电镀锌及其耐腐蚀性能研究.课件.ppt

1、电镀锌及其耐腐蚀性电镀锌及其耐腐蚀性能研究能研究 学院：材料与建筑工程学院学院：材料与建筑工程学院 专业：金属材料工程专业：金属材料工程 班级：班级：20092009级级 姓名：王志川姓名：王志川 指导老师：杨峰老师指导老师：杨峰老师 绪论 电镀锌就是将金属工件放在装有镀液的渡槽中，利用电解的方法在工件表面形成一层致密、均匀的镀锌层。镀锌前工件要先用砂纸磨光、抛光机抛光、碱液除油和酸液除锈等镀前处理工序。将处理好的工件采用锌酸盐镀锌方法电镀，即将工件放入用氢氧化钠和氧化锌配好的镀液中进行电镀。然后将镀好的工件采用不同方法钝化，比如草绿色钝化、彩色钝化、黑色钝化等。钝化完成后将电镀钝化好的工件和

2、未进行镀锌的工件同时进行盐雾试验，然后观察其腐蚀情况。 电镀锌包括镀前处理、电镀、镀后处理。目录 一、镀前处理 二、锌酸盐电镀 三、钝化 四、盐雾腐蚀 五、结果分析 六、结论一、镀前处理 镀前处理就是对试样的粗糙表面通过磨光、抛光等方法消除试样表面比较大的凹凸面，去掉试样表面的毛刺、锈蚀、划痕、焊痕、焊缝、砂眼、氧化皮等各种缺陷，提高试样表面的平整镀。然后再用碱性溶液除油和酸性溶液除锈，将金属上的氧化油垢、锈斑和氧化膜除去，提高电镀质量。 工艺流程： 选取试样清洗磨光清洗抛光除油清洗除锈镀前处理二、锌酸盐电镀1.原理：电镀时电解液中电化学原理和电极反应如下：阴极反应：还原成金属锌：Zn2+2e

3、=Zn，副反应：2H+2e=H2；阳极反应：锌板的电化学反应：Zn-2e=Zn2+；当电流密度过高时，阳极进入钝化状态：2H2O-4e=O2+H2；另外，阳极还有化学溶解：Zn+2H+=Zn2+H2。2.镀液的配制：配方： NaOH （g/L） ZnO （g/L） 电流密度（A/dm2） 温度 （） 时间 (min) 110-120 10-12 2.5-3.0 5-35 30上图分别是镀锌、镀中检查试样变化3.3.镀后处理：清洗和干燥。三、钝化 为了提高锌层的耐蚀性，须对镀锌层进行钝化处理。目前，最为广泛应用的钝化技术是铬酸盐钝化，因为它具有膜层强度、耐蚀性、彩色功能、溶液的稳定性比较好，而且

4、工艺简单、成本低廉等优点。 镀锌层的钝化处理后的优点： 1）钝化处理后不会增加工件的厚度，而且可以改变工件的颜色，还可以提高产品的精密度和附加值，使操作更加方便。 2）由于钝化过程没有反应进行，钝化剂可以重复利用，因此具有使用率高、寿命长、成本低的优点。 3）钝化可以在金属表面形成钝化膜，而此钝化膜膜层致密、性能稳定，并且在空气中可以自行修复，与传统的涂防锈剂的方法相比，钝化膜更加稳定、更耐腐蚀。 工艺流程： 试样清洗清洗钝化清洗干燥1.1.草绿色钝化配方： （单位：ml/Lml/L）铬酸硝酸盐酸硫酸磷酸双氧水30g/L 566102时间(s)PH值 空留时间（s）40-701-25-152.

5、2.彩色钝化配方：三氧化铬硫酸钠硝酸磷酸5g/L 2.5 g/L 3.5ml/L 2.5 ml/L 钝化液温度钝化时间sPH值 干燥温度20-305-151.560-703.3.黑色钝化 配方： （单位：g/Lg/L）三氧化铬重铬酸钾硫酸铜硝酸银43550.06时间（min）温度()PH值 3-515-350.5-1四、盐雾试验 盐雾试验是一种主要利用盐雾试验设备所创造的人工模拟盐雾环境条件来考核产品或金属材料耐腐蚀性能的环境试验。试验溶液采用氯化钠和纯净水配制的溶液，其浓度为（5）质量百分比（注意：雾化后的收集液，除挡板挡回部分外，不得重复用）。备注：为配置浓度为5%的盐溶液，可以通过下式计

6、算所需氯化钠的质量： 所需氯化钠质量0.053水的质量。1.溶液的配制：2.工艺参数：3.工艺流程：NaCl 纯净水温度80g1500s常温试样温度时间未镀锌试样（一）2572h镀锌试样（二）2572h试样初始件检查空干盐雾试验干燥清洗预前处理清洗干燥清洗五、结果分析1.电镀锌（1）以下两图分别是电镀锌方案一和方案二的的结果。方案一的电流密度较大，方案一的试样呈白灰色，方案二的试样呈蓝灰色。（2 2）以下两图分别是电镀锌方案一和方案三的的结果。方案三的温度较高，方案一的试样呈白灰色，方案三的试样呈深灰色，镀层比较厚。（3）以下两图分别是电镀锌方案三和方案四的的结果。方案三的电镀时间较长，方案三

7、的试样呈深灰色，镀层较厚；方案四的试样呈浅灰色。（4 4）以下两图分别是电镀锌方案三和方案五的的结果。方案三的镀液浓度较高，方案三的试样呈深灰色，镀层较厚；方案五的试样呈蓝灰色。2.钝化（1）以下两图分别是钝化方案一和方案二的的结果。方案一的钝化时间较长，方案一的试样呈深绿色；方案二的试样呈浅绿色，并且有局部地方没有钝化。（2 2）以下两图分别是钝化方案三和方案四的结果。方案三是彩色钝化，方案四是黑色钝化。3.盐雾试验（1）下图分别是经过镀前处理的试样，表面都比较光亮。（2 2）下图分别是未镀锌试样进行盐雾试验后的结果，表面都有明显的锈迹。（3）下图分别是镀锌试样黑色钝化和草绿色钝化后进行盐雾

8、试验的结果，表面没有明显的锈迹。（4 4）腐蚀结果对比六、结论 通过改变不同的工艺参数设置多组不同电镀锌方案的实验结果对比研究以及不同方案的钝化处理工艺结果可以得出： （1）电镀锌工艺的影响因素有电流密度、温度、时间以及镀液的浓度等。 （2）钝化工艺的影响因素有钝化时间、钝化剂的浓度和钝化温度等。 在实验前将选好的试样进行打磨抛光后外表都比较光滑，而且比较光亮。未经过钝化的试样经过腐蚀试验后出现了比较明显的锈迹，而经过镀锌处理以及钝化后的试样再经过腐蚀试验后也出现了锈迹但不是很明显。因此，镀锌及钝化可以有效地保护钢铁零件，减缓腐蚀。致谢 感谢我的导师杨峰老师以及大学教过我的所有老师和给与我帮助的所有同学，谢谢你们！