次磷酸钠对锌-镍合金电沉积和镀层耐蚀性的影响

在乙酸盐−铵盐体系电镀锌–镍合金镀液配方中添加次磷酸钠,以45钢为基体电沉积锌–镍–磷合金。通过循环伏安法和小槽电镀实验研究了pH、温度和电流密度对镀层成分的影响,采用扫描电镜、能谱、X射线荧光、X射线衍射等技术对镀层形貌和微观组织进行表征,采用Tafel极化曲线和电化学阻抗谱对镀层的耐蚀性进行测试。结果表明:在不含主盐的基础镀液中,次磷酸钠的P不能被还原出来,而次磷酸钠与Zn^(2+)、Ni^(2+)共存时有助于Ni的沉积,对Zn的沉积无明显影响;温度升高则镀层中Zn减少,Ni和P增多;降低pH有利于锌–镍共沉积;镀层的P含量随电流密度增大而减少。P元素的掺入能完全消除锌−镍合金的裂纹,细化镀层晶粒。低P含量(P质量分数低于1%)的锌–镍–磷合金镀层具有比高P含量(P质量分数大于10%)的镀层更好的耐蚀性。

沉淀法去除锌镍磷合金镀液中的亚磷酸根和磷酸根离子

采用硫酸铁作为沉淀剂去除锌–镍–磷合金镀液中的HPO_4^(3-)和PO_4^(3-),研究了沉淀剂加入量、反应温度和时间对两种离子去除率的影响。当硫酸铁质量浓度为14 g/L时,在室温下反应4 h后,锌–镍–磷合金镀液中的HPO_4^(3-)质量浓度由初始的4.58 g/L降至1.05 g/L,平均去除率为77.07%,PO_4^(3-)的质量浓度由初始的0.570 g/L降至0.055 g/L,平均去除率为90.35%,Fe^(3+)残留量小于4 mg/L。采用经沉淀法处理的镀液制备的黑化铜箔外观与采用标准液制备的铜箔接近。