A Study On The Process And Mechanism Of Alkaline Zinc-Nickel Alloy Electroplating

锌镍合金是一种新型防护性镀层,具有极高的耐蚀性和优良的机械性能,极具有发展前景。本文优选出碱性锌酸盐锌镍合金镀液的添加剂,并通过正交实验优化了锌镍合金电镀工艺参数与镀液配方,系统地研究了电沉积锌镍合金的工艺条件。重点探讨了阴极电流密度,温度和镀液成分含量对锌镍合金镀层中镍含量的影响规律。采用x射线衍射仪,扫描电镜和分光光度计等分析仪器和手段,对锌镍合金镀层的成分,微观形貌,相结构和腐蚀产物进行分析和研究。采用动电位扫描法研究了锌镍合金共沉积电化学行为,并结合交流阻抗谱分析探讨了锌镍合金共沉积类型和机理。采用了电化学极化曲线,盐水浸泡法和中性盐雾实验法对锌镍合金镀层的耐蚀性进行了研究。结果表明:(1)在ZnO 12g/L; NaOH 120g/L; NiSO₄·6H₂O 8g/L;络合剂ZNA 40mL/L;酒石酸钾钠40g/L;光亮剂6mL/L; T=25℃; Dk=2.5A/dm²ä¸‹,可获得镍含量为12～14wt.%的锌镍合金镀层。(2)锌镍合金镀层中的镍含量与合金镀液组成及工艺条件有关,其中镀液中锌镍离子浓度比对镀层的镍含量影响最大。(3)在合金电镀过程中,锌离子的存在和析出,会在阴极表面形成中间产物吸附膜,使镍的还原受阻,所以锌镍合金共沉积表现为异常共沉积。(4)镍含量不同,相组成不同,耐蚀性也不同。镍含量<10%的锌镍合金镀层是δ+η相;10-14%主要是δ+x相;14-18%是γ+δ相;>18%是γ+δ+α相。耐蚀性总体表现为δ+x相优于δ+η相,γ+δ相优于γ+δ+α相。(5)锌镍合金镀层在腐蚀过程中,由于NiO的存在,使Zn(OH)2转化为ZnO的过程受阻,提高了合金镀层的耐蚀性。...