·476· 北京科技大学学报 1996年No.5 到电流密度约85A/dm2时，流速1.5m/s镀层稍有烧焦，而流速2.0m/s镀层仍较好.它说 明1.5m/s流速电流密度近70A/dm2时已接近极限电流密度，所以电流效率下降；而对于 2.0m/s流速，根据公式(4)，计算得极限电流密度约110A/dm2,提高流速大大增大了极限 电流密度，所以离子输运、析出保持正常，电流效率保持了平稳. 高速电镀Zn-Ni仍是异常共沉积，因此仍可用生成的Zn(OH),膜阻挡Ni2+沉积造成 异常共沉积的机理2解释.电流密度增加，H+还原析出增多，致使阴极表面Z(OH)2膜增 厚和Zn2+从Z(OH)z膜中还原析出增多使Zn(OH田，膜减薄，这两个相反作用同时发生.由 图3可知，随电流密度增加，Zn-Ni电流效率上升，说明H+析出效率下降.因为H+离子 的摩尔质量最小，电量稍减少就会使H+析出数量下降较多，使Z(OD2膜减薄，对Ni2+还 原析出阻挡减弱起了主要作用，这解释了图4中Ni含量随电流密度增加而上升的现象. 4结论 (I)高速电镀Z-Ni合金是异常共沉积，H+还原析出受离子迁移步骤控制. (2)镀液N门TNi+Z]比和电流密度增加，镀层Ni质量分数上升；镀液流速增加，镀层中 Ni质量分数下降. (3)电流密度增加，Z-Ni沉积阴极电流效率增大；电解液流速增加，电流效率下降. (4)获得了高速电镀Zn-Ni合金工艺条件，所得到的Z-Ni镀层含Ni质量分数为 11%~13%,耐蚀性是纯Zn镀层的5倍. 参考文献 1吴望一，流体力学.北京：北京大学出版社，1983.85~87 2刘群先.高速电镀Zn-Ni合金研究：[硕士论文].北京科技大学，1992.910 3星野.高速流动下少热扫上方物质移动.金属表面技术，1975,26(7)：302~310 4加藤喜雄.电气铜卖)限界电流密度心)℃.日新制钢技报第37号，1977(12：37~43 5 Weymeersch A.Zinc Electrodeposition at High Current Densities.Plating and Surface Finishing, 1981,68(4:56~59 (下转481页)· · 北 京 科 技 大 学 学 报 年 到 电流 密度 约 时 ， 流速 镀层 稍有烧焦 ， 而 流速 镀层仍较好 它说 明 流 速 电流 密度 近 “ 时 已 接 近极 限 电流 密度 ， 所 以 电流效率下 降 而 对于 流 速 ， 根 据公 式 ， 计算得 极 限 电流 密度 约 ， 提 高流速 大大增 大 了极 限 电流 密度 ， 所 以 离子输 运 、 析 出保持正 常 ， 电流效率保持 了平稳 高 速 电镀 一 仍 是 异 常共 沉 积 ， 因此 仍 可 用 生 成 的 膜 阻 挡 十 沉 积 造 成 异 常共沉 积 的机 理 解 释 电流 密度 增 加 ， 十 还 原析 出增 多 ， 致 使 阴极 表 面 膜 增 厚 和 从 膜 中还 原 析 出增 多使 膜 减 薄 ， 这 两个相 反作 用 同时发 生 由 图 可 知 ， 随 电流 密度 增 加 ， 一 电流效率上 升 ， 说 明 十 析 出效率下 降 因为 十 离子 的摩 尔质 量 最小 ， 电量 稍减 少 就 会使 析 出数量 下 降较多 ， 使 膜减 薄 ， 对 ’ 还 原析 出阻 挡减 弱起 了 主要 作用 ， 这解 释 了 图 中 含量 随 电流密度 增加 而 上 升 的现 象 结论 高 速 电镀 一 合金是 异 常共 沉 积 ， 还 原析 出受 离 子 迁移 步 骤 控 制 镀液 十 比和 电流 密度 增 加 ， 镀层 质量 分数上 升 镀液 流 速 增加 ， 镀层 中 质量 分数下 降 电流 密度增 加 ， 一 沉 积 阴极 电流效率增 大 电解 液 流 速增 加 ， 电流 效率下 降 获 得 了 高 速 电 镀 一 合 金 工 艺 条 件 ， 所 得 到 的 一 镀 层 含 质 量 分 数 为 一 ， 耐蚀性 是 纯 镀层 的 倍 参 考 文 献 昊望 一 流体力学 北京 北 京 大学 出版社 ， 一 刘群先 高速 电镀 一 合金研究 硕 士 论 文〕 北京科技 大学 ， 一 星 野 高速流 动下 。 热 打 己 芍 物质移动 金 属 表 面技术 ， ， 一 加藤 喜雄 电气铜 南 。 土 。 限界 电流 密度 忆 。 ‘ ’ 日新 制钢技 报第 号 ， 一 触 ， ， 一 下 转 页