镀锌镍合金与镀锌比较
电镀锌与锌合金的特性,应用
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。
镀锌镍合金紧固件
镀锌镍合金紧固件1.引言1.1 概述镀锌镍合金紧固件是一种具有特殊涂层的金属紧固件，它是通过在锌和镍的合金上进行电镀而制成的。
这种紧固件具有优秀的防腐蚀性能和耐磨性，能够在恶劣的环境条件下长时间使用。
镀锌镍合金紧固件广泛应用于各个领域，如机械工程、建筑工程、电子工程等。
本文将首先对镀锌镍合金紧固件进行详细的定义和特点的介绍。
我们将探讨该紧固件的制作工艺、使用材料和涂层特性等方面的内容。
之后，我们将深入探讨镀锌镍合金紧固件在不同领域的应用情况。
我们将重点介绍该紧固件在机械工程中的作用，以及在建筑工程和电子工程中的使用情况。
在本文的结论部分，我们将总结镀锌镍合金紧固件的优势和局限性。
我们将讨论该紧固件在使用过程中可能存在的问题，并提出相应的解决方案。
最后，我们展望镀锌镍合金紧固件的发展前景，探讨其在未来可能的应用领域和技术改进方向。
通过本文的撰写，我们旨在全面介绍镀锌镍合金紧固件的相关知识，并为读者提供一个深入了解该紧固件的平台。
我们相信，通过对镀锌镍合金紧固件的研究和应用，可以为各个领域的工程师和设计师提供更好的选择和解决方案，促进相关行业的发展和创新。
1.2文章结构1.2 文章结构本文将主要从以下几个方面对镀锌镍合金紧固件进行介绍和分析：1.2.1 镀锌镍合金紧固件的定义和特点在本节中，将详细介绍镀锌镍合金紧固件的定义以及其所具备的特点和优势。
我们将解释镀锌镍合金紧固件的组成成分、生产工艺以及其所具备的高强度、耐腐蚀等特点。
1.2.2 镀锌镍合金紧固件的应用领域本节将探讨镀锌镍合金紧固件在不同领域的应用情况。
我们将深入研究其在汽车制造、建筑工程、海洋工程等领域中的具体应用案例，并分析其在这些领域中的优势和效果。
1.2.3 镀锌镍合金紧固件的优势和局限性在本节中，我们将不仅关注镀锌镍合金紧固件的优点，还将探讨其所面临的一些局限性和挑战。
我们将对其使用过程中可能遇到的问题进行分析，并提供相应的解决方案。
镀锌镍合金与镀锌比较
.镀锌镍合金与镀锌比较一:锌镍合金镀层特点在锌基合金中，锌镍合金镀层是一种新型的优良防护性镀层，适用于在恶劣的工业大气和严酷的海洋环境中使用。
镍含量7~9%的锌镍合金耐蚀性是锌镀层的3倍以上;含镍量13%左右的锌镍合金镀层耐蚀性是锌镀层的5倍以上，它具有最好的耐蚀性。
由于锌镍合金具有高耐蚀性、低氢脆性、可焊性和可机械加工性等优良特性，早已引起人们的高度重视，其应用范围也越来越广泛。
锌镍合金镀层的熔点高，适用于汽车发动机零部件电镀；氢脆小，适用于高强度钢上电镀；可作为代镉镀层，多用于军品。
锌镍合金镀液主要分为两种类型：一种是弱酸性体系，该类型镀液成分简单、阴极电流效率高（一般在95%以上）镀液稳定，容易操作。
另一种是碱性锌酸盐镀液，其主要优点是：镀液分散能力好，在宽电流密度范围内镀层合金成分比例较均匀，镀层厚度也均匀，对设备和工件腐蚀小，工艺操作容易，工艺稳定，成本较低等。
二：与镀锌层比较1.耐蚀性。
镀锌和锌镍合金作为功能性镀层，锌镍合金在耐蚀性上远优于镀锌，这也是研究者花大量时间精力开发锌镍合金的主要原因。
锌镍合金镀层经过彩色钝化处理后在中性盐雾下很容易通过1000小时无白锈，而镀锌层经彩色钝化后能通过120小时的都不多。
锌镍合. .金镀层经过白色钝化处理后在中性盐雾下很能通过400小时无白锈，而镀锌层经蓝白钝化后能通过96小时的都不多。
2.外观。
一般情况下锌镍合金彩色钝化层不如镀锌层鲜艳，特别时合金镀层中镍含量偏高时更是如此；锌镍合金白色钝化颜色不如镀锌层白钝白净。
需要说明的时，人们对事物的认识往往是先入为主的，对产品的颜色也是如此。
随着市场上锌镍合金产品的增多，人们已经能够接受锌镍合金钝化层与镀锌钝化层颜色上的差别。
3.生产成本。
由于锌镍合金镀层中含有13%左右的金属镍，镍的价格远高于锌（镍：191000元/吨，锌18000元/吨），因而电镀锌镍合金要比电镀锌生产成本高得多。
4.工艺维护。
碱性锌酸盐镀锌现在已被市场广泛接受，而锌镍合金工艺作为“新”的电镀工艺目前尚未广泛普及，知者有限。
科技成果——锌镍合金电镀技术
科技成果——锌镍合金电镀技术成果简介锌的标准电极电位为-0.76V，是典型的钢铁基体牺牲阳极保护镀层。
锌合金镀层是电镀锌镀层的进一步发展，通过加入镍、锡、钴、铬等合金元素，在成本增加很少或不增加情况下，不仅保持了锌镀层的牺牲阳极保护特性，又可使镀层的性能、尤其是耐蚀性可获得大幅度提高。
锌镍合金电镀技术是锌合金镀的一种。
含镍25-30%的锌镍合金镀层耐蚀性和机械性能均好但内应力大，含镍10-20%的锌镍合金镀层耐蚀性和机械性能均好，抗海水和抗湿能力比锌高6-7倍，含镍7-9%的锌镍合金镀层镀后可成型加工，易于钝化。
开发了以下两类锌镍合金电镀技术。
（1）锌镍合金镀层高速电镀技术锌镍合金镀层钢板作为制造汽车用高耐蚀性表面处理钢板80年代起被重视，为此开发了锌镍合金镀层钢板的高速电镀技术。
高速电镀技术采用简单的硫酸盐类镀液体系，在使钢板以100米/秒左右的速度高速运行下，以50安培/平方分米以上的高电流密度进行电镀。
电流效率达95%以上。
镀层含镍10-20%，镀层相结构为耐蚀性最好的单一γ相，组织细密，外观呈青白色金属光泽，镀层耐蚀性是电镀锌镀层的5倍以上。
（2）常规锌镍合金镀层电镀技术开发的常规铵盐类弱酸性镀液体系锌镍合金镀层电镀技术获得了国家专利。
以1-5安培/平方分米的电流密度进行电镀，镀层光亮，色调与不锈钢相仿，但成本低。
所得锌镍合金镀层的耐蚀性是电镀锌镀层的5-10倍，而且耐热性比镀锌层大为提高。
应用范围作为汽车车身及其它机械设备、部件的高耐蚀性防护层，提高原镀锌部件的耐蚀性。
可作为仿不锈钢装饰耐蚀镀层，也可作为微波炉腔内体耐热装饰防护层，也可用于冰箱的冷凝、散热部品等。
BMW GS 90010 2004-02表面处理标准
BMW GS 90010 2004-02表面处理标准镀锌(ZNFE SW。
ZNFE SI)和镀锌镍合金(ZNNI SI。
ZNNIV SI)也是常见的电镀方法。
这些涂层提供了良好的腐蚀保护和外观，但在高应力工件上可能会出现氢脆问题（参见4.3）。
5.3带有机涂层的电镀(ZNNID SW。
ZNNID SI)带有机涂层的电镀(ZNNID SW。
ZNNID SI)是一种提供了更高腐蚀保护的电镀方法。
这些涂层还具有良好的润滑性能和外观，但也可能会出现氢脆问题（参见4.3）。
5.4锌片涂层（ZNS3 ZNS2）锌片涂层(ZNS3.ZNS2)是一种提供了良好腐蚀保护的涂层，特别适用于高应力工件。
这些涂层还具有良好的润滑性能和外观。
5.5电镀镍(NI)电镀镍(NI)是一种提供了良好腐蚀保护和外观的电镀方法，但在高应力工件上可能会出现氢脆问题（参见4.3）。
5.6化学镀镍(NIH)化学镀镍(___)是一种提供了良好腐蚀保护和外观的涂层，特别适用于高应力工件。
这些涂层还具有良好的润滑性能。
5.7电镀铬(CR HGL。
CR SW。
CRH)电镀铬(CR HGL。
CR SW。
CRH)是一种提供了良好外观和腐蚀保护的电镀方法，但在高应力工件上可能会出现氢脆问题（参见4.3）。
5.8电镀锡(SN)电镀锡(SN)是一种提供了良好外观和腐蚀保护的电镀方法，通常用于电子和电器设备中。
5.9镀锌镍合金(SNZN 70/30)镀锌镍合金(SNZN 70/30)是一种提供了良好腐蚀保护和外观的涂层，特别适用于高应力工件。
5.10镀铜(CUG)镀铜(CUG)是一种提供了良好导电性和外观的涂层，通常用于电子和电器设备中。
5.11真空冶金镀铝(ALB)真空冶金镀铝(ALB)是一种提供了良好外观和腐蚀保护的涂层，特别适用于高应力工件。
5.12镀铝(ALE)镀铝(ALE)是一种提供了良好外观和腐蚀保护的涂层，通常用于汽车和航空航天等领域。
5.13氧化铝层（ELOX,ELOX SW,ELOX H）氧化铝层(ELOX。
各种镀层钢板的基本概况、优缺点和应用领域
铝硅合金镀层的钢板是镀铝钢板。铝硅合金镀层中，一般加人5%~11%的硅以改善附着性和耐热性。
1）镀铝钢板的耐热性能远比镀锌钢板、冷轧钢板优越；
2）优秀的反射性能；
3）优秀的耐蚀性和抗风化性；
4）绿色环保性能；
5）加工性良好；
6）焊接优良；
7）表面外观具有持久的光泽
家电产品、汽车工业、建筑、农用及矿山机械、燃气、燃油产品、厨房用具、户外产品、建筑产品等等
1）可焊接性较差
2）磷化能力较差
广泛用于建筑、汽车、家电等行业。
家电、彩涂等行业
2.热镀锌铁合金钢板（GA）
GBT 2518-2008
ZF
钢卷一离开镀槽之后，立即以合金化炉加热至500～550℃左右，实施合金化处理。在此高温铁会扩散至锌层形成灰黑色之δ相的锌铁合金层，合金镀层中铁的含量为8%~12%。
电子装置、食品储运及加工设备和实验夹具等
——完——
锌镍合金镀层具有良好的防腐、高硬度、低氢脆、可焊性和可机械加工性等优良特性
电镀锌镍合金要比电镀锌生产成本高得多
适用于汽车发动机零部件电镀、高强度钢上电镀等
9.电镀冷轧锡钢板
GBT 2520-2008
镀锡薄钢板具有良好的焊接性（软焊）、耐腐蚀性，以及美丽的外观，提供无毒、保护及装饰作用；使得电子和电气装置中元件的焊接更加容易。
GBT 5065-2004
LT
7.电镀锌钢板（EG）
GBT 15675-2008
ZE
因电镀时温度接近常温，故国内亦称之为「冷镀」
具有良好的加工性
镀层较薄，耐腐蚀性不如热浸法镀锌板
主要用于室内隔板，装饰板以及汽车、家电、计算机、音响及家具等用途。
8.电镀锌镍钢板
电镀锌和电镀锌镍合金
电镀锌和电镀锌镍合金电镀锌和电镀锌镍合金，这俩东西说起来好像不太起眼，但其实它们在我们的日常生活中可是发挥着大作用呢！要知道，咱们的生活中有多少东西都需要防锈，金属的表面要是不处理得好，风吹日晒一阵，时间一久，可能就得换新的了。
而这些电镀技术，就是为了防止金属生锈、腐蚀，延长它们的使用寿命。
你是不是也曾经发愁过，为什么车子上那个小小的螺丝钉总是生锈，或者露出一丝丝铁锈的痕迹？呵呵，这就是它们的“功劳”了。
说到电镀锌，咱们就得聊聊它那金光闪闪的外观和出色的防腐蚀能力。
电镀锌就是在金属表面涂上一层薄薄的锌。
锌呢，具有很强的抗腐蚀性能，特别是在潮湿的环境下，能够有效地保护金属本体不受侵蚀。
很多小伙伴可能没注意过，车上的钢铁件、家里的厨房设备、甚至你家那台老式电视的外壳，有时候都会用上这种电镀技术。
它的优点呢？那可多了去了！锌镀层不仅能防止空气中的氧气、水分和酸性物质对金属的腐蚀，还能提升外观。
试想一下，没了锌层，金属暴露在外，短短几个月就可能开始氧化生锈，成了一个满身锈斑的“古董”。
而有了电镀锌的保护，咱们这些设备、工具、配件，能稳稳当当地过几年，放心用。
不过，说到电镀锌镍合金，又是另一个层次的玩意儿了。
它可不是那么简单的“镀锌”那么直接，毕竟这可是“锌”加“镍”，让防锈效果更上一层楼。
镍呢，是一种非常耐腐蚀的金属，电镀锌镍合金的组合，不仅能增加金属表面的硬度，还能有效提升抗高温和抗氧化能力。
别看它这个名字有点长，实际效果可是杠杠的！锌镍合金的电镀层，相比普通的电镀锌，它的耐腐蚀性能要好得多，甚至可以在一些特别恶劣的环境下使用，比如说高湿度、海边这些地方，锈蚀的速度比普通锌层慢得多。
要是你住在海边，整天风沙大，海水盐雾多，普通的锌层还不够看，别说用了几年，估计几个月就得换。
可电镀锌镍合金的东西，可就不那么容易“中招”了。
更有意思的是，电镀锌镍合金的外观也是有点“高级感”的。
它不像电镀锌那样看起来有点“冷冷的”，锌镍合金电镀层的光泽度要高一些，颜色看起来也比较均匀，有点像是金属表面的天然光泽，整体看上去更有档次，给人一种更高端的感觉。
电镀锌镍合金
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：
8
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。 2)采用两台电源 分别形成锌阳极回路和镍阳极 回路，两
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SZn／SNi在0.5~1的范围内；为
了使镀层均匀，可控制S阳／S阴为1.5~2。
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 氧化锌／g·L-1 硫酸镍／g·L-1 氢氧化钠／g·L-1 乙二胺/ml · L-1 三乙醇胺/ml · L-1 镍配合物① /ml · L-1 芳香醛② ZQ添加剂/ml · L-1 阴极电流密度／A·dm-2 温度／℃ 阳极 Ni／％
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。
配方
1 8~12 10~14 100~120 20~30 30~50 —— —— 8~14 1~5 15~35 锌+镍 13左右 2 6~8 —— 80~100 —— —— 8~12 0.1~0.2 ZN-11③1~2 0.5~4 25~35 锌+镍(Ni/Zn=4) 9~15
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镀锌镍合金与镀锌比较
一:锌镍合金镀层特点
在锌基合金中，锌镍合金镀层是一种新型的优良防护性镀层，适用于在恶劣的工业大气和严酷的海洋环境中使用。
镍含量7~9%的锌镍合金耐蚀性是锌镀层的3倍以上;含镍量13%左右的锌镍合金镀层耐蚀性是锌镀层的5倍以上，它具有最好的耐蚀性。
由于锌镍合金具有高耐蚀性、低氢脆性、可焊性和可机械加工性等优良特性，早已引起人们的高度重视，其应用范围也越来越广泛。
锌镍合金镀层的熔点高，适用于汽车发动机零部件电镀；氢脆小，适用于高强度钢上电镀；可作为代镉镀层，多用于军品。
锌镍合金镀液主要分为两种类型：一种是弱酸性体系，该类型镀液成分简单、阴极电流效率高（一般在95%以上）镀液稳定，容易操作。
另一种是碱性锌酸盐镀液，其主要优点是：镀液分散能力好，在宽电流密度范围内镀层合金成分比例较均匀，镀层厚度也均匀，对设备和工件腐蚀小，工艺操作容易，工艺稳定，成本较低等。
二：与镀锌层比较
1.耐蚀性。
镀锌和锌镍合金作为功能性镀层，锌镍合金在耐蚀性上远优于镀锌，这也是研究者花大量时间精力开发锌镍合金的主要原因。
锌镍合金镀层经过彩色钝化处理后在中性盐雾下很容易通过1000小时无白锈，而镀锌层经彩色钝化后能通过120小时的都不多。
锌镍合. .
金镀层经过白色钝化处理后在中性盐雾下很能通过400小时无白锈，而镀锌层经蓝白钝化后能通过96小时的都不多。
2.外观。
一般情况下锌镍合金彩色钝化层不如镀锌层鲜艳，特别时合金镀层中镍含量偏高时更是如此；锌镍合金白色钝化颜色不如镀锌层白钝白净。
需要说明的时，人们对事物的认识往往是先入为主的，对产品的颜色也是如此。
随着市场上锌镍合金产品的增多，人们已经能够接受锌镍合金钝化层与镀锌钝化层颜色上的差别。
3.生产成本。
由于锌镍合金镀层中含有13%左右的金属镍，镍的价格远高于锌（镍：191000元/吨，锌18000元/吨），因而电镀锌镍合金要比电镀锌生产成本高得多。
4.工艺维护。
碱性锌酸盐镀锌现在已被市场广泛接受，而锌镍合金工艺作为“新”的电镀工艺目前尚未广泛普及，知者有限。
其实，锌镍合金在市场应用已有二十余年的时间，且发展迅猛。
现在该工艺已经相当成熟，稳定性甚至超过镀锌。
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