲龙等报道了一种碱性锌酸盐型电镀Zn—Co合金工艺据称，该工艺已投人生产，获得的镀层光亮致密，镀层含钴量为％一％。同年，杨哲龙等又研究了锌酸盐溶液电镀Zn—Co合金工艺中主盐、稳定剂、温度及电流密度等因素对镀层中钴含量的影响，并探讨了合金镀层的耐蚀机理1995年，黄清安等报道了用动电位扫描法研究氯化物镀液中电沉积Zn—Co一P合金的阴极行为次年，黄清安等又报道了NaH2PO2对Zn—Co合金电沉积影响的研究指出在Zn —Co合金镀液中加入NaH2PO3可使合金电沉积过程的阴极极化增大，有利于合金镀层晶粒细化。关于锌钴合金电镀的研究，离产业化尚存在较远的距离。2.电镀锌一钴合金镀液体系
Zn—Co合金镀液有4种体系：硫酸盐型、氯化物一硫酸盐型、锌酸盐型和氯化物型。
硫酸盐体系研究得较早。其优点是：镀液成分简单，容易维护，对材料腐蚀较小，阴极电流效率高；缺点是：分散能力较差，只适用于简单零件的电镀因此，硫酸盐体系已逐渐被氯化物和锌酸盐所取代。
碱性锌酸盐体系研究得较少。该体系的优点是：分散能力和覆盖能力都很好，镀层光亮范围宽，适用于较复杂的电镀；缺点是电流效率不高。
碱性锌酸盐体系配方成分及工艺条件
配方成分及工艺条件范围最佳值
锌，g/L 7—22
氢氧化钠，g/L 120—150 130
钴添加剂，g/L 3—15 6
开缸剂，g/L 20—60 30
光亮剂，g/L —2 1
钴盐络合剂，g/L 3—
净化剂，g/L 1 1电流密度，A/dm2—5 1—
温度，℃10—40 25氯化物体系研究得最多。该体系的优点是：镀液成分简单，维护容易，阴极电流效率高，可镀较复杂零件缺点是分散能力没有碱性锌酸盐体系好，但也已足够满足生产需要。
氯化物体系镀液配方及工艺条件
配方成分及工艺条件范围
氯化锌，g/L 70—90
氯化钴，g/L 5—15氯化钾或精制盐，g/L 180—220
硼酸，g/L 20—30
ZE光亮剂，g/L 15—20
温度，℃10—40
PH值—
阴极电流密度，A/dm21—4
阳极锌板镀层中钴含量，％—
3.影响合金镀层组成的因素
已在生产上得到广泛应用的Zn—Co合金镀层含钴量多在％～％之间。实验表明，随着镀层中含钴量的增加Zn—Co合金的耐蚀性提高。但当含钴量超过1％以后，提高的幅度较小。因此，从经济和镀液维护的角度考虑，多使用镀层中含钴量为％～％的Zn—Co合金。影响Zn—Co合金镀层中含钴量的因素较多，其中主要有以下4个因素：
（1）镀液中Co2的浓度：不论是挂镀还是滚镀，Zn—Co合金镀层中含钴量几乎与镀液中Co2的浓度成线性增长的关系。
（2）操作温度：Zn—Co合金镀层中含钴量随着电镀时温度的升高而增大。
（3）电流密度与搅拌：一般而言，合金镀层钴含量随电流密度的增加而略有增大，并且在没有搅拌的情形下增加的幅度更大。
（4）pH值：当pH值保持在～左右时，合金镀层中钴含量基本不随pH值的变化而变化而当pH值继续升高时钴会逐渐增大。在上面4个影响因素中，温度及镀液中Co2 浓度对合金镀层中钴含量影响较大，在生产中应严格控制。另外，由于氯化物体系的阴极电流效率超过97％，析氢少，因而镀层氢脆小。
除上述4个主要因素以外，Zn—Co合金镀液中其它成分的影响也不容忽视。Douas E．l 认为：镀液中Zn离子的浓度能影响最大电流密度，较高的Zn离子浓度有利于钴在合金中均匀分布；而当Zn离子浓度较低时，镀液对添加剂敏感度提高，镀层在大电流密度区的钴含量增大，钝化时易出现污点。镀液中Cl离子浓度由ZnCl2、KC1和调节pH值的HC1决定。Cl离子的作用是提供正常的导电性和促进阳极溶解。当电流密度较大时要求有较高的Cl离子浓度来提供导电性，否则会导致阳极极化，镀液pH值下降，直接影响台金镀层的组成。镀液中硼酸的作用是控制pH值和作为Co2、Zn2 还原的催化剂，其最佳浓度为～3.5OZ／gal，当硼酸浓度较低时，缓冲能力弱，同时pH值上升，钝化污点又可能出现。
4.锌钴合金镀层的物理性能
一般而言，合金镀层的物理性能会随所采用的添加剂体系的不同而有所变化。当然，不同的合金元素也能改变其物理性能基合金镀层的物理性能较传统的酸性氧化镀锌层有较大的提高。
此外，扫描电镜( SEN) 和x一射线衍射( XRD) 研究表明：Zn—Co台金镀层是钴在锌中的过饱和固溶体。Ramanaukas R 等认为，在电镀Zn—Co台金镀层中，有78 ％～95％的微晶取向与201方向平行。而Zn—Co合金镀层的高耐蚀性是由于晶胞常数c，a之比较小，晶胞的扭曲变形较难，活泼的、能够发生金相阳极溶解和阴极氧原子还原的结构较少，Zn—Co合金镀层的腐蚀速度大大降低。
5.合金镀层钝化及钝化后的耐蚀性
电镀锌钴合金与电镀锌一样，镀后必须经过钝化处理，才能保证良好的耐蚀性。由于Zn—Co合金镀层中钴含量一般为％一％，因此Zn一Co合金镀层与传统镀zn层一样，非常容易钝化。传统的镀锌钝化液可用于Zn—Co合金镀层的钝化。但为了提高钝化Zn—Co合金镀层的耐蚀性，人们又开发了专用于Zn—Co合金镀层的钝化液，它是由低铬彩色钝化发展而来。含钴量在1%以下的低锌钴合金镀层比较容易钝化。主要有彩色钝化和橄榄色钝化两种。前者比锌镀层相同钝化的耐蚀性提高2倍，后者比锌镀层相同钝化的耐蚀性提高3倍。两者的溶液配方及工艺如下：
（1）彩色钝化
配方成分及工艺条件范围
铬酸，g/L 5
硫酸，mL/L
硝酸，mL/L 3
pH值—
温度，℃20—40
时间，S 20—30
（2）橄榄色钝化
配方成分及工艺条件范围
铬酸，g/L 5
ZCD促进剂，g/L 5—12
pH值—
温度，℃20—30
此外，由于合金镀层有微量Co的存在，Zn—Co合金镀层的黑钝化可以采用无银钝化液。成本可大大降低Zn一Co合金镀层经钝化处理后，耐蚀性明显提高。当合金镀层中钴含量为％左右时，钝化后的合金镀层的耐蚀性是
同样厚度的锌镀层钝化后的3倍左右。Short 通过线性极化法及SEM分析等研究了Zn—Co合金镀层的腐蚀机理。研究表明：在腐蚀过程中，锌首先腐蚀形成Z n(OH)2，或Zn5 (OH) RCl2，此时钴向镀层内部扩散，于是镀层中钴逐渐富集。腐蚀产物和钴的富集，形成难溶的阻挡层，从而抑制了腐蚀的进行。
羽术秀树等的研究结果也表明Zn—Co合金镀层钝化膜的腐蚀产物为Zn (OH)2或[ Zn5 (OH8)Cl2 ]，它的生成阻碍了腐蚀反应的进行。安茂忠等利用XPS 及AES分析了锌钴台金和锌镀层钝化膜的成份，结果表明，Zn—Co台金镀层钝化膜与锌镀层钝化膜均CrO3、Cr2O3、Zn (OH)2、ZnO及H2O等组成，但合金镀层钝化膜中总Cr 量相对较高，膜层较完整、致密。舒余德等认为Zn—Co合金镀层钝化膜具有高耐蚀性的原因为：
①钝化膜中总铬量较高，对提高耐蚀性起了重要作用，并对膜层完整、致密也起到了辅助作用。
②镀层／钝化膜面形成富钴系金属层，可抑制腐蚀的进行，增强耐蚀性。
6.锌一钴合金电镀的发展趋势
综合各种文献可以得出结论，Zn—Co合金电镀必将得到迅速发展，其原因有以下几点：
（1）Zn—Co合金电镀工艺以酸性氯化物镀锌工艺为基础，可以直接利用传统氯化物镀锌工艺的生产设备，改造费用很低。
（2）与传统镀锌层比较Zn—Co合金镀层抗蚀性能有显著提高，成本费用却增加不多。
（3）Zn —Co合金镀层光亮平整，且易于钝化。
（4）Zn—Co合金镀液中不含影响废水处理的螯合剂，可用于挂镀和滚镀工艺，适合不同形状工件的电镀。此外，Zn—Co合金镀层具有优良的抗蚀性及装饰性。
（5）Zn—Co合金电镀工艺只需要一个阳极源( 纯度为％锌板)，较易调整。
（6）Zn —Co合金电镀不需要特殊的钝化液，只需将传统的铬酐钝化液进
行小的调整，便可以直接使用。
虽然锌一钴合金镀层的耐蚀性比传统镀锌层有了明显的提高，但面对越来越高的质量要求，以及越来越恶劣的自然环境，人们对锌一钴合金镀层的耐蚀性仍然不满意，于是有了以锌一钴二元合金镀层为基础的三元或多元合金镀层，如Zn一Co—P，Zn—Co—Mo等，以及锌钴合金的复合镀，如Zn一Co—Tio2 等文献表明，以锌一钴合金为基础的三元台金镀层或复合镀层比Zn—Co合金镀层具有更高的耐蚀性，其后处理得到的膜层往往具有更优异的粘结性能和涂装性能，如含％，Mo ％一％的Zn—Co一Mo合金镀层的耐蚀性是镀锌层的4~6倍，而含有SiO2、TiO2等颗粒的复合镀层的耐蚀性则更高，并且具有合金镀层所不具备的一些特殊性能。
目前，锌钴合金电镀在国内尚未进入大规模的生产阶段，但随着人们对质量和耐蚀性要求的不断提高，以及锌基台金镀层在电镀行业比例的逐步扩大。具有高耐蚀性的Zn—Co合金镀层的应用范围将越来越广，特别在汽车、造船、机电等工业，锌钴合金镀层是一种很有前途的代镉电镀层。
参考文献：《锌钴合金电镀的研究现状与发展》——《电镀与涂饰》1999年6月第18卷第2期；
《电镀新工艺和新技术的回顾与展望》——《表面技术》2001年10月第30卷第5期；
《高耐蚀性的锌钴合金电镀工艺》——《涂装与电镀》2009年12月；《碱性锌钴合金电镀工艺》——《涂装与电镀》2011年第1期；《锌钴合金镀层结构与耐蚀性研究》——《材料保护》1998年4月第31卷第4期；
《高耐蚀性Zn —Co合金镀层钝化工艺的研究》——《电镀与环保》2002年3月第22卷第2期；
锌钴合金电镀工艺
0808030129
杨伟
锌合金的主要成份是锌, 还有铝。它们都是两性金属, 化学稳定性差, 在空气中容易氧化、变色.腐蚀. 所以我们首先必须了解电镀或涂装锌合金压铸件表面状态的质量控制 1.1工件的几何形状设计 锌合金铸件在设计其几何形状时, 尽量避免盲孔深的凹部等结构, 因此, 要求在零件设计时,在不影响外观和使用的部位, 留出便于溶液、气体流动的排泄工艺孔。这样不仅能很好地实施镀覆, 而且减轻了镀液被污染的程度。 1.2 压铸件的模具设计和压铸工艺 锌合金压铸件表面是致密层, 厚度约0.1 mm, 内部则是疏松多孔结构。在模具设计和采用压铸工艺时, 尽量使工件表面光滑, 减少裂纹、气孔、冷隔缝隙、飞边及毛刺等铸造缺陷。为此, 必须进行机械清理, 这时应避免损伤表面致密层, 以免露出多孔的基体造成电镀困难,并影响电镀质量。锌合金压铸时常常使用脱模剂, 对脱模剂的使用和去除应给予一定的重视, 它是影响镀层结合力的因素之一。 1.3 工件的材质选择 常用的锌合金材料中用于电镀的有2ZnAl 4-3、2ZnA1 4-1、2ZnAl 4-0.5、2ZnA14 使用最多的牌号为ZnAl-925, ZnAl-903, 但ZnAl-903 比ZnAl-925 更好。 另外, 在压铸时常用一部分回料, 其比例应控制在15%, 最好不要超过20%。因回料中容易掺杂其他(如硅)成分, 影响镀层的结合力。若使用回料多的铸件, 电镀时最好用氢氟酸活化。
2、镀前处理 2.1 毛坯检验 (1) 外观: 查看毛坯表面是否存在裂纹、凸泡、划伤、松孔等严重弊病。判断这些弊病的程度, 若可以使用机械手段(磨光、抛光等)除去, 可以增加打磨工序。 (2) 材质检验: 查阅锌合金的牌号, 了解使用回料的比例, 测试压铸件的质量, 把工件放置在100-110℃烘箱中保温30min, 查看外表有否凸泡。 2.2 表面的机械清理 锌合金压铸件表面存在着铸造缺陷, 必须进行机械清理、磨光和抛光。 (1) 较大工件须采用磨光及抛光除去表面缺陷。例如, 除去毛刺、飞边、模痕等。磨光的砂轮使用的砂粒一般应大于220目, 采用红色抛光膏; 新砂头应适当倒角, 布轮的直径50-40 0 mm, 圆周速度视工件大小而定, 通常为1100-2200 m/min。锌合金磨光时不要过度用力, 尽可能不要损伤表面的致密层, 不要使工件变形。为了使工件表面光滑, 还应该进行抛光口可选用白色抛光膏, 抛光膏不要太少, 以防局部过热, 出现密集细麻点。抛轮的大小和圆周速度可参照磨光, 抛光后最好用白粉拉一下, 清除滞留的抛光膏, 便于电镀。 (2) 较小工件不便抛磨, 可选择滚磨或滚光处理。若工件飞边、瑕疵较多, 应先滚磨。磨料可选择氧化铝、花岗石、陶瓷、塑料颗粒, 以及能除油及润滑的肥皂水、表面活性剂等。磨料及零件的装载量为3/4-4/5滚桶(易变形工件多装些, 溶液均浸满零件), 磨料与零件比为(1.5～2):1, 滚桶的转速6-12 r/min 。容易变形的零件转速慢些。
锌合金由于成型方便，可塑性强，成本低，加工效率高，广泛应用在卫浴，箱包，鞋服辅料中，但锌合金的起泡问题（电镀；喷涂）却一直困恼着五金厂与电镀厂的朋友. 今天我们乐将公司把汇总服务过的多家五金厂电镀厂针就锌合金起泡的经验编集，具体有以下几个方面： 1.锌合金产品设计之始，就要考虑到模具的进料口与排渣口与排气设置。因为进料与排渣的工件流道顺畅不裹气，不产生水渍纹，无暗泡，直接影响后道电镀是否起泡，合格进料与排渣模具压铸出工件，表面光洁，白亮，无水渍纹。 2.模具开发中也要考虑装模机台的吨位，压力，我们就亲身经历一个锌合金电镀后起泡百份20-30事件。一五金厂朋友接一几百万大单，模具开一出8件，不论电镀前处理如何解决总有20-30%起泡，最后将模具堵了4件，改成一模出4 件，再镀就无一起泡。 3.前处理表面的滚光液，抛光膏，氧化层没处理干净，长有出现滚光，滚抛后的工件，表面光亮许多电镀厂酸洗工序的员工就随便酸洗下，导至表面附着的滚光剂没洗净，长长出现起泡。另滚光滚抛厂所选用的滚光剂关系也很大，有些滚光剂中的表面活性剂极难洗去。 4.产品进碱铜（很多做五金朋友俗称的铜底）镀槽前工件表面仍有氧化膜（酸洗的膜）除蜡、除油的膜未处理净.的、所以脱膜很关健，早些年还能使用防染盐脱去，现环保不让排放含防染盐的废水，建议使用LJ-D009脱膜粉，效果优过防染盐，又能退镍层并且COD排放符合国际标准 5.碱铜镀槽有机物,杂质多，游离氰不在范围，化验碱铜缸成份,看是否氰化钠 偏低或氢氧化钠偏高!如添加光剂的小心光亮剂偏高，碱铜缸的清洁很关健，建议3-5天碳处理一次 6.碱铜缸的导电也很重要，阳极是否溶解正常，阳极铜板是否充足都会导至起泡 7.锌合金产品烘箱里出来后起泡；可能是烘箱温度不均匀导致即温度过高.由于压铸的时候不紧密,导致锌合金水渍纹沙眼里容易进酸,酸与锌在即使有表面镀层的情况下依然会发生化学反应,产生大量的氢气H当里面的气压高过大气压一定的程度时加上高温即会产生气泡.
锌合金电镀工艺 锌合金本身的基体特性及特殊的加工形式对电镀产生很大影响。1．锌合金的材料为锌-铝合金，均为活泼的两性金属。而两种金属中以铝在前处理最为困难，所以必须控制铝的含量，一般需电 镀的锌合金材料，铝的含量不应超过4%，铝含量过高，将使电 镀难以进行。 2．工业上常见的应用锌合金材料含Al 4%左右、Cu 0.75%~1.25%、Mg 0.03%~0.08%,其余为主要成分Zn，Zn是两性金属，电极电 位较负，对酸碱都比较敏感，且容易发生化学反应导致腐蚀。 而且，锌合金材料在压铸成型过程中，往往由于工件表面温度 差异，会产生成分偏析现象，表面局部出现富锌或富铝相，在 前处理除油腐蚀活化过程中稍微疏忽，就会造成富铝相或富锌 相部分优先溶解，表面不均匀腐蚀导致产生气孔麻点甚至气泡 等而影响表面质量。 3．锌合金压铸材料的组织结构有其特殊性，就是其压铸表面组织致密光滑，孔隙率较低，硬度也比较低且表面致密层厚度较薄，一般只有0.05~0.2 mm。内层则是多孔疏松结构。假如在前处 理加工工序中掌握不当，损伤表面致密层，将会给后续工序增 加更多的困难，也会使锌合金抗蚀防护质量降低。 锌合金电镀工艺过程：抛光→冷脱除蜡→超声波除蜡→超声波除油→阴极电解除油→阳极电解除油→活化→预镀→碱铜→酸铜 1)抛光——锌合金压铸件成品不可避免的有飞边、毛刺、压痕等现 象，在电镀前需经过磨抛光处理，才能获得良好的外观。
2)冷脱除蜡——锌合金抛光后残留的抛光蜡比较多，在除蜡水中清 洗时间过长容易造成腐蚀，所以在超声波之前最好能有一道冷脱工艺，先将蜡、油污部分溶解和软化。 3)超声波除蜡——除蜡水的PH和温度不宜太高，否则易对锌合金 表面形成孔状腐蚀。温度高，除蜡效果肯定好。如果能掌握好材料性能，可以采用高温——短时间的工艺来处理。 4)超声波除油——锌合金表面如果油污不是太重，可以直接电解除 油。如果油污比较多或形状复杂、有凹槽、盲孔的零件利用超声波除油效果好。除油粉的PH不能太高，因为强碱对铝的溶解快，零件表面会溶出缩孔，这些缩孔在电镀过程中清洗不干净将影响结合力。 5)阴极电解除油——锌合金阴极电解除油一定要在工艺的范围内使 用，PH高、温度高、电流高、浓度高都会对锌合金表面产生腐蚀，影响后续工艺的结合力。阴极电解时，阴极发生还原反应析氢，有利于对油膜的溶解，但电流不能太高一般在3~~5A/dm2，电流高析氢严重会造成零件渗氢现象，影响后续电镀工艺的结合力。 阳极发生氧化反应，如果阳极不耐腐蚀会造成阳极溶解，所以阳极应使用不锈钢板或不锈钢网（304#、316#）。如果阳极选择不当，阳极腐蚀后部分金属溶解，这些金属离子在阴极上沉积析出，会形成疏松的浮灰现象，严重影响电镀结合力。（用手指摸零件表面，如果手指上有灰黑色，说明零件有浮灰产生） 6)阳极电解除油——为了使阴极脱脂后减少浮灰、黑膜现象和减少 阴极电解的渗氢现象，在阴极电解除油后建议做短时间（30~~60秒）的阳极电解除油。阳极电解除油的目的，在于增加镀层的附
锌镍合金电镀 一..性能特点： 1、镀层镍含量可稳定地控制。 2、沉积速度快。 3、低电流密度光亮区范围宽，可用于形状较复杂的零部件的挂镀，也可用于滚镀。 4、镀液具有良好的整平性能，镀层呈银白色高光亮。 6、耐蚀性较电镀锌高5倍以上。 二.工艺参数： 三.配制方法 1、先往电镀槽加入1/2体积的水，加热至50–60℃，而后加入氯化铵，边加入边搅拌以加速溶解。待氯化铵全部溶解后再依次加入氯化镍、氯化锌、三乙醇胺、开缸剂（添加剂A）及辅助光亮剂（添加剂B）。 2、待所有组分全部溶解后，用过滤机过滤镀液，去除颗粒杂质。 3、补充水至规定体积。测定pH值并用氨水调整至5.35–5.40。 4、新配制的镀液在投入生产之前须经预电解去除化工原料中所含的铜、铅、锑等重金属杂质元素。预电解在0.3–0.4 A/dm2阴极电流密度下进行，预电解时间一般为几小时至几十个小时，直至镀层达到银白色为止。 四.槽液维护： 1、pH值的控制 该镀液的适宜pH值在5.35–5.65范围内。PH≤5.2，镀层呈麻点状；PH≤5.3，镀层光亮性差。随着电镀的进行，镀液的pH值缓慢的上升，用盐酸调整之。2、Zn/Ni比的控制
镀液的锌含量与镍含量之比（Zn/Ni比）不仅是决定镀层镍含量的主要参数，也对镀层外观有显著的影响，必须严格加以控制。该镀液的适宜Zn/Ni比最好控制在0.7–0.9范围内。Zn/Ni比过高（≥1.0），当槽液温度较低（≤35℃）与阴极电流密度较小（≤1.5 A/dm2）的情况下，镀层呈灰色。反之，Zn/Ni比过低（≤0.5），镀层的镍含量有可能超过15%，对提高镀层的耐蚀性不再有益，而脆性增加。镀液Zn/Ni比可通过化学分析或其它简单方法予以测定。根据测定结果及变化趋势及时调整锌阳极与镍阳极的面积比。 3、温度控制 本工艺的操作温度较宽（30–40℃），除滚镀及镀件形状过于复杂的场合外，电镀操作温度一般选择35–38℃。 4、阴极电流密度的控制 阴极电流密度的选择取决于镀件形状。总的原则是，在保证镀层质量的情况下采用较大的电流密度，加大镀层沉积速度，缩短电镀时间。挂镀一般选择2– 4 A/dm2，滚镀为1.0 A/dm2左右。 5、补缸剂（添加剂C）的添加 添加剂C的消耗量为100–120 ml/K.A.hr。添加剂C过量将导致镀件的高电流密度区出现凹凸不平及气流状条纹。反之，添加剂C不足则镀层光亮性不足。 6、该镀液的适宜氯化铵含量为220–230克/升，含量过低镀层呈灰色。定期分析并适当补充。
压铸锌合金电镀问题分析 压铸锌合金电镀问题分析锌合金压铸件镀前处理合理与否，是电镀成败的关键。但在其镀前处理过程中，往往会将其前处理等同于其它金属材料的前处理，或者忽视了其中某个工序，而造成大量镀件返工或报废。由于锌合金压铸件的特殊性，故返工很难，这就是锌合金压铸件在电镀过程中废品率高的原因。 2锌合金压铸件镀前处理的注意事项 2(1了解锌合金压铸件的结构特性 锌合金压铸件表面很像蒸馍表面，有一层0(02,0(10mln厚、光滑致密的金属层，在其下方则是疏松、多孔的结构。因此在机械抛光时，严防抛穿其光滑致密层，避免疏松、多孔的内材暴露，致使镀层产生起泡、脱皮等不良现象。 为什么说前处理工艺左右了锌合金压铸件电镀的合格率? 锌合金压铸件与、一般钢铁件相比较有以下差别: 1)锌合金压铸件材料为锌(铝合金，较钢铁要活泼得多，在酸、碱中 2)锌合金压铸件表面适于电镀的表面只有0(05,0(厚，下面均为不适于电镀的多孔层。此表面也存在着压铸加工中易 3)锌合金件多为腔体件，零件形状复杂，在前处理和预镀后，必须经 针对以上锌合金压铸件的特点，必须制定出一套适合于此类零件的 (1)磨抛光钢件的磨抛光比较简单，只要求表面状态合格，零件不应有 (2)脱脂磨抛后的零件需使用三氯乙烯溶剂，除去零件表面的抛光膏， (3)电解脱脂钢铁件可在强碱溶液中作阳板脱脂，而锌合金件的性质，,2min。为了使阴极脱脂后的黑膜除去，还要在阴极脱脂后，作0(5,1min的阳极脱脂去除黑膜。
(4)活化钢铁件表面的氧化膜可以在盐酸，硫酸溶液中除去。锌合金件,30s)，并且清洗要净。 (5)预镀钢铁件的预镀可采用氰化铜或暗镍，主要目的是防止在酸性光亮铜 而锌合金件预镀时，需将零件所有部分镀上，防止加厚镀时，与溶 锌合金件预镀铜前，最好设预浸工序，预浸采用0(5,,l,的氰化钠溶液，不经水洗，直接入槽。 如果采用作镍预镀层，钢铁件可采用普通暗镍工艺。锌合金件必须,5,的柠檬酸溶液_禾经水洗入槽。“预镀层必须保证厚度，防止因镀层过薄，而铜向锌渗产生锕(锌脆 如果能按以上的前处理和预镀后，零件即可按一般电镀工艺进行加厚。 锌合金基体材料电镀故障及处理:锌合金镀前处理的故障分析 (2009/09/15 15:47) 1(锌合金压铸件本身质量控制 压铸锌合金中铝含量一般在3(5,,4(5,左右，铝可以减少熔融锌对黑色金属(模具)的侵蚀，同时铝又能细化晶粒，强化合金，随着锌合金中铝含量的提高，锌合金的强度及耐冲击性能均有所提高，但当铝含量超过4(5,时，其力学性能则不再明显增加，而冲击韧性却反而降低。锌合金中铜元素的含量不得超过 1.5,，在此值下，能显著抑止锌合金的晶间腐蚀，提高锌合金的强度和硬度，合金中微量的镁元素约在0(04,左右，不宜太高。合金中铅、锡、铁、硅等作为杂质元素，含量越低越好，而且合金中铅、硅元素对电镀质量的影响较大。还有就是易被忽视也难以消除的是合金中铁杂质的影响，铁与铝能产生硬质的铁铝化合物，对电镀前的抛光和机械加工都有不利的形响。 压铸锌合金过程中，封孔比压用于克服压射缸内活塞移动和压射冲头与压室之间的摩擦力，使液态锌合金被推到内浇口附近，此值不能太大，太大则易卷入气体
锌合金电镀及退镀工艺 锌合金前处理的一般工序,包括研磨/抛光、除油、超声波除蜡等。介绍了常见的锌合金电镀铜–镍–铬及镀金的工艺，以及某公司在锌合金件上电镀仿金、铬、古铜、黄古铜、红古铜、珍珠镍等工艺的流程及镀液配方。给出了锌合金上铜、镍、铬镀层的退除方法。 1·前言 锌铝压铸件是一种以锌为主要成分的压铸零件。这种零件表面有一层很致密的表层,里面则是疏散多孔结构,又是活泼的两性金属。所以，只有采用适当的前处理方法和电镀工艺,才能确保锌合金上的电镀层有良好的附着力,达到合格品的要求。 2·电镀用锌合金材料［1］ 电镀常用的锌合金材料为ＺＡ４–1，其主要成分为:铝3。5％~４。5%,铜０.75%～1。２5％,镁0。0３%~0.08%，余量为锌，杂质总和≤0。２％。而92５牌号的锌合金含铜量高,也易于电镀．通常，锌合金的密度为6.4~6．5ｇ/cｍ３，若密度〈6．４g／cm３,电镀后易发生起泡和麻点.总之,选材时务必严格把关。另外,压铸时模具必须设计合理,避免给电镀带来难以克服的缺陷（如麻点）。 3·镀前处理 3。1研磨、抛光 切勿破坏致密表层,若暴露出内层多孔疏松结构,则无法获得结合力良好的镀层。 ３。2除油 锌合金对酸、碱敏感，选择去油剂时应有所要求。常用E８８锌合金电解除油粉或SS浸洗除油粉(安美特公司产品）。 3。３超声波除蜡 高档产品常选用“开宁”公司的锌合金除蜡水。 ３.4阴极电解除油 自配的除油剂必须加入适量的金属配位剂,防止金属沉积到零件表面,从而避免发花。阴极电解除油时要采用循环过滤。 ３。5工艺流程 化学除油─超声波除油─电解除油─浸蚀活化(硫酸5~10mＬ/L＋氢氟酸10~20ｍL／Ｌ, pＨ控制在０。5~1。5，视工件外形复杂性而定；室温，10~３０s至刚开始全面反应产生气泡后立即取出零件，然后彻底清洗干净)。 ３.６热浓硫酸除蜡除油 为减少工序和时间,在投资少、见效快,操作方便、稳定的条件下，锌铸件经磨抛光后(零件必须干燥!)采用浓硫酸加热脱水除油;而锌合金铸件在热的浓硫酸中除油快,又不会受腐蚀。热浓硫酸除蜡除油配方及其操作条件为：80~90℃，３~5ｍin。 ４·某电镀公司锌合金汽配件电镀工艺流程 锌合金电镀半自动线上的前处理部分（保证工件表面清洁）分为上挂、除蜡、阴阳极电解除油、水洗等9个工序，电镀部分包括弱浸蚀、水洗、预浸、碱铜、焦铜、酸铜、水洗、半亮镍、亮镍、镍封、珍珠镍、镀铬、回收等37个工序,电镀后处理部分为还原去Ｃr(VI）、水洗、热水洗、下挂和烘干这5个工序。 5·锌合金电镀铜–镍–铬的工艺流程 超声波除蜡─热水洗(７5℃）─化学除油─热水洗─三级逆流清洗─阴极电解除油─热水洗─三级逆流清洗─酸浸蚀（体积分数为2％的硫酸+体积分数为2%的氢氟酸,室温,析出气泡后停留２s)─三级逆流清洗─预浸(氰化钠５0g/Ｌ,室温，10s）─氰化镀铜(氰化亚铜３0 g/L、氰化钠45g/L、酒石酸钾钠20g/Ｌ,50℃,3miｎ,Jｋ＝1。0A／dm２)─回收─三级逆流清洗─酸活化(体积分数为10%的硫酸，室温，０.5ｍin;下同)─三级逆流清洗─焦磷酸盐镀铜(焦磷酸铜65g/Ｌ、焦磷酸钾3０0g／L、氨水3mＬ/L、光亮剂适量，56℃，15min,Jk= 2A／dm2，ｐＨ=8.8)─回收─三级逆流清洗─酸活化─三级逆流清洗─硫酸盐镀铜（硫酸铜200g／L、硫酸６0ｇ/L、氯离子60mg/L、光亮剂适量,23℃,15min,Jｋ=3。５A/dm2）─回收─三级逆流清洗─酸活化─三级逆流清洗─硫酸盐镀镍(硫酸镍２00g/L、氯化镍６０g/L、硼酸50ｇ/L、光亮剂适量，50℃，10mｉｎ，pH＝４。６，Jk=４Ａ/dm2）─回收─三级逆
锌钴合金电镀工艺 1.概述 合金电镀的原理在传绕的理论中是要求两种共沉积的金属的电极电位要接近，如果一个电位较正，另一个电位较负，就要采用络合剂将正电位的金属的离子络合，使之放电电位向负的方向移动，与另一金属的电位相近，达到共沉积的目的。现在也仍然对合金新工艺的开发有指导意义。但是现在越来越多的合金中的另一种成分的量非常小，就是这种少量的金属分散在另一金属中，却改变了金属的性能。以传统冶金学的观点，这些掺入的金属是占据在主体金属的某些晶格位上，从而改变了金属的物理性能。但实际上，用火法冶金很难把微量金属分散到另一金属中去，而采用电镀的方法则比较容易做到。 随着现代工业和科学技术的飞速发展，同时具备耐蚀性和装饰性已成为材料表面性能的发展趋势。传统的镀锌层由于不能满足苛刻的环境要求已逐渐向锌基合金镀层发展。锌钴合金镀层硬度是镀锌层的2 .5倍；对二氧化硫具有良好的耐蚀能力，中性盐雾试验可达1000h，是同等厚度镀锌层的三倍以上，在汽车、地铁配件如管道系统、燃料系统、制动系统等方面有广泛的应用，还可用于各种标准件及紧固件等。目前已用于实际生产的锌基合金主要有：Zn—Co、Zn—Ni、Zn—Fe、Zn—Ti、Zn—P、Zn—Cr、Zn—Mn和Sn—Zn其中研究和应用的比较多的是Zn—C0、Z n—Ni和Zn—Fe由于铁族金属( Fe、Co、Ni ) 的原子结构相似，因而与锌形成合金时的共沉积特性也很相似。从电极电位来看，铁族金属比锌的电位要正得多，但在共沉积时却是锌优先沉积，这种现象称为异常共沉积。 Zn—Co合金电镀最早在欧洲开发使用，现在美国亦已用于生产，但在日本，至今尚未进入工业化。利用锌基合金电镀技术，锌镀层的耐蚀性得到极大的提高，但在装饰性方面仍然存在问题。近年来，迅速发展的复合镀层以其特殊性在工程中获得了广泛应用。通过复合镀锌来提高耐蚀性已引起了人们的注意。复合镀锌层良好的涂饰性能为人们提供了一种集耐蚀性和装饰性于一身的新方法。 在中国，Zn—Co合金电镀的研究起步较晚。进入90年代以后，才逐渐开始对Zn—Co合金进行研究。1992年，张景双研究在氯化物镀液中电沉积锌钴合金。获得钴含量为0.6％ 1％的Zn —Co合金镀层，耐蚀性较纯锌镀层有明显提高。 1994年，杨哲龙等报道了一种碱性锌酸盐型电镀 Zn—Co合金工艺据称，该工艺已投人生产，获得的镀层光亮致密，镀层含钴量为0.6％一1.0％。同年，杨哲龙等又研究了锌酸盐溶液电镀Zn—Co合金工艺中主盐、稳定剂、温度及电流密度等因素对镀层中钴含量的影响，并探讨了合金镀层的耐蚀机理1995年，黄清安等报道了用动电位扫描法研究氯化物镀液中电沉积Zn—Co一P合金的阴极行为次年，黄清安等又报道了NaH2PO2对Zn—Co合金电沉积影响的研究指出在Zn—Co合金镀液中加入NaH2PO3可使合金电沉积过程的阴极极化增大，有利于合金镀层晶粒细化。关于锌钴合金电镀的研究，离产业化尚存在较远的距离。 2.电镀锌一钴合金镀液体系
锌合金电镀起泡解决方法 锌合金压铸件目前广泛应用于各种装饰方面，如领带夹、皮带扣、各种金属饰扣等，因而对铸件表面质量要求高，并要求有良好的表面处理性能。而锌合金压铸件最常见的缺陷是表面起泡。铸件表面在以下情况下有鼓起的包称之为起泡，是铸件内缺陷的外部表现。 (1)压铸出来就发现。 (2)抛光或加工后显露出来。 (3)喷漆或电镀后出现。 (4)放置一段时间后发现。 产生原因 1.孔洞引起：主要是气孔和收缩机制，气孔往往是圆形，而收缩多数是不规则形。 气孔产生原因：a金属液在充型、凝固过程中，由于气体侵入，导致铸件表面或内部产生孔洞。b涂料挥发出来的气体侵入。c 合金液含气量过高，凝固时析出。当型腔中的气体、涂料挥发出的气体、合金凝固析出的气体，在模具排气不良时，最终留在铸件中形成的气孔。 缩孔产生原因：a金属液凝固过程中，由于体积缩小或最后凝固部位得不到金属液补缩，而产生缩孔。b 厚薄不均的铸件或铸件局部过热，造成某一部位凝固慢，体积收缩时表面形成凹位。由于气孔和缩孔的存在，使压铸件在进行表面处理时，孔洞可能会进入水，当喷漆和电镀后进行烘烤时，孔洞内气体受热膨胀;或孔洞内水会变蒸气，
体积膨胀，因而导致铸件表面起泡。 2.晶间腐蚀引起：锌合金成分中有害杂质：铅、镉、锡会聚集在晶粒交界处导致晶间腐蚀，金属基体因晶间腐蚀而破碎，而电镀加速了这一祸害，受晶间腐蚀的部位会膨胀而将镀层顶起，造成铸件表面起泡。特别是在潮湿环境下晶间腐蚀会使铸件变形、开裂、甚至破碎。 3.裂纹引起：水纹、冷隔纹、热裂纹。 水纹、冷隔纹：金属液在充型过程中，先进入的金属液接触型壁过早凝固，后进入金属液不能和已凝固金属层熔合为一体，在铸件表面对接处形成叠纹，出现条状缺陷，见图2。水纹一般是在铸件表面浅层;而冷隔纹有可能渗入到铸件内部。热裂纹：a 当铸件厚薄不均，凝固过程产生应力;b过早顶出，金属强度不够;c顶出时受力不均;d过高的模温使晶粒粗大;e有害杂质存在。 当压铸件存在水纹、冷隔纹、热裂纹，电镀时溶液会渗入到裂纹中，在烘烤时转化为蒸气，气压顶起电镀层形成起泡。 解决缺陷方案 控制气孔产生，关键是减少混入铸件内的气体量，理想的金属流应不断加速地由喷嘴经过分流锥和浇道进入型腔，形成一条顺滑及方向一致的金属流，采用锥形流道设计，即浇流应不断加速地由喷嘴向内浇口逐渐减少，可达到这个目的。在充填系统中，混入的气体是由于湍流与金属液相混合而形成气孔，从金属液由浇铸系统进入型腔的模拟压铸过程的研究中，明显看出浇道中尖锐的转变位和递增的浇道截面积，都会使金属液流出现湍流而卷气，平稳的金属液才有利于气
锌合金压铸件起泡缺陷分析 锌合金压铸件目前广泛应用于各种装饰方面，如领带夹、皮带扣、各种金属饰扣等，因而对铸件表面质量要求高，并要求有良好的表面处理性能。而锌合金压铸件最常见的缺陷是表面起泡。 铸件表面在以下情况下有鼓起的包称之为起泡，是铸件内缺陷的外部表现。 （1）压铸出来就发现。 （2）抛光或加工后显露出来。 （3）喷漆或电镀后出现。 （4）放置一段时间后发现。 产生原因 1．孔洞引起：主要是气孔和收缩机制，气孔往往是圆形，而收缩多数是不规则形。 气孔产生原因：a 金属液在充型、凝固过程中，由于气体侵入，导致铸件表面或内 部产生孔洞。b 涂料挥发出来的气体侵入。c 合金液含气量过高，凝固时析出。当型腔 中的气体、涂料挥发出的气体、合金凝固析出的气体，在模具排气不良时，最终留在铸 件中形成的气孔。 缩孔产生原因：a 金属液凝固过程中，由于体积缩小或最后凝固部位得不到金属液 补缩，而产生缩孔。b 厚薄不均的铸件或铸件局部过热，造成某一部位凝固慢，体积收 缩时表面形成凹位。由于气孔和缩孔的存在，使压铸件在进行表面处理时，孔洞可能会 进入水，当喷漆和电镀后进行烘烤时，孔洞内气体受热膨胀；或孔洞内水会变蒸气，体 积膨胀，因而导致铸件表面起泡。模具行业门户网站 2．晶间腐蚀引起：锌合金成分中有害杂质：铅、镉、锡会聚集在晶粒交界处导致 晶间腐蚀，金属基体因晶间腐蚀而破碎，而电镀加速了这一祸害，受晶间腐蚀的部位会 膨胀而将镀层顶起，造成铸件表面起泡。特别是在潮湿环境下晶间腐蚀会使铸件变形、 开裂、甚至破碎。 3．裂纹引起：水纹、冷隔纹、热裂纹。 水纹、冷隔纹：金属液在充型过程中，先进入的金属液接触型壁过早凝固，后进入 金属液不能和已凝固金属层熔合为一体，在铸件表面对接处形成叠纹，出现条状缺陷， 见图2。水纹一般是在铸件表面浅层；而冷隔纹有可能渗入到铸件内部。 热裂纹：a 当铸件厚薄不均，凝固过程产生应力；b 过早顶出，金属强度不够；c 顶出时受力不均；d 过高的模温使晶粒粗大；e 有害杂质存在。 当压铸件存在水纹、冷隔纹、热裂纹，电镀时溶液会渗入到裂纹中，在烘烤时转化 为蒸气，气压顶起电镀层形成起泡。 解决缺陷方案 控制气孔产生，关键是减少混入铸件内的气体量，理想的金属流应不断加速地由喷 嘴经过分流锥和浇道进入型腔，形成一条顺滑及方向一致的金属流，采用锥形流道设计 ，即浇流应不断加速地由喷嘴向内浇口逐渐减少，可达到这个目的。在充填系统中，混 入的气体是由于湍流与金属液相混合而形成气孔，从金属液由浇铸系统进入型腔的模拟 压铸过程的研究中，明显看出浇道中尖锐的转变位和递增的浇道截面积，都会使金属液 流出现湍流而卷气，平稳的金属液才有利于气体从浇道和型腔进入溢流槽和排气槽，排
锌及锌合金电镀综述 （江苏理工学院 12110101） 摘要：本文综述了锌及锌合金电镀的国内外研究现状。首先介绍了锌电镀的应用及其工艺影响因素；再对几种常用的锌合金电镀作了简要介绍，其中重点介绍了应用最广泛的Zn-Al合金，Zn-Ni合金的国内外现状及电镀原理；最后对锌及锌合金电镀的应用提出了展望。 关键词：锌电镀；锌合金；工艺影响因素；国内外现状 Zinc and Zinc alloy plating review Ding Lihong (Jiangsu Institute of Technology 12110101) Abstract: This paper reviews the research status of zinc and zinc alloy electroplating at home and abroad. First introduces the influence factors and application technology of zinc plating of zinc alloy plating; several are briefly introduced in this paper, which focuses on the Zn-Al alloy widely used at home and abroad, the status and principles of electroplating Zn-Ni alloy; finally on zinc and zinc alloy plating should be looking for presents. Keywords: zinc plating; zinc alloy; effect factors; the status quo at home and abroad
锌合金电镀起泡原因与解决方法 锌合金由于成型方便，可塑性强，成本低，加工效率高，广泛应用在卫浴，箱包，鞋服辅料中，但锌合金的起泡问题（电镀；喷涂）却一直困恼着五金厂与电镀厂的朋友. 今天我们把汇总服务过的多家五金厂电镀厂针就锌合金起泡的经验编集，具体有以下几个方面： 1.锌合金产品设计之始，就要考虑到模具的进料口与排渣口与排气设置。因为进料与排渣的工件流道顺畅不裹气，不产生水渍纹，无暗泡，直接影响后道电镀是否起泡，合格进料与排渣模具压铸出工件，表面光洁，白亮，无水渍纹。 2.模具开发中也要考虑装模机台的吨位，压力，我们就亲身经历一个锌合金电镀后起泡百份20-30事件。一五金厂朋友接一几百万大单，模具开一出8件，不论电镀前处理如何解决总有20-30%起泡，最后将模具堵了4件，改成一模出4 件，再镀就无一起泡。 3.前处理表面的滚光液，抛光膏，氧化层没处理干净，长有出现滚光，滚抛后的工件，表面光亮许多电镀厂酸洗工序的员工就随便酸洗下，导至表面附着的滚光剂没洗净，长长出现起泡。另滚光滚抛厂所选用的滚光剂关系也很大，有些滚光剂中的表面活性剂极难洗去。 4.产品进碱铜（很多做五金朋友俗称的铜底）镀槽前工件表面仍有氧化膜（酸洗的膜）除蜡、除油的膜未处理净.的、所以脱膜很关健，早些年还能使用防染盐脱去，现环保不让排放含防染盐的废水，建议使用LJ-D009脱膜粉，效果优过
防染盐，又能退镍层并且COD排放符合国际标准 5.碱铜镀槽有机物,杂质多，游离氰不在范围，化验碱铜缸成份,看是否氰化钠偏低或氢氧化钠偏高!如添加光剂的小心光亮剂偏高，碱铜缸的清洁很关健，建议3-5天碳处理一次 6.碱铜缸的导电也很重要，阳极是否溶解正常，阳极铜板是否充足都会导至起泡 7.锌合金产品烘箱里出来后起泡；可能是烘箱温度不均匀导致即温度过高. 由于压铸的时候不紧密,导致锌合金水渍纹沙眼里容易进酸,酸与锌在即使有表面镀层的情况下依然会发生化学反应,产生大量的氢气H当里面的气压高过大气压一定的程度时加上高温即会产生气泡.
锌合金电镀工艺 Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】
锌合金电镀工艺锌合金本身的基体特性及特殊的加工形式对电镀产生很大影响。 1.锌合金的材料为锌铝合金，均为活泼的两性金属。而两种金属中以铝在前处理最为困难，所以必须控制铝的含量，一般需电镀的锌合金材料铝的含量不应超过4%，铝含量过高，将使电镀难以进行。 2.工业上常见的应用锌合金材料含Al 4%左右、Cu %~%、Mg %~%,其余为主要成分Zn，Zn是两性金属电极电位较负，对酸碱都比较敏感，且容易发生化学反应导致腐蚀。而且，锌合金材料在压铸成型过程中，往往由于工件表面温度差异，会产生成分偏析现象，表面局部出现富锌或富铝相，在前处理除油腐蚀活化过程中稍微疏忽，就会造成富铝相或富锌相部分优先溶解，表面不均匀腐蚀导致产生气孔麻点甚至气泡等而影响表面质量。 3.锌合金压铸材料的组织结构有其特殊性，就是其压铸表面组织致密光滑，孔隙率较低，硬度也比较低且表面致密层厚度较薄，一般只有~。内层则是多孔疏松结构。假如在前处理加工工序中掌握不当，损伤表面致密层，将会给后续工序增加更多的困难，也会使锌合金抗蚀防护质量降低。 锌合金电镀工艺过程：抛光→冷脱除蜡→超声波除蜡→超声波除油→阴极电解除油→阳极电解除油→活化→预镀→碱铜→酸铜 1)抛光——锌合金压铸件成品不可避免的有飞边、毛刺、压痕等现象，在电镀前需经过磨抛光处理，才能获得良好的外观。 2)冷脱除蜡——锌合金抛光后残留的抛光蜡比较多，在除蜡水中清洗时间过长容易造成腐蚀，所以在超声波之前最好能有一道冷脱工艺，先将蜡、油污部分溶解和软化。
锌与锌合金镀层三价铬钝化的优越性分析 Superiority Analyse of Tri-chrome Passivation for Plating Zinc and Zinc Alloy 尚思通小米?盖尔 摘要：镀锌和锌合金采用三价铬替代六价铬进行钝化，是环保的大势所趋。三价铬钝化技术已趋成熟，其防锈性能不仅能够达到甚至可以超过六价铬钝化的水平，而且在耐温性、锌合金钝化和满足特种力学性能方面还要明显地优于六价铬钝化。 Abstract : It is a general trend to replace Chrome by Tri-chrome for passivation of Zinc and Zinc alloy plating due to environment protection issue. Tri-chrome technology is mature and available nowadays. Its performance has not only reached or exceeds the level of Chrome in corrosion resistance, but also is obviously better than chrome in temperature resistance, Zinc alloy passivation, and satisfying some special mechanical demand. 关键词：锌与锌合金三价铬钝化优越性 Key Words：Zinc & Zinc Alloy Tri-chrome Passivation Advantage 引言 自1970年，国外对镀锌三价铬钝化就开始了商用化研究，但仅在近10年来，才在生产中大量使用。我国对三价铬钝化的试验研究虽然起步较迟，但近二年已有多家公司推出了自己的产品。 人们越来越重视六价铬的毒性，对三价铬钝化工艺的发展起到了重要的推动作用，CMR化学品分类法（指致癌、诱变或生殖毒性化学品）也迫使人们去寻找替代物。此外，欧洲的WEEE （1）和ELV 指引（2），对六价铬的使用也给出了一个时限，即从2006年7月1日在电子电气领域，和2007年7月1日在汽车领域，均禁用六价铬。该指引不仅对欧洲原产地的产品，而且对海外生产以及进口产品都同等对待。即便是那些不受该指引影响的领域，在当今环保强制的情况下，也在新建项目中逐渐减少采用六价铬的电镀生产。 三价铬钝化量的大幅度增长，也意味着市场上有着更大的产品多样化需求。譬如，与迄今六价铬不同的蓝白、彩色、黑色，以及阳极性保护原理在电镀纯锌、锌合金（包括锌镍、锌铁和锌钴合金）上的有效应用，都不同程度地扩大了用户的可选择性和市场的适应性。同时，封闭工艺的开发也确保了抗腐蚀性能的更高的需要，并且它还与一些现有的镀层兼容。我国汽车工业快速发展、汽车行业国际标准越来越高，和近年欧美环保汽配的市场需要，在客观上都推动了三价铬钝化及其它环保型工艺的生产应用。 一、 高耐蚀三价铬钝化 高耐蚀三价铬钝化膜既可以是透明的、彩色的，也可以是黑色的。适合的镀层是纯锌、锌铁、锌镍和锌钴合金，还包括锌合金和铝合金基体上直接钝化。 1.镀锌三价铬透明彩色钝化 镀锌透明三价铬钝化剂主要分为三种类型：一是以氟化物为基础的钝化剂，为了满足汽车制造工业的防腐蚀标准，往往需要再加上封闭工艺。该类型的钝化剂含有高浓度的三价铬，其操作温度在50°C左右，如Lanthane 315，它可以在工件表面生成一种厚厚的、透明的、带有轻度彩虹色，大约1 mg/dm2的铬化膜。这层膜加上封闭后，根据NF A 05-109法国标准，其耐蚀性试验产生白锈的时间，通常可以超过200 h。
锌合金压铸件上的电镀 锌合金压铸件由于是一步成型，生产效率较高，同时锌在自然界分布较广，因此，在工业上，特别是在汽车工业上，对受力不大和形状较复杂的结构件和装饰件都广泛地采用锌合金压铸件。由于锌合金的化学稳定性较差而且容易龟裂，重要的级表一般不用，所以需镀以铜／镍／铬多层防腐装饰性镀层。 锌合金压铸件，一般应选用含铝量为4％左右的锌合金材料，以提高电镀产品的合格率。在电镀锌合金压铸件时，应注意锌合金压铸件的下列特点，并采取适当的措施。 (1)压铸件表面是一层致密的表层，约0．05mm～0．1mm。在表层的下面则是疏松多孔的结构。为此，在磨光和抛光时，不要把表层全部抛去而露出疏松的底层。否则电镀非常困难，而且会降低产品抗蚀性能。 (2)压铸件在压铸过程中是由熔融态成为固态的。因为冷却时的凝固点不同，在压铸件表面上往往会产生偏析现象，使表面的某些部分产生富铝相或富锌相。为此在预处理时，不要采用强碱和强酸去油和浸蚀。因为强碱能使富铝相先溶解，而强酸又能使富锌相先溶解，从而在压铸件表面上形成针孔和微气孔，并且会残留下强碱液和强酸液，以致当镀上镀层后，容易引起脱皮和产生气泡。 (3)锌合金压铸件的形状一般比较复杂，电镀时应该采用分散能力和覆盖能力较好的溶液。为防止在凹入或掩蔽处发生锌对电位正的金属的置换，从而使结合力不好，预镀层更应选择分散能力和覆盖能力好的镀液。 (4)所采用的镀层最好为光亮镀层，尽量避免抛光工序或者减轻抛光工作量。一方面因形状复杂，不易抛光，另一方面也可保证镀层厚度，确保质量。 (5)第一层镀层如果采用铜层，其厚度应稍厚一些，因为当铜镀到锌合金表面上时，铜即扩散到锌中，并形成一层较脆的铜锌合金中间层，铜层愈薄扩散作用发生的愈快，因此铜的厚度至少要达到7μm或者再厚一些。 (6)多层镀铬层是锌合金的阴极保护镀层，所以镀层必须有一定的厚度，保证镀层无孔隙。否则由于锌合金的电极电位较负，在潮湿的空气中容易产生碱式碳酸锌的白色粉状腐蚀产物，故必须根据产品的使用条件，选择合适的镀层厚度。 (7)如果压铸工艺不合适，或压铸模具设计得不合理，使压铸表面产生冷纹、缩孔、疏松或针孔等，那么，即使电镀工艺采取了措施，也往往不能获得满意的镀层。 锌合金压铸件上电镀工艺： (一)毛坯检验 零件表面不应有裂纹、气泡、疏松、划伤等影响电镀质量的缺陷。如果缺陷不严重，要看这些缺陷是否可通过磨光、抛光予以排除，若不能排除，则不能电镀。 (二)磨光 磨光是为去除毛坯表面毛刺、分模线、飞边等缺陷。其方法有：布轮磨光、滚动磨光和振动磨光。 磨光时不得干磨。磨光的压力不宜大，滚筒转速不宜高，以免磨削量过大。 布轮磨光其粒度应0．045mm～0．069mm以黄油膏为辅助磨料，新粘结的磨料应倒去锐角，磨速应少于1200m／min的速度。 (三)滚光 装有磨料和滚光液的滚桶中进行滚光，磨料与零件一般为2．5：1，滚桶转速不宜过高，一般以5～6转为好。 (四)抛光 抛光是为了降低零件表面粗糙度，以保证镀层的质量。其方法类似磨光，但所用的抛光
电镀与涂饰 ELECTROPLATING & FINISHING 1999年 第18卷 第1期 Vol.18 No.1 1999 浅谈电镀合金 屠振密 Superficial Views on Alloy Electroplating TU Zhenmi 1 前言 随着科学技术和现代工业的迅速发展，对材料表面性能的要求越来越高。在表面处理技术中，电镀是最有效的方法之一。过去主要是电镀单金属，现已远不能满足对表面性能的高要求。因此，电镀合金在近20年来有了迅速的发展，它不仅可以得到各种特殊性能的表面，而且种类繁多，可供选择的范围广。电镀合金是指采用电化学方法使两种或两种以上的金属共沉积的过程。一般说来，电镀合金中组分最少的含量应在1%(质量)以上，但也有些合金，如镉-钛、锌-钛和锡-铈等钛或锌的含量虽低于1%，但由于对合金镀层的性能影响很大，通常也称为合金镀层。两种金属共沉积得到的合金，称为二元合金，三种金属共沉积得到的合金，称为三元合金，以此类推。在生产上广泛应用的主要是二元合金。目前，国内外已经研究的合金已超过250种，但在生产上实际应用的电镀合金仅40余种。 2 电镀合金的性能和特点 电镀合金镀层与单金属镀层相比常具有较高的硬度、致密性、耐蚀性、耐(磨)摩性、润性、耐高温性、钎焊性、磁性以及装饰性。 电镀法得到的合金与热熔法得到的合金相比较，具有以下特点： ①可获得热熔法无法得到的合金相，如铜-锡合金和锡-镍合金等； ②可获得热熔法不能制取的性能优异的非晶态合金，如镍-磷和镍-硼合金等，因为非金属磷和硼是不能单独从水溶液中电沉积出来的； ③可获得在水溶液中难以单独电沉积的金属，如镍-钨合金和镍-钼合金中的钨和钼等； ④容易获得高熔点金属与低熔点金属形成的合金，如锌-镍合金和锡-镍合金等； ⑤电镀法得到的合金比一般热熔法得到的合金硬度高、耐磨性好，如镍-钴合金和镍-磷合金等。 3 电镀合金的分类 根据电镀合金的特性和应用，可大致分为以下几种： 3.1 电镀防护性合金
锌合金压铸件电镀工艺流程 序号工序名称化学成份开槽量温度℃PH 电压V 电镀密度时间min 备注 1 热浸除蜡SF-6203 2% 60-70 3-5 2 超声波除蜡SF-620 3 2% 60-70 3-5 3 水洗 4 水洗 5 超声波除油SF-6302 2% 50-60 3-5 水洗 6 电解除油SF-6305A 5% 50-60 15-30S 7 水洗 8 水洗 9 活化硫酸2% 室温5-10S 氢氟酸1% 10 水洗 11 水洗 12 预浸氰化钠5g/L 室温5-10S 13 氰化预镀铜氰化亚铜50-60g/L 40-50 小于11.5 4-5 5-6 氰化钠15-20g/L 酒石酸钾钠15-20g/l 14 回收 15 水洗 16 水洗 17 活化 18 水洗 19 水洗 20 镀焦磷酸铜焦磷酸铜70g/L 50-55 8.6-8.9 3-5 5-8 焦磷酸钾250g/l 氨水3ml/L 焦磷酸
根/铜(P比) =7 SF-629开缸剂3ml/L SF-629光亮剂0.2ml/L 21 回收 22 水洗 23 水洗 24 活化硫酸5% 25 水洗 26 水洗 27 酸性镀铜硫酸铜200 g/L 25-28 15 硫酸60g/L 氯离子80mg/L SF-610A 0.5ml/L SF-610B 0.5ml/L SF-610MU 5ml/L 28 水洗 29 水洗 30 水洗 31 活化硫酸2－5% 32 水洗 33 半光镍硫酸镍：250-260g/L 55-60 3.8-4.2 3-4 16 氯化镍：45-55g/L 硼酸：45-55g/L SF-380A填平剂0.4ml/L SF-380B电位差剂0.5ml/L SF-380C柔软剂5ml/L SF-380D润湿剂2ml/L 34 光亮镍硫酸镍270g/L 55-65 4.0-4.4 3-5 12 氯化镍50g/L 硼酸45g/L SF-268光亮剂0.5ml/L SF-268柔软剂10ml/L SF-268润湿剂2ml/L 35 镍封硫酸镍300g/L 55-60 3.8-4.0 2 氯化镍45g/L 硼酸45g/L SF-268润湿剂2ml/L 36 回收 37 水洗 38 水洗 39 水洗线外镀铬铬酐：250g/L 2 硫酸：2g/L 三价铬：2－3g/L SF-868铬走位剂6－8ml/L
目录 第一章 绪论 (1) 1.1 引言 (1) 1.2 电镀锌及锌基合金的研究现状 (1) 1.2.1 纯锌 (1) 1.2.2 锌铁合金 (2) 1.2.3 锌镍合金 (3) 1.2.4 锌钴合金 (5) 1.2.5 锌锰合金 (7) 1.2.6 其他锌基合金 (7) 1.3 锌镁合金镀层的研究现状 (8) 1.3.1 锌镁合金镀层的制备技术 (8) 1.3.2 锌镁合金镀层的腐蚀机理 (10) 1.4 脉冲电镀的研究现状 (14) 1.5 本文的研究意义和主要内容 (15) 第二章单向脉冲电镀Zn-Mg合金的制备 (17) 2.1 引言 (17) 2.2 化学试剂及原材料 (17) 2.2.1 化学试剂及原材料 (17) 2.2.2 实验仪器及设备 (18) 2.2.3 电沉积工艺流程 (19) 2.2.4 测试方法 (21) 2.3 单向脉冲电镀Zn-Mg合金的制备 (23) 2.3.1 镀液配方及工艺参数 (24) 2.3.2 镀层镁含量及表面形貌 (26) 2.3.3 镀层的腐蚀性能 (28) 2.4 本章小结 (29) 第三章双向脉冲电镀Zn-Mg合金的制备 (31) 3.1 引言 (31) IV
3.2 负向电流对表面质量及其电流参数的影响 (31) 3.2.1 电沉积配方与脉冲参数 (31) 3.2.2 镀层的形貌及晶体结构 (33) 3.3 镀液改进 (36) 3.3.1 主盐浓度的选择 (37) 3.3.2 添加剂含量的选择 (38) 3.4 本章小结 (41) 第四章脉冲电镀Zn-Mg合金的工艺优化及其腐蚀行为研究 (42) 4.1 引言 (42) 4.2 双向脉冲电流电镀锌镁合金的腐蚀性能 (42) 4.3 正交实验优化脉冲参数及其腐蚀性能研究 (45) 4.3.1 电流密度大小对镀层表面形貌的影响 (45) 4.3.2 断电时间对镀层表面形貌的影响 (46) 4.3.3 正交实验的脉冲参数 (47) 4.3.4 正交实验样品的表面形貌 (49) 4.3.5 正交实验样品的腐蚀性能 (51) 4.4 本章小结 (55) 第五章 主要结论和展望 (56) 5.1 主要结论 (56) 5.2 展望 (56) 参 考 文 献 (58) 致 谢 (63) 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 (64) V