电镀锌基合金
????一、电镀锌铜合金????锌铜合金俗称白铜，镀层以锌为主，含铜为15%～25%之间。随含锌升高，镀层套铬产生困难，锌含量超过88%时，镀铬层易发花。锌铜合金外观呈青白色，硬度略高于铜镀层（HV=300～400），抛光后外观似铬。其电位比铁负，因而对钢铁来说是阳极性镀层。单一的锌铜合金镀层易泛点腐蚀，需经镀铬以后才能作防镀层。单一的锌铜合金镀层易泛点腐蚀，需经镀铬以后才能作防护－装饰镀层。主要用于日用五金制品，特别是手电筒。由于锌铜合金只能从氰化物镀液中镀取，对环境污染较严重，使用量在不断缩小。????（一）锌铜合金电镀的工艺规范（见表2-4-13） 
表2-4-13 电镀锌铜合金的工艺规范
1
2
3
4
5
氰化锌（Zn(CN)2）
32～36
14～17
39～49
14～21
18～20(ZnO)
氰化亚铜（CuCN）
4～5
3～4
4～5
5～8
3～4
氰化钠（NaCN）
85～90
36～42
22～28
40～60
48～52
氢氧化钠（NaOH）（游离）
16～18
16～18
22～28
18～27
18～22
酒石酸钾钠（KNaC4H4O6·4H2O）
30
柠檬酸钠（Na3C6H5O7）
20～25
碳酸钠（Na2CO3）（无水）
50
40～50
25～35
50～70
30～50
钼酸钠（Na2MoO4）
1.5～2.5
洋茉莉醛（氧化胡椒醛）
1～1.5
0.5～1
温度/
28～34
18～25
18～35
20～35
20～35
阴极电流密度/A·dm-2
0.7～1.2
0.5～1
1～2
100～150 A/桶
100～150 A/桶
注：配方1分散能力好，适合于各种零件；????配方2为中氰配方；????配方3为光亮镀锌铜合金溶液；????配方4、5为滚镀配方，后者可得光亮镀层。
????（二）溶液的配制方法????1.将氰化锌（七氧化锌）溶于配方量4/5的氰化钠溶液中之后，倒入槽中。????2.把氢氧化钠溶于水中加入槽中。????3.将氰化亚铜溶于配方量1/5的氰化钠溶液中后，加入槽中。加水至规定体积，电解数小时后，过滤镀液，进行试镀。????如需镀取光亮镀层，则需加入光亮剂洋茉莉醛、钼酸钠。????洋茉莉醛的配制 洋茉莉在水浴加热条件下用乙醇溶解，然后在搅拌下加入重亚硫酸钠过饱和溶液，待磺化反应完成后，用温水溶解该磺化产物，将其加入槽中。配制时，洋茉莉醛、重亚硫酸钠与乙醇的质量比为3：3：1.5。在生产中消耗量约为0.18g/A·h。????（三）溶液成分和工艺规范的影响????1.氰化锌、氰化铜 主盐，提供被沉积的金属离子。它们的浓度和比例变化均影响合金成分，在配方1中铜：锌=1：7。镀液中铜浓度升高，镀层中铜显著提高；镀液中锌浓度增加，镀层中锌亦增加。如果增加锌盐的同时，游离氰化钠显著降低的话，则锌在镀层中含量反而降低。????2.氰化钠 是铜、锌离子的络合剂，使两金属的电位接近，以便共沉积，故对镀层成分有明显影响。随氰化钠浓度升高，镀层中锌增加，反之则铜升高。氰化物高电流效率急剧下降，氢气大量析出，导致镀层疏松多孔。氰化物少，阳极溶解不良，镀层粗糙。金属离子总浓度与氰化钠的比例为（Cu++Zn2+）：NaCN=1:3为好。????3.氢氧化钠 起导电和络合锌的作用。氢氧化钠升高，镀层中锌亦提高，表面呈暗灰色，且镀层粗糙，脆性增加，镀铬容易发花。氢氧化钠过低时，镀层中铜升高，表面粗糙发暗。????4.洋茉莉醛和钼酸钠（或铵）是光亮剂，前者不溶于水，要经磺化后才能溶于镀液中，与钼盐搭配可获得光亮镀层。洋茉莉醛含量过高，镀层发脆，镀铬困难易发花。????5.温度 温度升高镀层含铜升高，反之亦然。镀液温度超过40，常引起镀层发灰和产生毛刺。????6.电流密度 随阴极电流密度升高，有利于锌的析出，镀层中铜降低，反之亦然。????7.阳极 可分开挂锌板、铜板（面积要小）或采用合金阳极（铜15%～20%，锌80%～85%）。不锈钢亦可用。由于合金阳极浇铸困难，易脆断，生产中常用前者。????8.金属杂质的影响 微量的铅（0.001g/L）、银、汞等离子使镀层发灰。六价铬离子降低电流效率，含量大于0.08g/L不能电沉积出合金。????锌铜合金电镀常见故障及纠正方法，列于表2-4-14。 
表2-4-14 电镀锌铜合金的故障及纠正方法
故障现象
可能产生的原因及纠正方法
镀层呈不均匀的灰红色
（1）氰化钠或氢氧化钠含量过低，分析补充；（2）温度过高；（3）铜含量高，减少铜阳极面积，增加氰化钠
镀层脱皮
（1）前处理不良；（2）镀液中有机杂质多，活性炭处理过滤
镀铬后发花
（1）镀层中含锌太高；（2）镀液中光亮剂过多，用活性炭吸附
沉积速度慢
（1）氰化钠太高，适当补充铜盐；（2）阳极面积小；（3）铜含量低，分析补充；（4）阴极电流密度低
????二、电镀锌铁合金????锌铁合金层大都代替锌层作黑色金属的耐腐蚀镀层。含铁7%～25%的合金层耐蚀性最好，用作汽车钢板电泳涂漆的底层，为提高与油漆的结合力常进行磷化处理。对于一般防护零件镀后进行钝化处理，但含铁大于1%时就难以钝化了。含铁小于1%的锌铁合金，便于钝化；含铁为0.4%的合金耐蚀性很好。这种低铁合金另一个优点是进行黑色钝化处理无需用银盐，从而降低了成本。含少量铁的锌铁合金为何耐蚀性优于锌镀层呢？据认为锌与铁的电位差大，作为阳极性镀层其腐蚀动力大，造成锌层的过量腐蚀；含少量铁的锌铁合金层与铁的电位差减小，可以抑制过速腐蚀，从而显示优良的耐蚀性。????高铁锌铁合金，镀层经抛光后镀铬或光亮镀层闪镀铜后镀铬，作日用五金制品的防护-装饰镀层。????含铁10%～15%的锌铁合金常作为装饰性镀黄铜的底层，以提高其耐蚀性。????高铁锌铁合金可从焦磷酸盐镀液中镀取，故可替代氰化镀锌铜合金，以减轻环境污染。????（一）从焦磷酸盐中电镀锌铁合金的工艺规范（见表2-4-15）????1.镀液的配制方法????（1）将计算量的焦磷酸钾和磷酸氢二钠溶于总体积1/2的温水中；????（2）用温水将焦磷酸锌调成糊状，在搅拌下加入（1）项中；若自制焦磷酸锌，其生成反应如下： 
2ZnSO4+Na4P2O7→Zn2P2O7↓+2Na2SO4
????（3）调整pH值至11左右，以防加入三氯化铁时pH值剧降；????（4）将计算量的三氯化铁溶于水，在搅拌下慢慢加入槽中；????（5）调整pH值至工艺规范； 
表2-4-15? 焦磷酸盐镀锌铁合金工艺规范
1（光亮）
2（无光）
焦磷酸锌（Zn2P2O7）
36～42
18～24
三氯化铁（FeCl3·6H2O）
8～11
12～17
焦磷酸钾（K4P2O7）
250～300
300～400
磷酸氢二钠（Na2HPO4）
80～100
60～70
光亮剂（醛类化合物）
电镀锌基合金.doc