一、鋅鎳合金電鍍簡介(jiè)
鋅(xīn)鎳合金(jīn)電鍍,是(shì)一項(xiàng)電鍍新技術。鍍層不再是單單的鋅層,而(ér)是鋅鎳合金層,通過電鍍技術鍍在鋼材表麵。
鋅鎳(niè)合金是用於電鍍鋼件時做可溶性合金陽極(jí)的鋅合金。電鍍用鋅鎳合(hé)金一般熔煉(liàn)成(chéng)Zn-2%Ni合金,用Zn-2%Ni合金配製成含鎳量0.04%~0.09%的鍍鋅液,與傳統鍍鋅層相比,鍍鋅鎳合金能有效解(jiě)決(jué)活性鋼鍍層超厚問題而降低成本,提高鍍層耐腐蝕性能。
鋅鎳(niè)合金電鍍內在質量(liàng)控製主要是控製(zhì)鍍液中鋅、鎳(niè)濃度的比例,從而使鍍(dù)層中鎳達到(dào)一定含量,要做到這一點,關鍵是控製鋅、鎳陽極麵積的比例(lì)和分控電流大小(要有分析手段(duàn),以掌握鋅、鎳濃度)。外觀質量的好壞主要是選好鍍鋅光亮劑(jì)。
二、鋅鎳合金電鍍的發展前景(jǐng)
鋅合金有鋅鈷、鋅鐵、鋅鎳等。其中鋅鎳鍍層抗蝕性最高,主要是指(zhǐ)含鋅90%~95%、鎳50%~10%的合金。這類合金已在世界範圍(wéi)許多領域實用許多(duō)年。例如鍍鋅鎳合金薄板已(yǐ)在汽(qì)車工業和(hé)計算機(jī)工業(yè)提供優良的生產(chǎn)毛(máo)坯,大(dà)大改善了抗蝕(shí)性。鋅鎳合金(jīn)電鍍的汽車元件如燃料管、掣動器、傳動元件(jiàn)等在某些(xiē)歐美國家設計圖中已標(biāo)準化,在日本應用範圍更廣泛。
三、鋅鎳合金電鍍在國內的發展情況
⑴1992年3月(yuè)廣(guǎng)州市(shì)二輕研究所(suǒ)袁國偉提出在酸性氯化物鍍液(yè)中鍍得光亮、整平的(de)鋅鎳合金鍍層,經過藍色鈍化處理後,外觀和(hé)抗蝕性都很好。
⑵1992年9月湖(hú)南教育學院韓定國提出氯化物酸性鍍鋅鎳合金,彩虹鈍化後鹽霧試驗4周期後(hòu)彩色(sè)未變。
⑶1992年6月北京航空航天(tiān)大學朱立群、羅黨育研究了鋅鎳合金鍍層塗覆(fù)有機漆膜後在5%氯化鈉溶液中和鹽酸酸(suān)霧條件下的耐(nài)蝕性,含鎳(niè)l0%~l5%的鋅鎳合金鍍層耐蝕性最好。
⑷l993年廣東花東工藝電鍍廠呂安敏(mǐn)介紹兩種不同類型(xíng)的鋅鎳合金電解液,可獲得含(hán)鎳≤8%的(de)鎳鋅合金鍍層,經後處理可得藍白(bái)、彩色、黑色轉化膜(mó),耐蝕性優異。
⑸1997年9月杜捍義(yì)、李異(華南(nán)理工大學)研究堿性電鍍光(guāng)亮鋅鎳合金,合成TD添加劑,獲得高抗蝕性含鎳l2%~l3%的鋅鎳合金鍍層。
⑹1997年6月何為提(tí)出氯化物鍍液(yè)鋅鎳合金電鍍配方,1998年討論鋅鎳合金的異常共沉積與正常(cháng)共沉積的轉(zhuǎn)變。
⑺屠振密等(哈爾濱工大)研究成功(gōng)低氫脆(cuì)鋅鎳合金電(diàn)鍍工藝、研(yán)製出721-3添加劑用於氯化物(wù)鍍液,ZQl用於(yú)堿性(xìng)鍍液。
⑻許強齡等(上海輕工業(yè)高等(děng)專科學院)成功研製出連續鍍半光亮鋅鎳合金鍍(dù)液添(tiān)加劑NZ-A。
⑼1996年盧(lú)錦堂(táng)(華南理工大(dà)學(xué))等研究以(yǐ)氨水為絡(luò)合劑、二甲胺(àn)及乙(yǐ)二胺等為添加劑的堿性鋅鎳合金電鍍工藝(yì)。
⑽1989年張順清(國(guó)營9624廠)介紹在檸檬酸鹽體係中(zhōng)使(shǐ)用791光亮劑和聚醚多元醇作添加劑得到結晶細致光亮的鋅鎳合金鍍層。
⑾1993年廣州金殿工藝製作有限公司呂安敏通過對微(wēi)酸性與堿性鋅鎳合金電鍍和轉化膜試驗,研製抗蝕性比鋅大5倍,比鎘大3倍(bèi)的(de)鋅鎳合金鍍層,鈍化膜呈(chéng)光亮五彩色、軍綠色和黑色D93。
⑿1993年蔡加勒、周紹民提出(chū)XZN一2組(zǔ)合添(tiān)加(jiā)劑對鋅鎳異常共沉積的(de)作用,化學組成、相組成和晶體結構的關係。
⒀1994年(nián)熊剛、鄒群等(武漢材保所)采用NZ-918係列(liè)添加劑在堿性鍍鋅鎳合金鍍液中以Dk0.5~6A/dm2獲得外觀光亮含鎳8%~l0%的鋅鎳合(hé)金。
⒁1994年盧燕平、任玉苓等(北京科技大學)優選鋅鎳(8%~l0%Ni)合金鍍層鈍化配方(fāng),鈍化膜(mó)穩定性好,其耐蝕性比未鈍化的高(gāo)2倍以上。
⒂1988年江(jiāng)蘇揚州電鍍廠夏振華在高濃度的氯化鎳和硫酸鋅的醋酸型鍍(dù)鋅鎳合(hé)金鍍液中,在較(jiào)高的Dkl5~30A/dm2鍍得光(guāng)亮細致的鍍層。
⒃1993年廈門大學楊防祖、許書楷等在含有DIE和AA-1組合添加劑(jì)的堿性(xìng)鋅鎳鍍液中獲得結合好、光亮鋅鎳(5%~l0%鎳)合金鍍層。
四、對當前我國鋅(xīn)鎳合金電鍍(dù)現狀的一點看法
我國對鋅鎳合金的研(yán)究始於上世(shì)紀八十(shí)年代,其所研究的皆為酸(suān)性氯化(huà)物電鍍工藝。在隨後的研究(jiū)中,專(zhuān)家們成功地解決了酸性氯化物(wù)電鍍鋅鎳合金的技術關鍵-找到並確定有效抑製低陰極電流(liú)密度區鎳沉積的最佳組合添加劑。由於這一突破,該項工藝可用於形狀較為複雜鋼鐵件的掛鍍,也可用於滾鍍。自一九九三年(nián)起先後多家單位用此工藝投入工業(yè)批量生產,其中一項主要加工產品是電纜橋架,在近十年裏其加工量達1-2萬噸。據悉,酸性鋅鎳合金電鍍雖在上世紀九十年代開始用於工業生產,但無論從其應用的產品品種和數量來說均處於起步階段,至於堿性鋅鎳(niè)合金電鍍在九十年代(dài)尚未(wèi)見用於工業(yè)生產的報導。
鋅鎳合金電鍍在我國迅速發展普及還是(shì)最近幾年的事,但發(fā)展的隻是堿性鋅鎳合金電鍍,酸性鋅鎳合(hé)金電鍍卻並未得到(dào)相應發展。如前所述(shù),酸性鋅鎳合(hé)金電鍍與(yǔ)堿性鋅鎳合金電鍍的工藝特(tè)點與酸(suān)性鍍鋅與堿性鍍鋅的特點類似,工藝的選(xuǎn)擇均取決(jué)於工件的形狀(除某些鋼種外),有的適用堿性工藝,有(yǒu)的適用酸性工藝,因此(cǐ),按理鋅(xīn)鎳合(hé)金電鍍兩種工(gōng)藝的使用(yòng)比例應與酸性鍍鋅(xīn)與堿性鍍鋅的比例大致接近,而不應有懸(xuán)殊的差別。
據知,我國酸性鍍鋅占電鍍鋅(xīn)總量的50%以上,堿性鍍鋅約占40%左右,而酸性鋅鎳合金電(diàn)鍍雖未見全國統(tǒng)計數據(jù),但據我們估計不會超過10%。酸性鋅鎳合金電鍍(dù)所占比例如此(cǐ)之低的原因就在於大(dà)量本應采用酸性鋅鎳合金電鍍的工件目前普遍采用了(le)堿(jiǎn)性鋅鎳合金電鍍工藝。僅據煤礦單體液壓支柱為例,全國使(shǐ)用(yòng)量超過(guò)100萬支,無數專一為此電鍍加工的單(dān)位普遍采用堿性鋅鎳合金(jīn)電鍍工藝而(ér)不是酸性鋅鎳合金電鍍工藝。根據專家們對這兩種工藝的研發與生產實踐,這類加工件在鍍層鎳含量相同、鍍層厚度相同、耐蝕性相似(sì)的情況下,采用酸性鋅鎳合金電鍍工藝其生產成本可降低50%左(zuǒ)右,產量可(kě)提(tí)高2倍以上。在此我們不打算對造成我國近年鋅鎳合金電鍍兩種工藝(yì)不合常理的發展狀況(kuàng)的原因進行探討,但僅預測這種狀(zhuàng)況將在數年後會得到改變,酸性鋅鎳合金電鍍工藝將逐步上升至它所應占的比例。
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