碱性锌酸盐体系Zn-Fe合金电镀异常共沉积研究

采用分电流曲线法研究了碱性锌酸盐体系Zn-Fe合金电镀异常共沉积的规律.研究发现:Zn-Fe合金共沉积在低电流密度下为正常共沉积,高电流密度下为异常共沉积,且存在一转换电流密度;锌铁离子摩尔比、NaOH、配合剂等影响锌铁离子阴极还原交换电流密度的因素均对转换电流密度有影响;Zn-Fe合金共沉积过程中锌发生了欠电势沉积.锌铁离子的交换电流密度不同是引起Zn-Fe合金异常共沉积的主要原因.     

阴离子膜不锈钢阳极锌锰合金电沉积的研究

研究了锌锰合金电沉积的工艺条件,镀液稳定性,镀层中锰含量和阴极电流效率的规律。采用阴离子膜作阳极隔膜,不锈钢作阳极,紫铜板为阴极,研究了硫酸盐－柠檬酸体系锌锰合金电沉积的工艺条件,讨论了阴极电流密度,镀液中锰离子的浓度,镀液中锌,锰离子的摩尔比,增效剂、电沉积温度等因素对镀层中锰含量和阴极电流效率的影响规律,探索了提高阴极电流效率的途径,改善了镀液的稳定性。本文所选工艺条件为：MnSO4.H2O 30-50g/L,ZrSO4.7H2O:5-10g/L,柠檬酸钠（二水）100－150g/L,增效剂0．083g/L,表面活性剂适量,ic 1.5-3.0A/dm^2,pH值5．6,t25-30℃。该工艺可得含锰量为50％左右的锌锰合金镀层,阴极电流效率约60％。镀液在该工艺条件下连续施镀90min镀层组成稳定。     

抑氢剂提高Zn-Fe合金电镀电流效率的机理初探

为了从理论上揭示负二价的硫族化合物抑氢剂提高Zn-Fe合金电镀电流效率的本质,采用电化学方法研究了抑氢剂对锌、铁分电流曲线,电极/溶液界面间双电层微分电容的影响,并运用金属的价电子理论阐述了抑氢剂提高Zn-Fe合金电镀电流效率的机理.结果表明:抑氢剂的加入使铁沉积的分电流增加,在阴极电流密度为0.20 A/dm2时,铁的分电流增加最大,由0.10 A/dm2增至0.14 A/dm2.抑氢剂选择性化学吸附于铁电极表面的活性点上,明显降低了电极/溶液界面间的微分电容,当抑氢剂浓度从0增加至20 mL/L时,双电层微分电容由20.3μF/cm2很快下降至7.0μF/cm2.抑氢剂中显负电性的元素硫比氢原子提供电子的能力强,与铁共享孤对电子,优先吸附于铁电极表面的活性点上,阻碍氢原子的吸附,提高氢气的析出过电势,从而提高Zn-Fe合金电沉积的阴极电流效率.Zn价电子已满,含有孤对电子的硫族化合物不能在其表面发生化学吸附,故抑氢剂对纯Zn电镀的阴极电流效率影响不大.     

阴极偏压对Zn-Ni合金镀层电沉积行为的影响

碱性锌酸盐体系电沉积Zn-Ni合金镀层的研究还不系统。采用扫描电子显微镜(SEM)、能量色散谱仪(EDX)、电化学阻抗谱(EIS)等研究了碱性锌酸盐体系中A3钢表面Zn-Ni合金镀层的共沉积行为,考察了阴极偏压对Zn-Ni合金镀层成核/生长速率的影响规律。结果表明:通过恒电流电沉积技术得到的Zn-Ni合金镀层表面平整光亮,镀层中Ni含量为10.6%;Zn-Ni合金镀层的沉积过程遵循异常共沉积机制,镀液中的Zn2+阻碍了Ni2+的阴极还原反应过程;Zn-Ni合金镀层的沉积速率随着阴极偏压的变负而呈指数规律提高。     

硫酸盐-柠檬酸体系锌锰合金电沉积的研究

用电化学法研究了硫酸盐-柠檬酸体系锌全系锌锰合金电沉积的工艺条件,各因素对镀层中锰含量及电流效率的影响及提高电流效率的途径,在最佳工艺条例上镀液稳定,镀层抗蚀性好,施镀电流效率较国外文献报道值提高50%.     

以三乙醇胺为辅助配位剂碱性电沉积锌镍合金的电化学行为

碱性镀液中镍离子的配位剂对镀层影响很大,目前对其多种配位剂共同使用的研究较少。研究了以四乙烯五胺为镍离子的主配位剂,三乙醇胺(TEA)为镍离子辅助配位剂的锌镍合金碱性电沉积体系,在不同三乙醇胺含量和电流密度下在Q235低碳钢表面电沉积锌镍合金的电化学过程。结果表明:随着镀液中三乙醇胺含量增加,电流效率和沉积速率下降,溶液电阻、电荷传递电阻和电感先增加后降低,在n(TEA)∶n(Ni2+)=2.0时阴极极化最大;增加阴极电流密度使镀液的沉积电位变负,阴极极化增大,同时使电荷传递电阻和电感变小;该碱性电沉积锌镍合金的过程受电化学步骤和扩散步骤混合控制。     

碱性锌酸盐体系锌钴合金电镀工艺研究

目前国内对碱性锌酸盐体系电镀锌钴合金的研究较少。研究了碱性锌酸盐Zn-Co合金电镀体系中合金镀液组成及工艺条件对镀层Co含量的影响,得到了最佳镀液组成及工艺条件:锌钴离子总浓度0.3 mol/L,锌钴离子摩尔比9∶1,150 g/L氢氧化钠,15.0 m L/L添加剂A,1.0 m L/L添加剂B,电流密度Jc3 A/dm2,温度25~30℃。在最佳工艺条件下可得到Co含量为2.0%~2.2%的Zn-Co合金镀层。结果表明:Zn-Co金的沉积表现为异常共沉积;在一定范围内,镀层中钴含量的变化会影响镀层光亮度的变化;钴配位剂对Zn-Co合金的共沉积电化学行为不造成影响。     

电镀工艺条件对钯铁合金镀层成分的影响

在由FeS04*7H2O、Pd(NH3)2Cl2、磺基水杨酸和(NH4)2SO4组成的镀液中,采用脉冲电沉积方法制备了Pd-Fe合金镀层,并研究了各种电镀工艺条件对钯铁合金镀层成分的影响规律.结果表明:增大Fe2 浓度与增大脉冲电压均使镀层中铁含量增加;在导电盐浓度低于0.1 mol/L时,随着浓度的增加,镀层中铁含量增加;用乙二胺调节溶液pH值所获得的镀层铁含量比用氨水调节要高些;增大镀液pH值、延长脉冲关断时间和延长施镀时间均使镀层中铁含量减少;升高镀液温度,镀层中铁含量先减少后增加,在约60 ℃时有最小值.因此,采用不同的工艺条件,可获得所需Pd/Fe原子比不同的钯铁合金镀层,为制备L10型晶体结构钯铁合金中Fe/Pd原子比为1:1的基本要求提供了重要的参考价值.     

Ni-Cr合金在三价铬水溶液中的电沉积

Al基体上电镀Ni-Cr合金可以大幅度改善其防护性能,为此以铝为基体,以柠檬酸为配位体,在三价铬的硫酸盐-氯化物镀液中电沉积了光亮平滑、质量优良、与基体结合良好、Cr含量为1.4%～26.0%、厚度为10～30μm、最大电流效率可达58.0%的Ni-Cr合金镀层.研究了电流密度、温度、pH值、CrCl3浓度等参数对电流效率和镀层厚度的影响.电位滴定显示,镀液的缓冲能力良好;阴极极化曲线表明,Ni-Cr合金的电沉积符合Tafel方程.SEM形貌观察发现,Ni-Cr合金表面布满了均匀密集的球形小颗粒;通过XRD检测确定,Ni-Cr合金为晶体结构,Cr含量升高使晶粒变小;Ni-Cr镀层的耐蚀性较好,Cr含量的升高有利于耐蚀性的提高.     

碱性溶液中电镀含低铁量的锌铁合金的研究

为了提高镀锌层的抗蚀能力,研究了在碱性溶液中电镀含低铁量的锌铁合金工艺及其添加剂,讨论了各种因素对合金层中含铁量的影响,并应用电化学方法、中性盐雾试验、扫描电镜方法对所得的锌铁合金镀层进行了分析和测试.结果表明:合金镀液的阴极电流效率为73%,深镀能力为100%,合金层中含铁量为0.4%～0.8%;经钝化后,其盐雾试验出现白锈时间为240 h(镀锌层为94～144h).本研究推荐的电镀低铁的锌铁合金镀液及操作条件是:10～12 g/L ZnO,120～140 g/L NaOH,20～35 mL/L铁补充剂,15～20 mL/L光亮剂,5～8 mL/L辅助剂,阴极电流密度0.5～4.5 A/dm2,温度15～40℃.