镀镉曾广泛使用汽车和海洋产业因其优越的防腐和润滑。然而,镉是一种重金属,氰化物浴常用生产镉存款是剧毒。由于这些原因,欧盟结束生命的车辆指令(弱电)禁止使用镉和其他重金属在汽车行业在2000年秋季,在欧洲和美国和其他环保措施限制在其他应用程序中使用镀镉。替代镉进行了调查,但镉提供了一些独特的特点,与其他材料无法获得。188金宝搏bet官网

虽然还不可能完全淘汰镉存款在航空航天、海洋和核行业,研究人员已经开发出更少的有毒,noncyanide镀镉系统。新锌合金系统和后处理流程也很有希望作为一种手段来减少镀镉对性能没有影响。

替代镀镉

两个替代镀镉——一个基于硫酸和另一个中性酸碱度配方,提供更少的有毒替代传统的氰化物浴。

酸镉电镀浴目前在大规模工业使用。电解液是由3 - 5%的硫酸和3到6盎司/加镉。系统使用两种添加剂:晶粒细化剂和光亮剂。在美学的应用程序并不是一个问题,一个光滑、均匀,功能性存款可以获得不使用增白剂,因此降低氢脆的风险。

中性酸碱度镉浴是一个Boeing-approved过程,盘子镉从近中性电解液pH值。电解质包含12至16盎司/加硫酸铵,近1盎司/加氯化铵和1盎司/加镉。溶液的pH值调整到6.5与氢氧化铵或硫酸。除了阳极腐蚀代理,这个过程使用两种添加剂。浴是光滑的和水平的存款,一个优秀的扔在电流的地区。存款欣然接受后工序进一步加强防腐。

锌合金

新锌合金系统(如铁锌、zinc-cobalt和zinc-nickel)可以提供一个高性能、耐蚀替代镀镉。锌,这些合金提供牺牲保护钢零件。然而,它们的腐蚀速率小于单独锌因为更多的贵金属矿床的存在。 ¹

铁锌/ Zinc-Cobalt。 一些较新的锌钴合金系统是基于铁锌和碱性锌电镀槽与添加的铁或钴配合物。铁或钴合金存款的数量从0.8%至0.4不等。没有高保真六色钝化,并没有太多不同之处的保护提供了单独或通过铁锌或锌zinc-cobalt。然而,与铬酸盐转化膜处理,提供的保护铁锌和锌zinc-cobalt可以两到三倍。

另一个zinc-cobalt过程中,酸,是基于一个氯化钾或混合包含电解质盐,它在5和5.5之间的pH值。添加钴作为氯盐和zinc-to-cobalt比率之间的电解液保存8和10。过程中使用两个添加剂-锌钴载体和锌钴显影剂给zinc-cobalt钴矿床为0.3到0.8%。浴缸电镀效率已超过95%,所以它适用于滚镀更小的部分。

因为碱性和酸性zinc-cobalt过程使用有限数量的添加剂、两个系统很容易运行和控制。两个系统的存款是光明的,合金比例一致。

Zinc-Nickel。 电镀后处理的锌铬酸盐转化涂层不受挑战的主力功能涂料在汽车、建筑等行业。然而,随着弱电和其他环保措施逐步淘汰使用六价铬和镉、金属终结者不得不寻找一个替代。锌铬酸盐转化膜,电镀显示了一个沉重的白色腐蚀在短短几小时的暴露在中性的盐雾试验。0.3 -mil-thick锌电沉积可以开发红锈在不到72小时的盐雾的气氛。转换涂料无六价铬可以提供更好的电镀锌盐雾结果,但是他们缺乏六价铬的自愈性和使用更加昂贵。

Zinc-nickel与10 - 14%镍合金电镀沉积提供了耐腐蚀的解决方案。1992年波音公司开发的一种酸zinc-nickel电镀过程代替镀镉在航空航天应用。 ² 从那时起,zinc-nickel技术已成为越来越受欢迎的在其他行业。

就算没有转化膜,zinc-nickel在0.3密耳厚的存款给超过500小时中性盐喷雾保护红锈的外观。轻微的白色产品出现在第一个24小时内存款中性的盐雾接触;但是,与锌存款,zinc-nickel保留nonvoluminous白脸红不会引起任何维部分的变化。这个属性使zinc-nickel电镀紧固件行业的一个更好的选择。

使用高性能nonhexachrome明显钝化可以进一步增加保护红锈超过1000小时中性盐雾试验。广泛使用的操作参数,通用汽车- 4700通过酸zinc-nickel电镀过程表1中给出。存款从这个酸zinc-nickel过程是明亮和韧性好的水准。的镀酸过程也提供了一个效率超过95%,而50%的平均效率碱性zinc-nickel电镀过程。

由于其效率高、酸的存款zinc-nickel电镀过程几乎没有氢脆的倾向。存款结构的粗粒的和光滑的,允许任何困氢烤。 ³

最突出的特征之一zinc-nickel存款与10 - 14%镍是其优秀的腐蚀防护的出现红锈,即使没有后处理。这个特性使得zinc-nickel比任何其他锌合金电镀过程更容易接受的过程。

不像铁锌和zinc-cobalt, zinc-nickel存款可以提供一个显著增加保护相比,锌不使用铬酸盐转化涂层。酸zinc-nickel电镀槽只使用两个添加剂与碱性zinc-nickel浴相比,它使用四个或更多的添加剂和难以控制。

锡-锌。 镀锡-锌合金电镀是另一个环保功能的过程。基于近中性pH浴,锡-锌镀层的沉积过程包含锌,30%左右,其余部分则锡。随着时间的推移浴稳定,依然清晰。存款可以给0.3 -mil-thick锡-锌盐雾的保护超过600小时,即使没有后处理。一个适当的转化膜处理时,定金给超过1000个小时的保护。

环境友好型后工序

研究者还开发出了一种锌和锌合金的后工序数量基于三价铬和无铬化学反应。

黑锌/锌合金。 三价黑钝化对锌、铁锌和zinc-cobalt存款产生一个好的黑色涂层在大约20到50秒,在室温下应用。治疗方法是基于两个添加剂,用于3到4%,5 - 6%的水平,分别。保护涂层可以增强通过使用一个适当的夹大衣。

明确锌/锌合金。 两个新的过程基于三价铬给一个明确的涂层对锌、铁锌和zinc-cobalt存款。其中之一就是传统的清楚涂层与最低盐雾的保护,而另提供适度的保护和对不同染料的后续吸收是最好的。

Zinc-Nickel清晰。 钝化zinc-nickel存款,在5%(体积比)使用水,可以提供超过1000小时的盐雾保护红锈的外观。

没有chrome黑锌/锌合金。 两个无粉配方提供黑色涂料zinc-nickel和锌、铁锌和zinc-cobalt。使用这些涂料在3盎司/加和工作在160到170°F(71到77°C)。这些钝化的工作参数给出了表2。

继续研究

技术进步如noncyanide镀镉,锌合金电镀工艺和环保后工序正在帮助金属终结者满足当前法规不牺牲性能。重金属镉和其他更加严格监管在未来的几年里,研究人员将继续调查的替代品,为高水平的防腐提供更多环境可持续材料和流程。188金宝搏bet官网


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