Zn-Ni合金电镀国内外研究现状
2 Zn-Ni合金国内研究情况
在国内对镀液的研究主要是在近10年发展起来的，主要是集中在添加剂和络合剂的研发以及电沉积工艺对Zn—Ni合金沉积的影响方面。如1997年成都电子科技大的何为对在氯化物溶液中沉积Zn—Ni台金时电流密度的影响进行了研究[26]，同年同济大学杨宇翔等报道了研发的络合剂HEDP和添加剂ZNP结果[27]。总的来说，我国的Zn—Ni合金电镀液还主要是碱性和酸性两种类型的镀液同时使用。酸性体系现在向弱酸性发展，以前主要是氯化铵型，现在主要是氯化钾型，其优点是：电流效率高，通常在都在95％以上，沉积速度快，氢脆性小，污水处理简单，容易得到镍含量高的镀层(通常在13％以上)，耐蚀性比镀锌层高5倍以上，其缺点是：镀液的分散能力差，对设备腐蚀性大。碱性体系是最近几年才发展起来的，其优点是：镀液的分散能力好，在较宽的电流密度范围内镀层合金成分比例较均匀，镀层厚度也较均匀，对设备和工件的腐蚀较小，工艺操作容易，工艺稳定，成本较低，镀层含镍多在7～9％，镀层容易钝化处理，其缺点是：阴极电流效率较低(60％--80％)，不适合电镀铸铁和硬质钢，废水处理也较困难。
3 Zn-Ni合金的钝化
Zn-Ni合金镀层外观为灰白至银白色，和锌镀层一样，都是阳极镀层，对钢铁具有电化学保护作用，耐蚀性较高，经过钝化处理，还可进一步提高其耐蚀性，同时也具有很好的装饰性。钝化处理可采用不同含量的铬酐和不同成分的钝化溶液及不同的工艺条件，得到耐蚀性不同和色彩各异的钝化膜，如彩虹色、蓝白色、橄榄色、蓝色、黄色和黑色等色调[27]。一般合金中镍含量在10％以内，钝化还比较容易，含量在13％左右时，钝化就比较困难，当含量超过16％时，则很难钝化。目前对Zn—Ni合金镀层的钝化的研究主要集中在低铬蓝白色钝化和彩色钝化，国内外也不断发展黑色钝化。彩色钝化液的主要成分是铬酐或铬酸盐，它具有较高的毒性和强氧化性，从环保角度考虑则尽量采用低浓度的溶液。铬酐是生成氧化膜的主要成分，溶于水后生成铬酸和重铬酸，它是强氧化剂，当Zn—Ni合金镀层与钝化液接触时，在界面上发生了氧化还原反应，吹冰价的铬被还原为三价的铬，而锌则被氧化为锌离子。出于锌的溶解，使得合金镀层表面附近溶液的氢离子浓度下降，PH值上升，于是在镀层表面生成了碱式铬酸铬、碱式铬酸锌和三氧化二铬等难溶的化合薄膜，即彩色钝化膜[28]。1993年闩本的Shindoy获得Zn—Ni合金的铬酸盐钝化处理的专利[29]。1997年德国Bergmann H．采用电解槽将三价铬重新氧化，并除去溶液中的锌离子使其再生，使钝化处理的成本减小[30]。1999年鸡西煤矿专用设备厂的梁振东对彩色钝化工艺进行了较详细的研究[31]。武汉材料保护研究所也研制了彩色钝化工艺，结果显示含镍量在10％以下的Zn—Ni合金钝化效果很好[28]。
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