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：
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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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碱性锌镍合金镀液的特点是：分散能力好，工艺操作容易、 成本较低，可沿用锌酸盐镀锌设备，还可将锌酸盐镀锌液 转化为碱性锌镍合金镀液
回路共阴极。
在自动线生产中，为了维持镀液成分的稳定，可以从槽中
取出部分镀液，分别控的成分。
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在阳极使用过程中，锌阳极表面易形成阳极膜(置换镍
层)，它对于锌的溶解有抑制作用。当阳极膜太厚时，会影
响镀液成分的稳定性，这时就需要去掉这层膜。由于锌、镍
阳极都会产生阳极泥，所以，应加装阳极套。
电镀锌合金
概述：
锌合金一般指以锌为主要成分，含有少量其他金属的合金 目前应用比较多的是锌与铁族金属生成的二元合金，即锌镍、 锌钴、锌铁合金 由于铁族的原子结构和性质很相近，它们与锌形成合金的共 沉积特性也很相近。铁族金属的电极电势比锌正得多，但在
共沉积时，锌比铁族金属容易沉积，这种电沉积称为异常共
特别是它的低氢脆性，可作为代镉镀层使用。近年来，国内
已将电镀锌镍合金应用到电缆桥架、煤矿井下液压支柱(架)、 汽车钢板、五金工具及军工产品等，大大提高了产品的防护
举能。
沉积 锌合金最大的特点就是与锌镀层相比，具有较高的耐蚀性，
并具有良好的防护性和性价比值
电镀锌镍合金
锌镍合金：用于热镀钢件时配镀锌液或电镀钢件时 做可溶性合金阳极的锌合金 。 锌镍合金电镀工艺主要有：酸性和碱性两种体系
一、 酸性氯化物镀液
1.1镀液的组成及操作条件，列于下表
酸性氯化物电镀锌镍合金工艺规范 成分及操作条件 氯化锌/g ·L-1 氯化镍/g ·L-1 氯化铵/g ·L-1 氯化钾/g ·L-1 硼酸/g ·L-1 721－3添加剂/mL·L-1 SSA85添加剂/mL·L-1 光亮剂或稳定剂/mL·L-1 PH值 阴极电流密度/A·dm-2 温度/℃ 阳极 镀层中Ni含量 /% 配方 NH4Cl型 65~70 120~130 200~240 —— 18~25 1~2 —— —— 5~5.5 1~4 20~40 Zn与Ni分控 13左右 70～80 100～120 30～40 190～210 20～30 1～2 —— 20～35 4.5～5.0 1～4 25～40 Zn与Ni分控 13左右 KCl型 75～80 75～85 50～60 200～220 25～30 —— 3～5 —— 5～6 1～3 30～36 Zn:Ni=10:1 7~9
合金镀层。
三、锌镍合金镀层的钝化处理
尽管锌镍合金镀层具有较高的耐蚀性，若不进行钝化 处理，还是容易腐蚀，生成氧化锌或氢氧化锌(即白锈)，从
而破坏了镀层外观。因此，必须根据使用要求，进行适当的
钝化处理。锌镍合金镀层的钝化处理有彩色钝化、白色钝化 等，还可以进行典电解钝化
四、锌镍合金镀层具有以下特点：
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5)pH值
pH值对镀层含镍量有较大影响。随pH值增加，镀
层含镍量也随之增加；镀液pH值过高，当接近于氢氧化锌及
氢氧化镍的临界pH值时，就易生成氢氧化物沉淀夹杂于镀层 中，对镀层质量不利；当pH值过低时，锌阳极溶解加快，
[Zn2+]迅速增加，使镀液成分发生变化。因此，电镀过程中
必须严格控制镀液的pH值。 （3）阳极 对于锌镍合金来说，由于锌、镍的熔点相差较
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氯化物型镀液的特点：阴极电流效率高(95％以上)，沉积速
度快，污水处理方便，镀层含Ni量在11％～15％范围内，但
分散能力和覆盖能力较低。 1.2镀液中各成分的作用及操作条件对镀层组成的影响
1）主盐
镀液中主盐的浓度是影响镀层组成的主要因素。
由图可知，锌在镀层中的含量大于它在镀液中的含量，即Zn 比 Ni优先沉积，这是异常共沉积的特征之一。为了得到一 定组成的锌镍合金，需要控制镀液中[Zn2+]／[Ni2+]。在 [Zn2+]／[Ni2+]不变的条件下，增大镀液中金属离子的总浓度， 锌镍合金镀层中Ni含量变 化不大。镀液中氯化锌和氯化镍 均为主盐。
沉积速度快 有较好的可焊性 镀层镍含量可稳定地控制 氢脆性小，故可作代镉镀层使用 镀液具有良好的整平性能，镀层呈银白色高光亮。 耐蚀性好，比锌层高3倍以上，经彩色钝化或黑色钝化，
耐蚀性将大大提高
五、电镀锌镍合金的应用：
在国外，电镀锌镍合金应用较多的是电镀汽车钢板。汽车 钢板镀上锌镍合金后，即使镀层很薄，也具有很 高的耐蚀性， 这就可使汽车轻量化，又可延长汽车的使用寿命。 电镀锌镍合金也应用在航空、航天、轻工及家电 等行业，
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镀液中锌原子数分数/%
100 80 60 40 20 0 0 20 40
2+
60
80
100
镀液中Zn 的摩尔分数/% 图5-3 镀液组成与镀层成分的关系
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2)导电盐
在该体系中，氯化铵、氯化钾是导电盐。其作用
主要是提高镀液的导电率，并改善镀液的分散能力和覆盖能 力。另外，NH4+与Zn2+、Ni2+都有一定的络合能力，从而影响
2.2镀液中各成分的作用
氧化锌在镀液中提供锌离子，与氢氧化钠形成锌酸盐。
硫酸镍和乙二胺、三乙醇胺形成镍的络合物(配方1)或先
将Ni2+和某种络合剂形成镍络合物(配方2)，它们在镀液中 提供镍离子。
添加剂(如ZN－11)在电极表面上具有强的吸附作用，对
Zn2+和Ni2+放电过程起阻抑作用，能提高阴极极化，使锌镍 合金镀层晶粒细化，与芳香醛配伍，以获得光亮细致的锌镍