摘要：

 鋅鎳合金具有較高的耐腐蝕性，優良的可加工性，具有市場的需求前景，目前廣泛應用在汽車航天機械及電子行業上，下面通過介紹其特點及工藝，了解生產應用中的操作。

關鍵詞：鋅鎳合金；電鍍

0 前言

鋅鎳合金自問世以來，它在耐腐蝕能力方面具有的無與倫比的優勢而受到電鍍業界廣泛的關注，但是由于一些生產應用等局限性的存在，致使其不能得到廣泛的應用及推廣。在相當長的一段時間里面，鋅鎳合金僅僅在學術研究層次上進行。經過世界同仁的大量工作，不斷的研究開發，工藝生產控制方法不斷的完善，生產應用中很多問題都得到解決，鋅鎳合金逐漸的在汽車、電子、航天航空以及軍事領域的到相繼的推廣和應用。因為鋅鎳合金有著特別的耐腐蝕和高耐磨性，近幾年來在汽車行業得到了蓬勃的發展，鋅鎳合金在國外最早在上世紀的80年代便得到了工業的應用，在國內則滯后很多，直到上世紀90年代才有相關的研究報道，真正能夠投入生產還是近幾年的事情，而且在應用的過程中多多少少還是存在一些問題，可以說國內的鋅鎳合金產品真正能夠進行大規模生產的也就寥寥幾家。近年通過不斷的生產小試、中試批量生產，并在生產中反應出來的各種工藝缺陷和故障，進行不斷的改善和改良，現在我們可以負責任的說，鋅鎳合金工藝是一個成熟的穩定的工藝，它具有優良的耐蝕性能的同時，它還具備操作容易，管理簡單，各色鈍化容易的優點，而這一點，恰恰是目前國內其他同類產品所欠缺的。

1、鋅鎳合金的優越耐腐蝕性能

首先，我們通過實驗來對鋅鎳合金鍍層和鍍鋅層進行對比，如圖1，實驗裝置掛鍍，陰極工件為圓柱形鐵棒，電鍍厚度為5um，電鍍測試分為三種。第一，加溫中性鹽霧測試，第二種，鋅鎳各類鈍化后鹽霧測試，第三種，隨著鎳含量的變化來進行鹽霧測試對比。

通過鹽霧的觀察和記錄，得出以下的數據圖，圖2，為加溫中性鹽霧測試的鋅和鋅鎳合金對比

 
    圖表上顯示結果表明，鋅鎳合金的最大特色是經歷過受熱，也不至于使耐腐蝕性產生極端的劣勢，在中性鹽霧測試中，鹽霧是普通鍍鋅的幾倍，經過各種顏色的鈍化后耐腐蝕性更佳。

圖3、鈍化后的鋅鎳合金在中性鹽霧測試結果

   上圖結果顯示，鈍化后的各種顏色當中，綠色的鹽霧是最好的，其次是黑色和五彩，無鉻鈍化的白銹鹽霧相對較差。

圖4、隨著鍍層的鎳含量變化在中性鹽霧中的測試結果   

   上圖數據結果表明，隨著鎳的增加，鎳含量在＞7.5%-10%鹽霧性能較好，同時這階段的鎳變化基本不影響鍍層的耐腐蝕性，但鎳含量偏高＞12%對鈍化有影響，不容易鈍化，反而影響到鍍層的耐腐蝕性，因此，實際生產中鍍層的鎳含量一般控制在6-12%之間鹽霧性能最佳。所以對于鋅鎳的鎳控制相當重要。
  
   2、 鋅鎳合金的常用種類和組成成份

2.1、酸性鋅鎳合金組成工藝：

 
   2.2、堿性鋅鎳合金組成工藝

 
   2.3、酸性和堿性鋅鎳合金的工藝區別

   經過近年的陸續研究改善，酸性和堿性的缺點都趨于改善，兩者在生產應用中的選擇可以根據電鍍工件的外觀和性能要求等來進行選擇，工件較為復雜或者鍍層均鍍要求比較高的則采用堿性工藝，反之，則采用酸性工藝，例如（圓柱形，柱形，平面等工件可考慮選擇酸性鋅鎳合金，另外如工件上有盲孔的，電池殼等工件則需要選擇堿性的鋅鎳合金來進行電鍍。圖例（）

3、鍍液各因素的作用：

   3.1 酸性氯化物鋅鎳合金

   A、主鹽：氯化鋅和氯化鎳

銨鹽的鋅鎳合金鍍液中，常用的主鹽以氯化鎳和氯化鋅為主，提供鋅鎳合金鍍層必須的金屬離子，氯化鋅的含量允許在50-90g/L范圍內波動，含量低時，分散能力和深度能力提高，電流效率有所降低，含量過低，鍍層容易燒焦，沉積速度緩慢，含量高時，高亮度提高，分散能力有所下降，電流效率有所提高，但嚴重過高，則鍍層粗糙，光亮度反而下降。氯化鎳含量低時，因為沉積的電位區別，溶液中鎳含量偏低，實際上市無鎳共沉積，影響鍍層的耐腐蝕性能，而鎳離子含量過高，鎳的過量沉積，不能對鍍層有良好的鈍化效果，同時耐腐蝕也下降。
 
    B、導電鹽：氯化銨 氯化鉀

在氯化物鍍鋅鎳合金中，氯化銨其作用為提高鍍液的導電性能，降低槽壓，改善鍍液的分散能力和覆蓋能力，另外對鍍液中的鎳和鋅離子有一定的絡合能力，穩定鍍液，提高陰極極化，直接影響到鍍層的組成，使鍍層細致均勻，過高容易有結晶析出，過低影響導電性，高電位鍍層發暗，粗糙。
  
    C、添加劑：混合型絡合劑和光亮劑

在氯化物鋅鎳合金中添加各種添加劑，可使鍍層外觀光亮，結晶細致，分散能力提高，鍍層的鋅鎳比平衡，穩定鍍液

D、溫度和PH值

 氯化物鋅鎳合金中PH值是一個重要的參數，當PH值過低時，鋅陽極溶解過快，光亮劑容易析出，鍍層容易發花，鍍液中的鋅離子積累過多，鋅鎳比失調。
     PH過高，則均鍍能力較差，嚴重偏高時，鋅離子水解，鍍層容易生成毛刺，并夾帶著氫氧化物，對鍍層的質量有所影響。

     溫度的作用，對于鍍層中的鎳含量有著明顯的影響，溫度偏高，鍍層的鎳含量也增大，溫度偏低，光亮性好，但鍍液分散能力較差，鍍層容易燒焦。

3.2 堿性鋅鎳合金

A、主鹽：氧化鋅和絡合好的鎳混合液，鎳離子在一般的堿性容易中形成氫氧化鎳沉淀，無法參與電鍍反應，絡合好的鎳混合液的加入，可以使鍍液穩定，鎳離子的穩定，共同沉積，鎳離子的高低影響到鍍層中的鎳含量高低。氧化鋅的含量高低除了對合金鍍層中的鋅鎳比有影響外，對沉積速度和光亮度，分散能力也有影響。

B、氫氧化鈉：氫氧化鈉主要的作用是起到對鋅的絡合作用和改善鍍液的導電作用，有利于陽極的均勻溶解，氫氧化鈉過量，提高鍍液的分散性能，降低電阻，但鍍液中的鋅陽極溶解過快，鋅離子含量偏高。氫氧化鈉含量不足時，會出現氫氧化鋅的沉淀和陽極鈍化，鍍液的分散性能也降低。
 
   C、添加劑：混合型添加劑，在堿性鋅鎳合金中，由于鎳和鋅的電極相差較大，兩者不能共同沉積，形成不了合金鍍層，當加入混合的絡合劑和光亮劑等，可以促使兩種金屬離子以絡合物形態存在，同時使電極電位相近，發生共同沉積，形成光亮的，均勻的合金鍍層。

D、溫度：堿性鋅鎳合金對于溫度的波動不太明顯，溫度比較高時，鍍層結晶比較粗

F、電流密度：堿性鋅鎳合金中電流的大小對于鍍層的鋅鎳比波動不大，電流再大，鎳的含量基本趨于穩定在6-10%之間。（作者：馮橋宇   潘國寬   張春河 廣州美迪斯新材料有限公司）