电镀锌-铁合金工艺的现状.docVIP

天津市电镀工程学会第九届学术年会论文集 电镀锌一铁合金工艺的现状 谢素玲 广州市--轻研究所《电镀与涂饰》编辑部 摘要通过对国内外电镀锌一铁合金工艺的文献调查，概述了锌铁合金电镀工艺类型．国内外锌一铁舍金 电镀工艺配方。同时，介绍了锌一铁合金电镀用光亮剂，如糊精与洋茉莉醛，氨基丙酸及其聚合物．糖精、萘磺 酸与甲醛聚合物。探讨了镀层含铁质量分数的影响因素，镀液和镀层的性能。 关键词：电镀，锌一铁合金 国外许多汽车厂目前采用的是碱性锌酸盐体系 l锌一铁合金电镀现状 电镀．镀层含铁低(0．3％～0．6％)镀层薄、耐蚀性 国内20世纪60年代开展锌一铁合金代镍镀层 高。而含铁质量分数在7％～25％的锌一铁合金镀 研究未获成功，70年代从焦磷酸盐镀液中得到锌一 层，经磷化处理，用于汽车钢板电泳涂漆的底层，大 铁合金镀层，作为镀铬的底层，经抛光或镀铜才能套 大提高与油漆的结合力。日本的三吉康彦认为钢板 铬。在80一90年代，锌一铁合金电镀获得广泛的重视。 上镀覆由(10％～20％)Fe—Zn为底层镀层，(80％～ 不同比例的锌一铁合金镀层具有不同的性能特点。一 90％)Fe—Zn合金为面层的双层镀层，达到综合性能 般来说锌一铁合金镀层中含铁质量分数在10％～ 优异。这种双层新型高效锌一铁合金钢板可用于汽车 20％时．镀层的抗斑点腐蚀和抗孔隙腐蚀性能最好； 车体、家用电器外观。 含铁质量分数在80％～90％的高铁合金镀层抗蠕 2镀液类型 变性能、耐水性能、涂装性能较好。 实际应用中，锌一铁合金层大都用于替代锌层作 目前研究应用的锌一铁合金镀液主要有3类：硫 为黑色金属的耐腐蚀镀层。含铁质量分数少于1％ 酸盐体系，镀层铁质量分数10％～27％，含铁质量 的锌一铁合金层，可以钝化。黑色钝化处理有银盐配 分数高，难以钝化，通常要采用磷化和涂有机膜层以 方和非银盐配方。特别是含铁质量分数为0．4％的 提高耐蚀性}碱性锌酸盐体系，镀层中的铁质量分数 锌一铁合金其镀层黑色钝化后耐蚀性高，已在生产中 在0．4％～1．o％，由于镀层中的铁含量比较低，故 ???得应用。 可以用常规的钝化液获得各种钝化膜，从而提高耐 国外锌铁合金的研究始于20世纪50年代。70 蚀性；氯化物镀液体系，其镀层铁质量分数也在 年代以来，世界汽车工业和家用电器工业的迅速发 l％，耐蚀性好。另外，焦磷酸盐体系、甲醇溶液体系、 展对钢板材料的性能和用量需求不断扩大，新型耐 低毒性的乙酸溶液体系也有研究应用。 蚀锌一铁合金镀层钢板可以满足这一要求。日本、美 2．1硫酸盐镀液 国、欧洲是开发利用锌一铁合金电镀较早的。其他国 卢燕平等研究了硫酸盐型锌一铁合金镀液，可以 家对锌一铁合金也进行了大量的研究。目前已有许多 获得18％Fe—Zn合金镀层，镀液以硫酸锌、硫酸铁为 专利应用于生产。 主盐，以硫酸铝为缓冲剂。镀层呈层状结构。显微观 锌一铁合金具有比锌镀层更好的防护性和上漆 察结果显示，条状或层状的出现是由于形成了一排 性，优良的加工性能及可焊性能，成本较低。其耐蚀 排小晶粒，X射线成分分析为1相和。相，o相呈六 性是纯锌的5～20倍，硬度在1lo～130HV。 方晶格，具有较高的耐蚀性能，含铁质量分数增加．o ·108· 天津市电镀工程学会第九届学术年会论文集 相数量相应增加，这对改善镀层的加工性能和耐蚀 为添加剂，添加适量的二价铁盐及铁络合剂，制取 性能十分重要。镀液pH值上升、电流密度升高、镀 Zn一(0．3％～0．8％)Fe合金镀层。 液含铁质量分数增加．均能引起镀层含铁质量分数 2．3氯化物型镀液 增加。 哈工大安茂忠等人在氯化钾镀液的基础上，通 倪孝平提出的锌一铁合金电镀用于代镍，以硫酸 过添加铁盐可得到含铁质量分数0．4％～o．7％的锌 锌、硫酸铁、焦磷酸钾、酒石酸钾钠、磷酸氢二钠为主 一铁合金镀层，镀液主要成分为氯化锌，硫酸亚铁、氯 要成分，洋茉莉醛与亚硫酸氢钠磺化产物为光亮剂， 化钾等。李华为等人在氯化钾镀液中制取锌铁合 铁质量分数为1 5％。镀层虽用于代镍但不能直接套 金，镀液基本成分为氯化锌，硫酸亚铁、氯化钾、硼 铬，需施以薄黄铜层。 酸、柠檬酸钠、抗坏血酸、添加剂等，得到含铁质量分 厦大杨防祖教授等提出的硫酸盐型光亮锌一铁 数0．2％～o．3％的合金镀层。朱立群等提出的氯化 合金，含铁质量分数5％～20％作为代镍中间层。镀 锌一铁合金镀液，添加剂采用氯化物镀锌添加剂如苄 液组成成分为硫酸锌，硫酸亚铁、柠檬酸、氯化钠、硼 叉丙酮、苯甲酸钠等加以改进，添加剂除能显著增大 酸、抗坏血酸、聚乙二醇、胡椒醛等，pH为l～2。认 阴极极化，增加镀层的光泽度，还能提高镀液分散能