鍍鋅層具有良好的裝飾性和防護(hù)性,,在儀器儀表,、電子電器、機(jī)械和船舶等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用空間,。鍍層表面粗糙度不僅反映鍍層外觀質(zhì)量的好壞,,還直接影響鍍層的性能。
電流密度對(duì)鍍層表面粗糙度的影響
在鍍液溫度50℃,,鍍液pH值5的條件下,,研究電流密度對(duì)鍍層表面粗糙度的影響。電流密度對(duì)鍍層表面粗糙度有明顯影響;隨著電流密度由1 A/dm2提高至9 A/dm2,,鍍層表面粗糙度呈近似線性關(guān)系增大,,由1.344 μm增至1.600 μm。不同電流密度下所得鍍層的表面形貌和三維形貌,,分別如圖2和圖3所示,。當(dāng)電流密度為3 A/dm2時(shí),析氫過(guò)電位低且沉積速率慢,,電極反應(yīng)所消耗掉的金屬離子能及時(shí)得到補(bǔ)給,,因而氫氣的產(chǎn)生量小,鍍層表面的針孔,、積瘤等缺陷少,表面相對(duì)較平整;當(dāng)電流密度為9 A/dm2時(shí),,盡管陰極過(guò)電位增大,,有助于細(xì)化晶粒,但此時(shí)電極過(guò)程液相傳質(zhì)受限的可能性變大,,出現(xiàn)少量氫氣被晶粒包裹的情況,,導(dǎo)致鍍層表面形成針孔、積瘤等缺陷,,造成鍍層表面粗糙度增大,。由此可知,要獲得表面較平整的鍍層,,應(yīng)采用低電流密度,。表面粗糙度可用表面粗糙度儀進(jìn)行快速測(cè)量。
鍍液溫度對(duì)鍍層表面粗糙度的影響
在電流密度1A/dm2,,鍍液pH值5的條件下,,研究鍍液溫度對(duì)鍍層表面粗糙度的影響。鍍液溫度對(duì)鍍層表面粗糙度有一定影響;隨著鍍液溫度從30℃升高至50℃,,鍍層表面粗糙度由1. 584 μm降至1.344μm,。不同鍍液溫度下所得鍍層的表面形貌,如圖5所示。由圖5可知:當(dāng)鍍液溫度為30℃時(shí),,鍍液的分散能力及離子活性差,,沉積速率較慢,加之陰極電流效率低,,故所得鍍層表面灰暗且粗糙;當(dāng)鍍液溫度為50℃時(shí),,傳質(zhì)效果改善,沉積速率加快,,同時(shí)副反應(yīng)發(fā)生的可能性降低,,此時(shí)鍍層較為平整。由此可知,,提高鍍液溫度有利于獲得平整的鍍層,。
鍍液pH值對(duì)鍍層表面粗糙度的影響
在電流密度1 A/dm2,鍍液溫度50℃的條件下,,研究鍍液pH值對(duì)鍍層表面粗糙度的影響,。隨著鍍液pH值的增大,鍍層表面粗糙度呈先降低后升高的變化趨勢(shì),。其原因?yàn)椋哄円簆H值較低時(shí),,H+容易在陰極表面放電析出,導(dǎo)致針孔,、積瘤等缺陷形成的可能性提高,,鍍層表面凹凸不平;隨著鍍液pH值的增大,陰極電流效率提高,,析氫反應(yīng)所消耗掉的電量降低,,因而鍍層缺陷減少,表面狀況改善;當(dāng)鍍液pH值增大到一定程度后,,由于陰極周圍H+的濃度降低,,可能形成少量金屬氫氧化物或堿式鹽夾雜于鍍層中,使得鍍層的整平性降低,。