锌镍合金电镀控制要点

　　锌镍合金(通常含质量分数10%~15%的Ni)的耐蚀性很高(是锌镀层的3~6倍)，其硬度为200~250HV，比碱性锌酸盐镀锌层的硬度(90~120HV)高，而且具有低氢脆性以及良好的焊接性和可机械加工性。

　　锌镍合金电镀工艺

　　锌镍合金电镀的工艺流程为：化学除油─二级逆流水洗─脱脂酸洗─三级逆流水洗─阳极电解除油─二级逆流水洗─活化─三级逆流水洗─浸碱─电镀锌镍合金─四级逆流水洗─浸纯水─钝化─纯水洗2道─热纯水洗─压缩空气吹干─烘干。

　　锌镍合金前处理的注意事项

　　为确保合金镀层获得很好的结合力和外观，工件表面应“四无”，即无油、无锈、无挂灰、无氧化膜。前三“无”电镀人均知道，而污氧化膜常常被忽视。

　　氧化膜是在工件基体表面形成的一层结构不严密的氧化物或吸附物(统称为氧化膜)，这种不严密的物质若在电镀中不能被迅速溶解或清除，而被夹杂在镀层中时，镀层的结合力就会大大下降，且镀层外观易出现发花、发雾、针孔、粗糙等缺陷，带有氧化膜的工件的表面状态被称为“钝态”或“非活态”。这种状态会影响合金镀层在基体表面晶格上的自然延伸，从而造成各种各样的电镀缺陷。形成金属表面氧化膜(钝态)的原因很多，例如钢铁工件进入锌镍合金镀槽前需要经过酸洗活化，若酸洗活化后在空气中暴露时间较长，镀件表面会迅速形成一层氧化膜，有时甚至有浮锈产生，且酸洗活化中酸的浓度越高，钢铁件在空气中越易氧化，因此在酸洗和活化中适量加入添加剂以避免或减少氧化膜的形成，是非常必要的。此类添加剂主要由缓蚀剂、表面活性剂及对铁基体有活化作用的有机物组成。

　　由于碱性锌镍合金对前处理要求严格，认真及时地完善前处理工艺是十分必要的，这也是保证产品质量极为重要的措施。另外，返工件需要在线外酸洗槽中退除完合金镀层后才能进入本工艺流程，线上不允许返工件直接生产。另外要注意，挂具走完一个流程后也需要在另外的酸洗液中完全退除了Zn–Ni合金镀层才能上线使用。若Zn–Ni合金镀层没有每次退尽，轻则影响工件的走位，重则有严重的挂具印、阴阳面等。

　　锌镍合金镀液控制要点

　　NaOH含量

　　在100~140g/L的范围内，镀层的含镍量随NaOH质量浓度的上升而略有上升，且当NaOH为130~140g/L时达到很高。但NaOH质量浓度超过140g/L后，镀层中的含镍量略有下降。NaOH在100~140g/L范围内时，镀液的电流效率变化不大，一般为70%左右。另外，NaOH是锌的配位剂，可改善电镀液的导电能力，一般选取为120~140g/L。

　　ZnO及Ni2+的含量

　　当镀液中镍离子一定时，锌离子浓度越高，则镀层的含镍量越低。因此，控制镀液中镍离子和锌离子的比值很重要，一般m(Zn2+)∶m(Ni2+)=10~13，在生产中可通过增加或减少Zn2+与Ni2+的比值来控制镀层的镍含量。镀液中NaOH/ZnO质量比控制在10~12为宜。ZnO含量过高会影响低区走位。

　　配位剂含量

　　配位剂主要为有机胺，当镀液中配位剂不足时，镀液中的镍离子易产生沉淀而无法与锌离子共沉积，导致走位不佳。配位剂能与镍离子形成带正电荷的[NiC8H23N3]，由于锌镍合金的电沉积是在负电荷的阴极表面进行，镍的配离子受到双电层电荷的吸引作用而容易到达阴极表面放电，所以镀层中镍含量随配位剂浓度增大而增加。当镀液中配位剂含量不足时，镀层中的镍含量达不到10%以上。镀液中的配位剂体积分数若达到80~100mL/L，则足以与全部镍离子形成配合物，随后配位剂浓度再继续增加，镀层中含镍量也会再增加。

　　电流密度

　　碱性锌镍合金中含镍量随着电流密度的增大而略有增加，在0.5~6.0A/dm2范围内基本保持恒定。从保证镀层的含镍量和电流效率两方面来综合考虑，生产时电流密度应控制在1.5~2.0A/dm2为好。电流密度过大，则阴极电流效率降低，车间的碱雾大。

　　温度

　　碱性锌镍合金一般在20~28°C时均能获得良好的镀层，镀液温度升高，镀层中的镍含量会有所增加。温度过高时，镀层中镍含量过高，且低区走位不佳，Na2CO3易累积，所以自动控温设备是必要的要求之一。