锌酸盐体系ZnFe合金电镀阴极电流效率的研究.pdfVIP

锌酸盐体系Zn-Fe合金电镀阴极电流效率的研究 王云燕，彭文杰 (中南大学冶金科学与工程学院，湖南长沙410083) [摘 要」对碱性锌酸盐体系电镀Zn-Fe合金阴极电流效率的影响因素进行了系统的研究，并分析了镀层中 铁原子的引入对Zn-Fe合金电镀阴极电流效率的影响原因及合金镀层中铁含量与阴极电流效率的关系，以期通过控 为 制镀液组成及工艺条件在一定程度上提高阴极电流效率。增加电镀液中锌铁离子总摩尔浓度，提高镀液中锌铁离子 瓷 摩尔比，降低铁离子浓度，适当控制阴极电流密度，升高镀液温度均可提高锌铁合金电沉积的阴极电流效率。添加剂 勺 受 ZFA的加入使Zn-Fe合金电镀的阴极电流效率降低。合金镀层中引入Fe明显降低了电沉积的阴极电流效率，镀层中 的Fe含量从0升高至0.73 ，合金电沉积的阴极电流效率却从79.48%降低至68.23%。这是由于碱性溶液中，氢气 龟 唆 在金属Fe上析出的过电势明显小于在金属Zn上的过电势，使析氢容易进行引起的。 〔关键词〕锌酸盐体系;Zn-Fe合金电镀;阴极电流效率 嚼 [中图分类号]TQ153.2 [文献标识码〕A [文章编号] 1001一1560(2004)05一(0016-03 0 前 言 2.1 浓度对电镀Zn阴极电流效率的影响 为了考察镀层中铁离子的引人对电镀Zn阴极电流效率 令 目前，在钢铁基体上广泛使用的防护性镀层主要是镀 咦 的影响，研究了不含添加剂ZFA、镀液中含有不同浓度的铁 锌层，占总电镀的60%左右，其中氰化镀锌占20%,氯化物 离子时，Zn-Fe合金电沉积的阴极电流效率及合金镀层中的 镀锌占50%，碱性锌酸盐镀锌占30 。由此可见，氯化物 Fe含量，其结果见图1。由图可以看出，随着镀液中铁离子 吮 . 镀锌和碱性锌酸盐镀锌是未来镀锌工艺的主要发展方向。 c 浓度的增加，Zn-Fe合金镀层中的Fe含量逐渐升高，而合金 之 相对于氯化物体系而言，碱性锌酸盐镀液成分简单、分散能 卜 电沉积的阴极电流效率却不断降低。铁离子浓度从0增加 阶 力和覆盖能力好，适用于镀复杂零件，对设备无腐蚀性，成 . 至1.60扩L，镀层中的Fe含量从0升高至0.73 ，而合金电 A ) 1 ( 本低廉，但其阴极电流效率(文献报道为50%一80 ，一般 沉积的阴极电流效率却从79.48%降低至68.23 。由此可 为65%左右)明显低于弱酸性氯化物体系(95%以上)，是 寸 见，铁离子的引人降低了金属电沉积的阴极电流效率，且随 0 限制其发展及推广应用的主要原因[’一’〕。为提高镀层的耐 0 着镀层中Fe含量的增大，电流效率逐步降低。 闪 蚀性而引人少量的铁，但是在电镀液中加人铁离子及其配 9 0 1 0 州 . 卜 位体后，Zn-Fe合金电镀的阴极电流效率比纯Zn电镀的电 ~ 界 8 0 电流效率 0 8 岁 ~ 啊 层 锌 0 6 如 麟