全光亮电镀锌-铬合金溶液及技术工艺方法

目前，在钢铁表面镀覆上最广泛使用的防护性镀层主要是镀锌层和镀镉层。但由 于镀镉层有毒，且镀液废水处理困难，现在已很少使用。钢铁基体上锌镀层，属于 阳极镀层，对钢铁基体具有电化学保护作用，能有效地防护钢铁的腐蚀。随着科学 技术和现代工业的飞速发展，锌镀层虽然具有很好的阳极防护性能，但这种纯镀锌 层却不能满足某些高耐蚀性要求零部件的耐蚀性要求。人们发现在锌镀层中掺入少 量其它金属，其抗蚀性能却会大大提高，所谓锌合金一般是指以金属锌为主要成分， 并含有少量其它金属形成的合金而言，而锌合金镀层与锌镀层相比通常都具有更高 的耐蚀性和其他优良特性，并有良好的防护性/价格比。大量实验结果表明，锌合金 镀层的耐蚀性在同等厚度条件下比纯锌镀层高出许多倍，因此，近些年来，电镀锌 合金的工艺研究获得迅速发展，研究最多的是二元合金。目前，成熟应用比较多的 是锌与铁族金属（Fe、Co、Ni）形成的二元合金，即锌-铁合金、锌-钴合金和锌-镍 合金，根据二元合金共沉积的条件是两种金属离子析出电位要十分接近或相等，由 于锌离子与铁族金属离子（Fe2+、Co2+、Ni2+）的标准电极电位相差太远，所以它们的 锌合金电镀溶液维护与管理比较困难，且合金镀层要经铬酸盐或三价铬盐钝化以形 成锌-铬膜才能大大地提高其合金镀层的耐蚀性及装饰性，因此，一种新型替代它们 的全光亮电镀锌（Zn）-铬（Cr）合金工艺配方应用而生。锌可以与铬族金属（Cr、 Mo、W）形成二元锌基合金,虽然在合金镀层中铬族金属含量很低，但因引入了自钝 化性、抗腐蚀性元素，却对镀层的特性影响比较大，特别是能较大程度地提高了锌 基合金镀层的耐蚀性；锌离子与三价铬离子在25℃水溶液中的标准电极电位分别为 -0.762V和-0.74V(即两者相差的绝对值为0.022V），由此可知两种金属离子的标准电 极电位十分接近，所以可以在简单镀液中就能够得到共沉积的锌（Zn）-铬（Cr）合 金镀层。但是现有技术中的电镀锌（Zn）-铬（Cr）合金溶液不稳定、组成成分比较 复杂、维护与管理也不方便，以致很难实现长期稳定地进行连续化生产的问题。

华炬新产品研究所技术咨询委员会科研人员现推荐一项全光亮电镀锌-铬合金溶液及技术工艺方法，该技术中的全光亮电镀锌（Zn）-铬（Cr）合金溶液是以硫酸锌-氯化铬- 尿素为主要成分的弱酸性硫酸盐型镀液体系，合金电镀溶液稳定、成分简单、电流 效率高（接近100%）、沉积速度快、光亮剂易配制、维护与管理方便，克服了电镀溶 液中三价铬离子不能长期稳定地持续电沉积问题，从而稳定了合金镀层中的铬含量 （5%-8%）,提高了合金镀层的防护性与装饰性，实现了连续化生产，主要用于取代 传统钝化锌铬膜（无论是六价铬钝化或是三价铬钝化）的镀锌层及其它锌合金镀层 如锌-铁合金、锌-钴合金和锌-镍合金等，多用作组合镀层的底层使用，或作为光亮 的耐蚀性表面镀层；同其它的电镀锌铬合金溶液相比；该技术提供的光亮剂加入该电镀锌（Zn）-铬（Cr）合金溶液中按常规方 法进行电镀，保证了三价铬离子持续、稳定地与二价锌离子发生共沉积，改善提高 了溶液的阴极极化能力、分散能力和覆盖能力，提高了镀层的含铬量及致密度，扩 大了电镀液的工作温度范围，提高了电镀产品外观的光亮度及其高耐腐蚀性，实现 了电镀锌（Zn）-铬（Cr）合金长期稳定地连续化生产等优点，所获得的镀层经锉刀 试验法和弯曲试验法测试镀层与基体的结合强度，试验后镀层未出现起皮、脱落等 现象，现将该全光亮电镀锌-铬合金溶液及技术工艺方法实例介绍如下供研究参考：（841133  131685）

该项目由华炬新产品研究所技术咨询委员会多位专家根据目前国内该领域最新技术推荐的新技术、新产品、新工艺，
包括技术工艺、技术创新、技术配方、方法步骤及实例等方面的推荐，供同仁参考交流，
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