電鍍鋅基合金的研究，國(guó)內(nèi)外都始于20世紀(jì)50年代。在國(guó)外，當(dāng)時(shí)曾有人從氯化物鋅鐵槽內(nèi)得到鏡面光亮的鋅鐵合金鍍層，想以此代替亮鎳鍍層而節(jié)約金屬鎳。20世紀(jì)70年代由于汽車工業(yè)的高速發(fā)展，日、美等汽車出口國(guó)，考慮到他們的汽車車體鋼板是以鍍鋅層作為涂裝底層，滿足不了汽車在高寒及鹽砂地帶行駛的防護(hù)性能要求，于是加強(qiáng)這一領(lǐng)域的研究，取得突破性進(jìn)展，很快用于汽車工業(yè)，逐步擴(kuò)展到電子、電器等工業(yè)領(lǐng)域。

　　1 鋅基合金的特點(diǎn)

　　鋅在自然界中分布較廣，鋅基合金壓鑄件一步成形，具有精度高，加工過(guò)程無(wú)切削或很少切削，且比重小，有一定的機(jī)械強(qiáng)度等優(yōu)點(diǎn)，因而在日用建筑五金、家用電器、尤其是汽車工業(yè)中大量應(yīng)用，但鋅合金壓鑄件又具有一些特殊性，電鍍時(shí)需要注意：

　?、匐姌O電位很負(fù)，屬兩性金屬，在酸性和堿性溶液中均易發(fā)生化學(xué)溶解。所以，在含有電位較正的金屬離子的電鍍液中，氫和金屬離子能被鋅置換析出。

　?、阡\合金在壓鑄過(guò)程中是由熔融態(tài)成為固體的，由于冷卻時(shí)的溫度不均勻，在壓鑄件表面易產(chǎn)生偏析現(xiàn)象，使表面產(chǎn)生富鋁或富鋅相。所以不能用強(qiáng)酸、強(qiáng)堿進(jìn)行除油或浸蝕，強(qiáng)堿使富鋁相先溶解，強(qiáng)酸使富鋅相先溶解，使表面產(chǎn)生針孔、微氣孔等缺陷。即使在預(yù)鍍后，最好也不要在強(qiáng)酸、強(qiáng)堿性的電鍍液中電鍍，以免鍍液滲入基體后清洗不凈，與鋅發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣，使鍍層起泡脫落。

　?、蹓鸿T件表面是一層無(wú)孔層，內(nèi)部則是疏松多孔的結(jié)構(gòu)。表面經(jīng)機(jī)械拋光后，也容易暴露孔隙和缺陷，因此不能過(guò)度拋磨。

　　綜上所述，在鋅基合金上的電鍍：

　?、僖擞糜袡C(jī)溶劑脫脂法除掉大部分拋光膏（如三氯乙烯等）。

　?、陬A(yù)鍍時(shí)應(yīng)帶電入槽，并用沖擊電流以防止鋅與電鍍液中電位較正的金屬離子發(fā)生置換反應(yīng)。

　　③預(yù)鍍銅時(shí)，鍍層應(yīng)稍厚一些，應(yīng)為6-10ΜM。因?yàn)楫?dāng)銅鍍到鋅合金表面上時(shí)，銅即擴(kuò)散到鋅中，形成一層較脆的銅-鋅合金中間層，鍍層越薄，銅向鋅中的擴(kuò)散越快，因表面鍍層與鋅合金基體的電位差而引起的電化學(xué)腐蝕也越嚴(yán)重。

　?、芏鄬渝僀R層是鋅合金的陰極保護(hù)層，鍍層必須有一定的厚度，以使鍍層無(wú)孔隙，避免形成大陰極小陽(yáng)極的不利局面。

　　2 鋅合金的鍍前處理

　　2.1 機(jī)械整平：為了除去鋅合金壓鑄件的毛刺、飛邊等缺陷，需要進(jìn)行機(jī)械整平（即磨光和拋光）。

　?、倌ス猓海ūM量少用）用力要均勻，不宜用力過(guò)大而損傷表面。工藝如表1。

　?、趻伖猓簯?yīng)輕拋輕放，先用黃拋光膏粗拋，再用白拋光膏拋亮，在無(wú)拋光膏時(shí)易倒光。工藝如表2。

　　2.2 除油：鋅合金為兩性金屬，化學(xué)活性較強(qiáng)，因此，不宜用氫氧化鈉除油。操作溫度不宜過(guò)高，零件不宜長(zhǎng)時(shí)間浸泡于除油溶液中。

　?、偃軇┏停河萌纫蚁┤軇┙n或噴淋，溶器上部四周應(yīng)裝冷凝裝置，將揮發(fā)的溶劑冷凝回收。

　?、诨瘜W(xué)除油：常用來(lái)代替溶劑除油，特別是對(duì)于沒(méi)有拋光過(guò)的壓鑄件。典型工藝如表3。

　　③電化學(xué)除油：鋅基合金的電化學(xué)除油溶液應(yīng)是弱堿性的，盡量少用氫氧化鈉（因鋅基合金導(dǎo)電性能較差，加入微量氫氧化鈉時(shí)，可提高鍍層結(jié)合力，減少起泡現(xiàn)象）。一般用陽(yáng)極除油（因陽(yáng)極除油過(guò)程中零件表面生成的暗膜較陰極除油生成的暗膜容易在弱酸中除去）。鋅合金除油后，表面有極薄的氧化膜，需要在稀酸中浸蝕，最常用的工藝如表4。

　　3 預(yù)鍍

　　由于鋅合金的電位較負(fù)，在普通電鍍銅溶液中會(huì)發(fā)生強(qiáng)烈的置換反應(yīng)，嚴(yán)重影響鍍層的結(jié)合力，必須先預(yù)鍍（或閃鍍）。預(yù)鍍工藝主要有氰化預(yù)鍍銅與中性預(yù)鍍鎳。

　　3.1 氰化預(yù)鍍銅：鋅基合金氰化預(yù)鍍銅在生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。預(yù)鍍銅溶液一般含銅量較低，游離氰化鈉含量較高。為了防止零件深凹處鋅、鋁與電位較正的銅絡(luò)離子的置換反應(yīng)，采用大電流閃鍍。預(yù)鍍銅應(yīng)用一定厚度（1微米以上），否則不足以阻止鍍鎳溶液對(duì)鋅合金的浸蝕。其工藝如表5。

　　3.2 檸檬酸鹽預(yù)鍍鎳：工藝如表6。

　?、匍_始采用沖擊電流2～3A/DM2，1～3分鐘后恢復(fù)正常的電流密度。

　?、诒３諲ISO4：NA3C6H5O7=1：1.1～1.3，可防止鋅與鎳離子的轉(zhuǎn)換反應(yīng)，提高鍍層的結(jié)合力。

　　檸檬酸鈉：

　　（1）過(guò)低：鍍件與溶液置換反應(yīng)嚴(yán)重，鍍層結(jié)合力不好。

　?。?）過(guò)高：電流效率太低。

　　③PH值不能太高，否則影響鍍層的結(jié)合力。

　　3.3 預(yù)鍍銅-鋅合金：工藝如表7。

　　4 結(jié)語(yǔ)

　　鋅合金電鍍的開發(fā)、應(yīng)用與發(fā)展，已越來(lái)越受到人們的青睞，成為未來(lái)防護(hù)性鍍層發(fā)展的重要方向，展示了它在防護(hù)電鍍領(lǐng)域的廣闊前景。

 

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