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锌镍合金电镀酸碱两种工艺优缺点的比较

已解决 悬赏分:0 - 解决时间 2012-03-08 13:05

  上海力群金属表面技术开发有限公司

    一、两种工艺优缺点比较
    酸性锌镍合金电镀与碱性锌镍合金电镀的工艺特点与酸性镀锌与碱性镀锌的特点类似。以下分别对比这两种工艺的主要优缺点。
        碱性锌镍合金电镀的优点            酸性锌镍合金电镀的缺点    
1、均镀能力(分散能力)好,镀层   1、均镀能力(分散能力)相对较低  
  厚度分布相对均匀。               镀层厚度分布均匀性相对要差。
 2、工件高、低电流密度区镀层中    2、工件高、低电流密度区镀层中   
的镍含量差别较小。               的镍含量差别较大。  
     碱性锌镍合金电镀的缺点            酸性锌镍合金电镀的优点    
1、电流效率低,一般为50%左右,  1、电流效率高,一般为90%左右,   
镀层沉积速度慢,0.25微米/分       镀层沉积速度快,最高可达1.0
左右。                            微米/分以上。
 2、生产运行成本高。               2、生产运行成本低,
较碱性工艺                                      低50%左右。
 3、保持镀槽正常运转相对较难。     3、保持镀槽正常运转相对较易。
 4、不能镀覆铸铁、渗碳钢、高碳钢。     4、可以镀覆铸铁、渗碳钢、高碳钢。                            
    二、两种工艺的选择
   
  从上述两种工艺的特点及优缺点的对比中我们可以得出,对这两种工艺的选择取决于被镀覆工件的材料和工件的几何形状。除铸铁、渗碳钢这类材料外,由其它金属材料(主要是碳钢)制成的工件选用何种工艺将取决于工件的几何形状,其选择的原则是:在电镀时工件的高电流密度与工件的低电流密度区的电流密度二者差别较大的则采用碱性工艺,反之,则采用酸性工艺。例如,带有盲孔的工件或工件的中心部位与其边缘部位距离较远的工件(如叶轮),这类工件在电镀时其工件的高电流密度区的电流密度与工件的低电流密度区的电流密度二者相差甚大。在此情况下,若采用酸性工艺,工件的低电流密度区与高电流密度区的镀层厚度以及镀层中的镍含量的差别较采用碱性工艺要大得多。当被镀的是形状简单的工件,诸如圆柱体的各类滚筒、活塞、紧固件等等,由于工件表面的电流密度相对一致,在此情况下,就应选择酸性工艺,因为碱性工艺的二大优点已无多大意义,而其本身的缺点却相当突出。
   
  三、对当前我国锌镍合金电镀现状的一点看法
   
  我国对锌镍合金的研究始于上世纪八十年代,其所研究的皆为酸性氯化物电镀工艺。笔者在此项研究中成功地解决了酸性氯化物电镀锌镍合金的技术关键-找到并确定有效抑制低阴极电流密度区镍沉积的最佳组合添加剂。由于这一突破,该项工艺可用于形状较为复杂钢铁件的挂镀,也可用于滚镀。自一九九三年起先后多家单位用此工艺投入工业批量生产,其中一项主要加工产品是电缆桥架,在近十年里其加工量达1–2万吨。但就笔者所知,酸性锌镍合金电镀虽在上世纪九十年代开始用于工业生产,但无论从其应用的产品品种和数量来说均处于起步阶段,至于碱性锌镍合金电镀在九十年代尚未见用于工业生产的报导。
   
  锌镍合金电镀在我国迅速发展普及还是最近几年的事,但发展的只是碱性锌镍合金电镀,酸性锌镍合金电镀却并未得到相应发展。如前所述,酸性锌镍合金电镀与碱性锌镍合金电镀的工艺特点与酸性镀锌与碱性镀锌的特点类似,工艺的选择均取决于工件的形状(除某些钢种外),有的适用碱性工艺,有的适用酸性工艺,因此,按理锌镍合金电镀两种工艺的使用比例应与酸性镀锌与碱性镀锌的比例大致接近,而不应有悬殊的差别。
   
  据知,我国酸性镀锌占电镀锌总量的50%以上,碱性镀锌约占40%左右,而酸性锌镍合金电镀虽未见全国统计数据但据笔者估计不会超过10%。酸性锌镍合金电镀所占比例如此之低的原因就在于大量本应采用酸性锌镍合金电镀的工件目前普遍采用了碱性锌镍合金电镀工艺。仅据煤矿单体液压支柱为例,全国使用量超过100万支,无数专一为此电镀加工的单位普遍采用碱性锌镍合金电镀工艺而不是酸性锌镍合金电镀工艺。根据笔者对这两种工艺的研发与生产实践,这类加工件在镀层镍含量相同、镀层厚度相同、耐蚀性相似的情况下,采用酸性锌镍合金电镀工艺其生产成本可降低50%左右,产量可提高2倍以上。笔者在此不打算对造成我国近年锌镍合金电镀两种工艺不合常理的发展状况的原因进行探讨,但仅预测这种状况将在数年后会得到改变,酸性锌镍合金电镀工艺将逐步上升至它所应占的比例。
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