电镀Zn-Fe合金的发展现状

综述了Ｚｎ－Ｆｅ合金电镀的发展现状，阐述了Ｚｎ－Ｆｅ合金的电沉积机理、镀层结构及其抗蚀机理，指出了Ｚｎ－Ｆｅ合金电镀的发展方向。

光亮硫酸盐电镀Zn-Fe合金工艺研究

采用霍尔槽试验对硫酸盐镀锌铁合金光亮剂、辅助光亮剂、载体光亮剂进行了筛选,研究成功了一种酸性硫酸盐体系电镀低铁含量的光亮Zn Fe合金镀层工艺,探讨了主盐、络合剂、导电盐、稳定剂、工艺条件的影响,检测了镀液、镀层性能。结果表明:该镀液成分方便,镀液稳定,操作简单,所得镀层结晶细致、光亮平整,其耐蚀性与光亮度明显优于镀锌层,黑色钝化后黝黑发亮。

Zn-Fe-P合金镀层中磷、铁含量影响因素的研究

采用自制的析磷助剂EA P作为Zn Fe P合金镀层中的磷源 ,研究了Zn Fe P合金镀液组成及工艺条件对镀层中磷、铁含量的影响。在最佳工艺条件下 ,可得到磷、铁含量分别为 0 .6 %左右和 0 .4%Zn Fe P合金镀层。腐蚀试验证明 ,经银白色钝化后的Zn Fe P合金镀层的耐蚀性能是Zn Fe合金镀层的 2倍以上。

Zn-Fe合金镀层的电沉积及耐蚀性研究

研究了在碱性锌酸盐溶液中加入含 Fe添加剂后 ,Zn-Fe合金的电沉积过程及镀层含 Fe量的影响因素。结果表明 ,含 Fe质量百分比为 0 .4 %～ 0 .8%的 Zn-Fe合金镀层的耐蚀性至少是普通镀锌层的 2倍。根据镀层的腐蚀形貌 。

电镀Zn-Fe合金工艺研究

介绍了一种电镀Zn-Fe合金的工艺,研究了阴极电流密度、镀液中ρ(Fe2+)/ρ(Zn2+)、pH、温度和添加剂等因素对镀层的外观以及Fe质量分数的影响。实验结果表明,镀层中Fe的质量分数随着镀液中ρ(Fe2+)/ρ(Zn2+)、pH的增大而增大;随着阴极电流密度的增大、温度的升高先增大,达某一值时镀层中Fe的质量分数又随其增大而减小。通过3%NaC l腐蚀试验,比较了Zn-Fe合金和Zn镀层的耐腐蚀性。在最佳工艺条件下所得Zn-Fe合金镀层的耐腐蚀性为Zn镀层的5倍。

碱性锌酸盐电镀Zn-Fe合金工艺的研究

研究了碱性锌酸盐电镀Zn Fe合金工艺 ,考察了合金镀液组成及工艺条件对合金镀层中铁含量的影响 ,得到了最佳镀液组成及工艺条件。实验发现 :Zn Fe合金的沉积表现为异常共沉积。在一定的范围内 ,镀层中铁含量升高 ,其光亮度随之提高 ;凡能影响镀层光亮度的条件发生变化 ,镀层中铁含量也随之变化。在最佳工艺条件下 ,可得到铁含量为 0 .2 %～ 0 .8%的兼具防护和装饰功能的Zn Fe合金镀层。

Zn-Fe-P合金共沉积行为研究

采用H3PO3作为磷源制备Zn -Fe -P合金镀层 ,发现Zn -Fe-P合金镀层中Fe、P含量存在着同步效应 .采用循环伏安法研究了合金镀液中Fe2 + 和H3PO3的阴极电化学行为 ,发现镀液中的Fe2 + 和H3PO3彼此促进了对方的还原反应 ,并从量子化学的角度对镀层中Fe、P含量的这种同步效应进行了初步的理论探讨 .结果表明 ,由于铁的 4S轨道半径小于锌的 4S轨道半径 ,从而导致了铁的 4S空价轨道与磷的 3P空价轨道的重叠积分SFe -P大于锌的 4S空价轨道与磷的 3P空价轨道的重叠积分SZn -P,于是产生了镀层中Fe、P含量的同步效应 .研究还表明 ,铁族金属中Co、Ni与P的相互作用关系类似于Fe与P的相互作用关系 .

锌酸盐体系Zn-Fe合金电镀阴极电流效率的研究

对碱性锌酸盐体系电镀Zn -Fe合金阴极电流效率的影响因素进行了系统的研究 ,并分析了镀层中铁原子的引入对Zn -Fe合金电镀阴极电流效率的影响原因及合金镀层中铁含量与阴极电流效率的关系 ,以期通过控制镀液组成及工艺条件在一定程度上提高阴极电流效率。增加电镀液中锌铁离子总摩尔浓度 ,提高镀液中锌铁离子摩尔比 ,降低铁离子浓度 ,适当控制阴极电流密度 ,升高镀液温度均可提高锌铁合金电沉积的阴极电流效率。添加剂ZFA的加入使Zn -Fe合金电镀的阴极电流效率降低。合金镀层中引入Fe明显降低了电沉积的阴极电流效率 ,镀层中的Fe含量从 0升高至 0 .73% ,合金电沉积的阴极电流效率却从 79.4 8%降低至 6 8.2 3%。这是由于碱性溶液中 ,氢气在金属Fe上析出的过电势明显小于在金属Zn上的过电势 ,使析氢容易进行引起的。

Zn-Fe合金电镀工艺的研究

探讨了氯化物体系Zn Fe合金电镀液中各组分及其他工艺参数对镀层中铁含量的影响。在最佳Zn Fe合金电镀工艺条件下 ,得到了含铁量为 0 41 %的Zn Fe合金镀层 ,经银白色钝化后的该种合金镀层的抗蚀能力约为同厚度纯锌镀层的 2～ 3倍。研究同时表明 ,Zn Fe合金镀液具有良好的分散能力、覆盖能力和整平能力 ,电镀电流效率高 。

钇对Zn-Fe合金镀层耐蚀性的影响

电镀液中加入钇盐,在A3钢表面电镀Zn-Fe合金薄膜,研究了钇对Zn-Fe合金镀层耐蚀性能的影响。用线性扫描伏安法和交流阻抗法,研究Zn-Fe合金镀层在30℃0.20 mo.lL-1H2SO4溶液中的腐蚀行为。用XRD和SEM研究Zn-Fe合金镀层在腐蚀前后的微观结构和形貌的变化。结果表明:加入钇盐,能改变Zn-Fe合金镀层的晶面择优取向和织构系数,使结晶粒度变小,且低晶面指数的晶面耐蚀性较好;当加入钇盐量为0.60 g.L-1时,镀层变得均匀、致密,电结晶生长形态变为层状;镀层的致钝电流密度(ipp)和维钝电流密度(ip)降低显著,极化电阻Rp增大,获得的Zn-Fe合金镀层的耐蚀性能最好。

电沉积Zn-Fe合金的渗氢行为研究

用双电解池测氢法研究氯化物镀液体系中电沉积Zn-Fe合金过程中的渗氢行为。结果表明:在所考察的工艺参数中,镀液pH值对渗氢电流的影响最大。用慢应变速率拉伸试验法(SSRT)考察了电镀Zn-Fe合金试样的氢脆特性,并用扫描电子显微镜(SEM)对断口的微观形貌进行了表征。所有Zn-Fe合金镀层的试样均显示出不同程度的氢脆敏感性。

胡椒醛在电镀Zn-Fe合金中的应用

以硫酸亚铁和氯化锌为主盐配制电镀锌-铁合金溶液。运用小槽试验和电化学测试,研究了胡椒醛对镀层的外观、组成、耐腐蚀性能以及微观形貌的影响。结果表明,在θ为20℃,pH为4.5,Jκ为2.0A/dm2的条件下,胡椒醛的加入使得镀层更加平整、致密,但质量浓度高于0.2g/L,对改善镀层的平整性作用不大。电化学测试数据显示,在ρ(胡椒醛)为0.6g/L时,耐腐蚀能力比基础镀液所得镀层的耐腐蚀能力明显增强。胡椒醛对于改善锌-铁合金镀层的表面微观形貌作用不明显,镀层中铁的质量分数随着胡椒醛的增加而降低,镀层沉积速率也随之减小,与理论分析结果一致。

Zn-Fe合金电镀新技术在钢铁防护中的应用

钢铁基体防护技术实施的电镀，有电镀与热浸镀之分。同样都以金属锌为镀层；相互差距较大：热浸镀防护性能远远优于电镀锌，电镀锌成本则又远低于热浸镀锌。锌铁合金新技术，兼二者之长又避其短。防护性能不次于热浸镀锌，比电镀锌提高了３～５倍，生产成本仅为热浸镀锌的１／１０，比电镀锌也偏低，且对环境无污染。对这方面的实例作了具体论述，表明锌铁合金是很有发展前景的工艺。

La^(3+)对Zn-Fe合金镀层在硫酸溶液中腐蚀行为的影响

电镀液中加入镧盐,在A3钢表面电镀Zn-Fe合金薄膜,选择酸性腐蚀介质,研究La3+对Zn-Fe合金镀层腐蚀行为的影响.用线性扫描伏安法和交流阻抗法,研究Zn-Fe合金镀层在30℃的0.20mol·L-1H2SO4溶液中的腐蚀行为.用XRD和SEM研究Zn-Fe合金镀层在腐蚀前后的微观结构和形貌的变化.结果表明:加入镧盐,不改变Zn-Fe合金镀层的晶面择优取向,但影响各晶面衍射峰强度,使镀层结晶粒度变小;当加入La2(SO4)3为0.90g·L-1时,Zn-Fe合金镀层变得致密均匀,电结晶生长形态呈现层状;镀层的致钝电流密度(Jpp)和维钝电流密度(Jp)显著降低,极化电阻Rp增大,镀层具有良好的耐蚀性能.

La对A3钢表面Zn-Fe-P合金镀膜耐蚀性能的影响

采用脉冲电流法在A3钢表面电镀Zn-Fe-P合金薄膜。用稳态法和静态挂片法研究镧对镀层耐蚀性能的影响,用SEM、EDS和XRD研究镀层的形貌、组成和结构。结果表明:在30℃的NaCl水溶液中,镧对Zn-Fe-P合金镀层有较大的耐蚀性能,使镀层的致钝电流密度(ipp)明显降低,致钝电位(φp)负移,维钝电流密度(ip)降低;在20℃的模拟海水中,镧对Zn-Fe-P合金镀层亦有一定的耐蚀性能,使镀层的腐蚀速度降低。SEM测试表明,镧对镀层起明显的细化作用;EDS测试表明,Zn-Fe-P合金电镀中P的含量为0.19%左右;XRD测试表明,在镀液中加入镧盐,能使镀层的(002)晶面择优取向增强。

La^(3+)对Zn-Fe合金镀层耐蚀性能的影响

在A3钢表面Zn-Fe合金电镀液中加入镧盐,研究La^(3+)对Zn-Fe合金镀层在酸性介质中腐蚀行为的影响。用线性扫描伏安法和电化学阻抗法,研究Zn-Fe合金镀层在30℃的0.20mol/L H_2SO_4溶液中的腐蚀行为。用XRD和SEM研究Zn-Fe合金镀层在腐蚀前后的微观结构和形貌的变化。结果表明,加入镧盐没有改变Zn-Fe合金镀层的晶面择优取向,但影响各晶面衍射峰强度,使镀层结晶粒度变小;当加入La_2(SO_4)_3为0.90 g/L时,Zn-Fe合金镀层变得致密均匀,电结晶生长形态呈现层状;镀层的致钝电流密度(i_(pp))和维钝电流密度(i_p)显著降低,极化电阻R_p增大,镀层具有良好的耐蚀性能。

钒对Zn-Fe合金镀层耐蚀性的影响

在电镀液中加入钒盐,在A3钢表面电镀出Zn-Fe合金薄膜。采用稳态法和循环伏安法研究了Zn-Fe合金镀层在30℃下0.5mol/LH2SO4溶液中的腐蚀行为,采用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分析了钒对镀层在腐蚀前后微观结构的影响,用交流阻抗法研究了钒对电极等效电路的影响。结果表明,加入钒盐能改变Zn-Fe合金镀层的晶面择优取向和织构系数,当钒盐加入量为0.50～0.75g/L时,镀层变得均匀、致密,镀层的致钝电流密度Jpp和维钝电流密度Jp明显降低,极化电阻增大,在强酸性溶液中的耐蚀性能明显增强。

不同铁含量的碱性Zn-Fe合金镀层在3种溶液中的耐蚀性能

含铁量低于1%(质量分数,下同)的Zn-Fe合金具有优异的耐腐蚀性能,有必要对其耐蚀性及机理做深入研究。采用动电位极化技术和交流阻抗方法(EIS)研究了未钝化的纯Zn镀层和碱性Zn-Fe合金镀层(含铁0.15%～0.89%)在0.2 mol/L Na2B4O7-H3BO3,含0.05 mol/L Cl-的0.2 mol/L Na2B4O7-H3BO3和1%NaCl溶液中的耐蚀性能,采用XRD法研究了不同镀层的晶体结构。结果表明:少量铁在锌中的存在明显影响锌的耐蚀性能,含铁0.15%～0.60%的Zn-Fe合金镀层腐蚀电阻和反应电阻都较纯Zn层的大,腐蚀电流密度较小,在一定电位范围内形成的电化学钝化膜耐Cl-点蚀的能力强;含铁量为0.29%的合金表现出了最好的耐蚀性;Zn-Fe合金镀层与碱性纯Zn镀层的晶体结构相同,都是六方密排结构,铁在Zn-Fe合金中不是以独立相而是以固溶相的形式存在。

Fe含量对挤压铸造Al-Zn-Mg-Cu合金组织和力学性能的影响

采用不同压力的挤压铸造方法制备了不同Fe含量的Al-7.1Zn-2.4Mg-2.1Cu合金,研究了Fe含量和压力对挤压铸造合金组织和力学性能的影响,并重点分析了合金的断裂行为。结果表明:铸态下,合金中富铁相为汉字状Al_(6)(CuFe),T4热处理后,富铁相Al_(6)(CuFe)部分转变为富铜的Al_(7)Cu_(2)Fe相。相比重力铸造合金,挤压铸造高铁含量Al-7.1Zn-2.4Mg-2.1Cu合金力学性能得到显著的提升,降低了富铁相的危害,这主要归因于压力作用下组织细化和铸造缺陷的减少。75 MPa压力下,含铁量为0.55 mass%的合金经T4热处理后的抗拉强度为464 MPa,屈服强度为325 MPa,伸长率为8.9%。

挤压铸造不同Fe含量Al-Zn-Mg-Cu合金的微观组织和力学性能

通过力学性能测试、金相和扫描电镜分析等手段,研究了不同Fe含量挤压铸造Al-7.8Zn-2.5Mg-1.6Cu合金的微观组织和力学性能。结果表明,挤压压力由0增大到75 MPa时,0.4%Fe含量合金的力学性能逐渐接近0.1%Fe含量合金的力学性能。同时,随着挤压压力的增大,富Fe相的分布形态由晶界处的聚集分布逐渐变为离散的短杆状均匀分布,增大挤压压力明显降低Fe对材料力学性能的有害影响。