Vol.24 No.4 卢燕平等：微量铅对电镀锌层织构及表面特性的影响 ·423· 率为10Hz,振幅1.45~1.55mm,以静摩擦因数 变的程度，△L值越小(L<L),表示黑变程度越严 值u表示 重，即抗黑变性能越差 1.5镀层表面的抗黑变性试验及其评价 参照文献[6]，将样品放入LRH-150-S型 2 实验结果与讨论 恒温恒湿培养箱内进行连续240h湿热试验，箱 内温度50℃，RH>95%. 2.1Pb对镀层结晶形态和织构的影响 从含不同Pb*含量的ZnSO,-NaSO.体系镀 用TC-PⅡG型全自动测色差计（测量范围 液中获得的电镀锌层结晶形态如图1所示.随 40mm)测量黑变培养试验前后样品的表面明 着镀液中Pb*含量降低，镀层表面形态由片状→ 度值LR和Lr,以其色差值△L=L,-LR评判样品黑 图1不同Pb质量分数的镀液中所得锌镀层形态；a)0.5×10,b)1.5×10, c)3.0×10,d)4.5×106 Fig.1 SEM surface morphologies of Zn deposits for different Pb"content in the bath 条状或三角形板状→三角形板状+块状→块状 长速度快而趋于消失，生长慢的晶面则保留下 变化，其整体结构的平整性和致密性越来越高 来，最终结晶体呈现一定的形态特征.如果单纯 XRD分析值表明，与此相对应的镀层高指数晶 从结晶学因素考虑，锌属于密排六方晶体，原子 面如(101)面取向程度减弱，低指数晶面如(002) 密度最疏松的(101)面的生长速度最快，而原子 面取向度增强.如表1，镀层(101)晶面的织构系 面密度最紧密的(002)面的生长速度最慢，当成 数TC(101)从29.17%减小到2.89%，而(002)晶面 保留面.但是，在本实验条件下应考虑到不同 的TC(002)由1.72%提高到29.22%：同时，锌镀 Pb“含量对锌的电结晶所产生的阻化效应不同. 层的其他晶面的取向程度也因Pb*含量不同而 一方面，由于锌的(002)晶面的原子面密度比其 异.这种差异很可能是由于Pb在锌电极表面 他晶面的大得多，其表面能量低，Pb在这种位 的吸附和阻化效应不同所致 置上不易发生吸附反应，对锌的电沉积阻化作 用较小，故该晶面上的锌生长速度反而比其他 表1Pb“的质量分数对锌镀层织构的影响 Table 1 Effect of Pb"ions on the texture of zinc deposits 晶面上的要快，造成部分(002)晶面也较快的消 失.另一方面，面密度较疏松的(10x)晶面族中如 Pb/10(002)(100)(101)(102)(103)(104)(110) 0.529.22-2.8916.8825.9222.992.18 (101)晶面上容易发生Pb*的吸附反应可.当镀液 1.517.002.2710.7028.5323.7014.303.50 中Pb含量增加时，原子排布疏松的晶面上吸 3.0 5.483.1517.9830.6025.4714.083.23 附也往往增强，特别是有利于优先在(101)晶面 4.51.7211.1929.7128.2320.375.513.26 上的吸附，致使该晶面的生长速度减慢，从而成 由几何选择理论认为，晶体生长是各向异 为保留面，且与镀层表面法线呈65°角向外生 性的，晶体生长的形态变化正是起源于各个晶 长.这就是锌镀层(002)晶面和(101)晶面的衍射 面的相对生长速度的变化，生长快的晶面因生 强度随镀液中Pb含量增大分别降低及增强的 原因.总之，锌镀层的取向面及其取向程度因