（1）合金镀液组成及工艺条件（见表1-25）

表1-25 锌钴合金镀液组成及工艺条件

注：ZC为羟基羧酸盐；ZCA为氯甲代氧丙烷衍生物，哈尔滨工业大学研制。

 Sheshadri 等人最近研制的碱性锌钴合金工艺为：ZnSO4.7H2O 0.1mol/L,CoSO4 · 7H2O 0.006mol/L; Na2SO4 30g/L NaOH 100g／L，三乙醇胺40mL／L，明胶 4g/L，pH>14，阴极电流密度20A／d㎡，工作温度20℃，并对镀液性质和镀层的物理化学性能进行了研究。

（2）镀液各成分的作用及工艺条件的影响

    ①硫酸锌和硫酸钴 它们都是主盐。镀液中硫酸钴的含量对镀层中含钴量影响很大（见图1-32）。随着硫酸钴含量的增加，镀层中含钴量也明显增加，为使含钴量在要求的范围内，必须把镀液中的硫酸钴含量，严格控制在工艺规定的范围内。

    ②ZC稳定剂 稳定剂的加入，主要是为了防止生成钴的氢氧化物，它对钴离子有一定的络合作用，随稳定剂含量增加，镀层中含钴量下降（见图1-33）。

    ③添加剂添加剂的加入，主要是为了提高阴极极化，从对ZCA添加剂试验结果可以看出，它对Co2+放电的阻化作用大些，因此随添加剂含量增加，镀层中含钴量下降（见图1-34）。

    ④工作温度镀液温度的增加，镀层中含钴量也增加（见图1-35）。

    ⑤电流密度阴极电流密度对镀层钴含量的影响不大，但略有使其增加的趋势，因电流密度的增加，极化值增强，沉积钴含量会稍有增加（见图1-36）。

（3）镀液性能及镀层特性

    ①镀液性能

    a.镀液的配制

    配制方法与锌酸盐镀锌液相差不多，但应注意首先将硫酸钴用水溶解，然后用水稀释的稳定剂加入到硫酸钴溶液中（稳定剂多为羟基羧酸盐），将钴离子络合，否则钴离子在碱性液中会生成氢氧化物沉淀，加入到大槽中即可，最后加入添加剂或光亮剂，待溶解后，并加水至规定体积，即可进行试镀。

    b.分散能力

    远近阴极法，采用公式：

    T(分散能力)=[(K-M)/(K+M-2)]x100

    式中

    K—远阴极距阳极的距离与近阴极距阳极距离之比；

    M—近阴极镀层增重与远阴极镀层增重之比。

    当Dk=2A/d㎡，K=S 时，T为60％左右。

    c.深镀能力（即覆盖能力）用内孔法测量，当Dk=2A/dm2，H/Φ=1.6。

    d.电流效率 用库仑法测量，当Dk=2A/dm2，电流效率为60％。

    ②镀层性能

    a.镀层外观和组织结构

    外观为银白色，结晶致密、平整，经铬酸盐钝化处理，可得到彩虹色或橄榄色钝化膜，其耐蚀性大大提高。经扫描电镜观察镀层外貌，含钻量0.6％的合金镀层为粒状结构；含钴量0.8％的镀层接近片状结构，含钴量1％的合金为片状结构。

    b．结合力 与钢铁基体结合力良好，180°弯曲，未起皮爆裂。

    c.孔隙率 用贴滤纸法，镀层厚＞6μm，没有空隙。

    d．合金镀层的硬度和稳定电位如表1-26所示。

表1-26合金镀层的硬度和稳定电位稳定电位

    e.耐蚀性 含钴0.6％～0.8％的合金镀层，厚度为7μm，经铬酸盐钝化处理，在中性盐雾试验中，200h出白锈，1400h未出红锈。在二氧化硫试验中，出白锈时间比锌镀层提高4～5倍，这说明锌钴合金镀层在二氧化硫气氛中，具有很好的耐蚀性。

（4）锌酸盐镀液使用的阴极和阳极特性

    在碱性锌酸盐镀液中，锌离子的浓度不容易控制，因为正常的活化状态，锌阳极的溶解效率为100％，且锌在碱性溶液中还有自溶的特性，所以锌阳极的溶解效率超过100％。但阴极的沉积效率仅有60％左右，于是在电镀过程中，锌离子的浓度有增加趋势。人们通常采用的措施是改变锌阳极的面积，即减小锌阳极面积，这样锌阳极很容易钝化，无法继续进行生产。最好采用可溶性阳极与不溶性阳极混挂的办法，保持锌阳极和铁阳极的一定面积比，来控制锌阳极上的电流密度，进而控制镀液中锌离子的浓度，另外，采用锌和铁混挂阳极板时，在停镀时锌阳极自溶解非常严重，一定要将锌阳极从溶液中取出。

    锌在镀液中的阳极溶解行为，见阳极极化曲线（见图1-37)。

    在曲线中ab段，锌处于活化状态，正常溶解，到达b点后，锌阳极开始钝化。随着电极电位向正移动，电流密度迅速下降，到达c点后，电极已完全钝化；在cd段，锌电极处于钝态，此时电流密度与电位几乎无关；电极电位到达d点后，溶液中OH-离子放电，电极表面开始出现氧气，但电位仍继续向正向变化。曲线2中，在铁阳极上，大约在＋0.6V（vsSCE）时，开始析氧，电流密度迅速增加时，电位也不会继续变正。曲线3兼容曲线1和曲线2的优点，即在析氧前同锌阳极，析氧后同铁阳级。电镀时，电压不会升高。

    通常认为在bc段，主要是生成了Zn（OH）2膜，在cd段Zn（OH）2转化为ZnO。锌的溶解效率还是100％，其中一大部分溶解后进入溶液，一小部分成膜，达到平衡，所以此时 电流不变。在d以后开始析氧，电流密度才开始增加。因此可以通过控制锌阳极和铁阳极的面积比，控制锌阳极上的电流密度，进而控制锌离子的浓度。

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