第七章 电镀第八章转化膜.docx

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第七章电镀第八章转化膜

第七章电镀

§7.1电镀专业术语

一、电镀常识

表面处理的基本过程大致分为三个阶段：

前处理，中间处理和后处理。

1．前处理：

零件在处理之前，程度不同地存在着毛刺和油污，有的严重腐蚀，给中间处理带来很大困难，给化学或电化学过程增加额外阻力，有时甚至使零件局部或整个表面不能获得镀层或膜层，还会污染电解液，影响表面处理层的质量。

包括除油、浸蚀，磨光、抛光、滚光、喷砂、局部保护、装挂、加辅助电极等。

2．中间处理：

是赋予零件各种预期性能的主要阶段，是表面处理的核心，表面处理质量的好坏主要取决于这一阶段的处理。

3．后处理：

是对膜层和镀层的辅助处理。

二、电镀过程中的基本术语

1．分散能力：

在特定条件下，镀液使镀件表面镀层分布更加均匀的能力。

亦称均镀能力。

2．覆盖能力：

镀液在特定条件下凹槽或深孔处沉积金属的能力。

亦称深镀能力。

3．整平能力：

镀液使镀层的轮廓比底层更加平滑的能力。

亦称微观分散能力。

4．电流密度：

单位面积电极上通过的电流强度，通常以A/dm²表示。

5．电流效率：

电解时，实际析出（或溶解）物质的质量与理论计算应该析出（或溶解）的质量之比。

6．阴极性镀层：

电极电位的代数值比基体金属大的金属镀层。

7．阳极性镀层：

电极电位的代数值比基体金属小的金属镀层。

8．阳极泥：

在电流作用下阳极溶解后的残留物。

9．沉积速度：

单位时间内零件表面沉积出金属的厚度。

10．初次电流分布：

在电极极化不存在时，电流在电极表面上的分布。

11．活化：

使金属表面钝化状态消失的作用。

12．钝化：

在一定环境下使金属表面正常溶解反应受到严重阻碍，并在比较宽的电极电位范围内使金属溶解反应速度降到很低的作用。

13．氢脆：

由于浸蚀，除油或电镀等过程中金属或合金吸收氢原子而引起的脆性。

14．基体材料：

能在其上沉积金属或形成膜层的材料。

15．辅助阴极：

为了消除被镀制件上某些部位由于电力线过于集中而出现的毛刺和烧焦等毛病，在该部位附近另加某种形状的阴极，用以消耗部分电流，这种附加的阴极就是辅助阴极。

16．辅助阳极：

除了在电镀中正常需用的阳极以外，为了改善被镀制件表面上的电流分布而使用的附加阳极。

17．电解：

使电流通过电解质溶液而在阳极，阴极引起氧化还原反应的过程。

18．极化：

当电流通过电极时，电极电位发生偏离平衡电位的现象。

19．皂化反应：

油脂在碱性条件下的水解反应。

20．阴极极化：

直流电通过电极时，阴极电位偏离平衡电位向负的方向移动的现象。

21．槽电压：

电解时，电解槽两极之间的总电位差。

三、镀覆方法术语

1．化学钝化：

将制件放在含有氧化剂的溶液中处理，使表面形成一层很薄的钝态保护膜的过程。

2．化学氧化：

通过化学处理使金属表面形成氧化膜的过程。

3．电化学氧化：

在一定电解液中以金属制件为阳极，经电解，于制件表面形成一层具有防护性、装饰性或其它功能氧化膜的过程。

4．电镀：

利用电解原理，使金属或合金沉积在制件表面，形成均匀、致密、结合力良好的金属层的过程。

5．转化膜：

对金属进行化学或电化学处理所形成的含有该金属之化合物的表面膜层。

6．钢铁发蓝（钢铁化学氧化）：

将钢铁制件在空气中加热或浸入氧化性的溶液中，使之于表面形成通常为蓝（黑）色的薄氧化膜的过程。

7．冲击电流：

电流过程中通过的瞬时大电流。

8．光亮电镀：

在适当条件下，从镀槽中直接得到具有光泽镀层的电镀。

9．合金电镀：

在电流作用下，使两种或两种以上金属（也包括非金属元素）共沉积的过程。

10．多层电镀：

在同一基体上先后沉积上几层性质或材料不同的金属层的电镀。

11．冲击镀：

在特定的溶液中以高的电流密度，短时间电沉积出金属薄层，以改善随后沉积镀层与基体间结合力的方法。

12．磷化：

在钢铁制件表面上形成一层不溶解的磷酸盐保护膜的处理过程。

13．热扩散：

加热处理镀件，使基体金属和沉积金属（一种或多种）扩散形成合金的过程。

四、镀前处理和镀后处理术语

1．化学除油：

在碱性溶液中借助皂化作用和乳化作用清除制件表面油污的过程。

2．电解除油：

在含碱溶液中，以制件作为阳极或阴极，在电流作用下，清除制件表面油污的过程。

3．出光：

在溶液中短时间浸泡，使金属形成光亮表面的过程。

4．机械抛光：

借助于高速旋转的抹有抛光膏的抛光轮，以提高金属制件表面光亮度的机械加工过程。

5．有机溶剂除油：

利用有机溶剂清除制件表面油污的过程。

6．除氢：

将金属制件在一定温度下加热处理或采用其它方法，以驱除在电镀生产过程中金属内部吸收氢的过程。

7．退镀：

将制件表面镀层退除的过程。

8．弱浸蚀：

电镀前，在一定组成溶液中除去金属制件表面极薄的氧化膜，并使表面活化的过程。

9．强浸蚀：

将金属制件浸在较高浓度和一定温度的浸蚀溶液中，以除去金属制件表面上氧化物和锈蚀物的过程。

10．镀前处理：

为使制件材质暴露出真实表面，消除内应力及其它特殊目的所需，除去油污、氧化物及内应力等种种前置技术处理。

11．镀后处理：

为使镀件增强防护性能，提高装饰性能及其它特殊目的而进行的（诸如钝化、热熔、封闭和除氢等）处理。

五、材料和设备术语

1．阳极袋：

用棉布或化纤织物制成的套在阳极上，以防止阳极泥渣进入溶液用的袋子。

2．光亮剂：

为获得光亮镀层在电解液中所使用的添加剂。

3．表面活性剂：

在添加量很低的情况下也能显著降低界面张力的物质。

4．乳化剂：

能降低互不相溶的液体间的界面张力，使之形成乳浊液的物质。

5．络合剂：

能与金属离子或含有金属离子的化合物结合而形成络合物的物质。

6．绝缘层：

涂于电极或挂具的某一部分，使该部位表面不导电的材料层。

7．挂具（夹具）：

用来悬挂零件，以便于将零件放于槽中进行电镀或其他处理的工具。

8．润湿剂：

能降低制件与溶液间的界面张力，使制件表面容易被润湿的物质。

9．添加剂：

在溶液中含有的能改进溶液电化学性能或改善镀层质量的少量添加物。

10．缓冲剂：

能够使溶液PH值在一定范围内维持基本恒定的物质。

11．移动阴极：

采用机械装置使被镀制件与极杠一起作周期性往复运动的阴极。

六、测试和检验相关术语

1．不连续水膜：

通常用于表面被污染所引起的不均匀润湿性，使表面上的水膜变的不连续。

2．孔隙率：

单位面积上针孔的个数。

3．针孔：

从镀层表面直至底层覆盖层或基体金属的微小孔道，它是由于阴极表面上的某些点的电沉积过程受到障碍，使该处不能沉积镀层，而周围的镀层却不断加厚所造成。

4．变色：

由于腐蚀而引起的金属或镀层表面色泽的变化（如发暗、失色等）。

5．结合力：

镀层与基体材料结合的强度。

6．起皮：

镀层成片状脱离基体材料的现象。

7．剥离：

某些原因（例如不均匀的热膨胀或收缩）引起的表面镀层的破碎或脱落。

8．桔皮：

类似于桔皮波纹状的表面处理层。

9．海绵状镀层：

在电镀过程中形成的与基体材料结合不牢固的疏松多孔的沉积物。

10．烧焦镀层：

在过高电流下形成的颜色黑暗、粗糙、松散等质量不佳的沉积物，其中常含有氧化物或其他杂质。

11．麻点：

在电镀或腐蚀中，与金属表面上形成的小坑或小孔。

12．粗糙：

在电镀过程中，由于种种原因造成的镀层粗糙不光滑的现象。

13．镀层钎焊性：

镀层表面被熔融焊料润湿的能力。

§7.2概述

一、镀层的分类

1．防护性镀层

约占60％左右。

镀种有锌、镉、锡及其合金，如锌镍、锌铁、锌锡、锌钛、镉钛、锡镍等。

主要用于钢铁件在大气和其它环境中的防锈、防腐蚀。

2．防护装饰性镀层

约占30％左右。

这类镀种除要求有较高的防腐蚀性外，对表面的装饰性也有较高的要求。

如电镀铜镍铬、镍铬、镍镀层上镀仿金等。

3．功能性镀层

（1）要求硬度和耐磨性——电镀硬铬、电镀或化学镀镍磷镀层和复合镀镍镀层。

（2）要求导电性——镀银、镀金。

（3）要求导磁性——镍铁、镍钴镀层。

（4）要求吸热和防光反射——镀黑镍、黑铬或镀锌后黑钝化。

（5）要求焊接性——镀锡、镀铅锡合金。

等等

此外，按镀层与基体金属的电化学活性，可将镀层分为阳极性镀层和阴极性镀层两大类。

前者对基体金属除提供机械保护外，还提供电化学保护，后者仅起机械保护作用。

二、常见电镀层的性质与用途

1．锌镀层锌镀层在大气条件下对钢铁零件为阳极性镀层，经彩色钝化后，明显地提高了镀层的保护性能并改善了外观。

主要用于防止钢铁零件的腐蚀，其镀层价格低廉，耐腐蚀性能优良，应用量大面广。

2．镉镀层镉镀层在海洋和高温大气的环境中，对钢铁零件为阳极性镀层，镀层比较稳定，耐腐蚀性强，润滑性能好，在航空及电子工业中应用较多。

3．锡镀层锡镀层对钢铁件为阴极性镀层。

因此，只有当镀层无孔隙时才能机械地保护钢铁零件不被腐蚀。

它具有较高的化学稳定性，与硫及硫化物几乎不起作用，焊接性能良好，对渗氮有屏蔽作用。

4．铜镀层铜镀层对锌、铁等金属为阴极性镀层，常常用于钢铁或某些塑料上作为镀铜/镍防护-装饰性镀层的底层或中间层，也可用于印刷电路、电铸模等方面。

5．镍镀层镍镀层对钢铁零件为阴极性镀层，它具有较高的硬度，抗蚀性比铜高，能耐碱，也比较能耐酸。

常用于钢铁零件的镀铜/镍/铬防护-装饰性镀层的中间层及酸性镀铜前的预镀。

6．铬镀层铬镀层对钢铁零件为阴极性镀层。

它具有较高的耐热性，常温下硬度好，耐磨性好，光反射性强，被广泛用于提高零件的耐磨性、光反射性以及修复尺寸和装饰等方面。

7．银镀层银镀层对于常用金属为阴极镀层，其导电、焊钎性能优良，化学性质稳定，主要用于电器工业中的导电部件及其焊接部位，还用于防护-装饰性镀层，如乐器、餐具、光学仪器及工艺品。

三、常见镀膜方式的介绍

1．化学镀（自催化镀）

在经活化处理的基体表面上，镀液中金属离子被催化还原形成金属镀层的过程。

这是在我们的工艺过程中大多都要涉及到的一个工艺工程，通过这样的过程才能进行后期电镀等处理，多作为塑件的前处理过程。

2．电镀

利用电解在制件表面形成均匀、致密、结合良好的金属或合金沉积层的过程，这种工艺过程比较烦杂，但是其具有很多优点，例如沉积的金属类型较多，可以得到的颜色多样，较类同工艺而言价格比较低廉。

3．电铸

通过电解使金属沉积在铸模上制造或复制金属制品（能将铸模和金属沉积物分开）的过程。

4．真空镀

真空镀主要包括真空蒸镀、溅射镀和离子镀几种类型，它们都是采用在真空条件下，通过蒸馏或溅射等方式在制件表面沉积各种金属和非金属薄膜，通过这样的方式可以得到非常薄的表面镀层，同时具有速度快附着力好的突出优点，但是价格也较高，可以进行操作的金属类型较少，一般用来作较高档产品的功能性镀层，例如作为内部屏蔽层使用。

四、电镀的基本原理

1．电镀基本原理示意图见7.1

图7.1电镀基本原理示意图

2．电镀阴阳极的基本反应（以镀镍为例）

（1）阴极反应

Ni2++2eNi（主反应）

2H++2eH2（副反应）

（2）阳极反应

Ni-2eNi2+（主反应）

4OH--4e2H2O+O2（副反应）

五、电镀时金属电沉积过程

固态的金属都是由金属原子组成的晶体。

电镀时，溶液中的简单金属离子或其络离子，在电极与溶液界面间获得电子，被还原成为具有一定结构的金属晶体。

因为这种金属晶体是在阴极还原的情况下形成的，故称之电结晶。

金属电沉积是一个复杂过程。

它一般有下述的几个连续的界面反应步骤组成：

1．液相传质步骤沉积金属离子（例如水化金属离子或络合金属离子）自溶液本体运动到电极表面附近；

2．前置转化步骤还原反应前，沉积金属离子在阴极表面附近或表面上发生转化。

例如简单金属离子的水化层重排或水化数下降；络离子的配位数下降；配位体的交换；

3．电荷转移步骤在电极和离子之间进行电荷转移，即金属离子从阴极得到电子，还原成金属原子（又称吸附原子）；

4．晶核的形核到达电极表面的粒子沿表面横向移动到金属点阵的适当位置，或与其它粒子相遇形成晶核；

5．晶体生长形成结晶金属原子最后到达点阵中的固定位置，晶体逐渐长大。

上述结晶过程可以顺序进行，也可以同时进行，各步骤的进行都需要一定的活化能，也就是说反应各步骤的速度不一样，究竟是哪一个步骤为过程的控制步骤，最后影响到电结晶的质量，要依据电沉积的具体条件而定。

在形成金属晶体时又可分为同时进行的两个过程：

结晶核心（晶核）的生成和成长过程。

这两个过程的速度决定着金属结晶的粗细程度。

如果晶核的生成速度较快，而晶核生成后的成长速度较慢，则生成的晶核数目较多，晶粒较细。

反之晶粒就较粗。

也就是说，在电镀过程中当晶核的生成速度大于晶核的成长速度时，就能获得结晶细致、排列紧密的镀层。

晶核的生成速度大于晶核成长速度的程度越大，镀层结晶越细致、紧密。

结晶组织较细的镀层，其防护性能和外观质量都较理想。

实践表明：

提高金属电结晶时的阴极极化作用，可以提高晶核的生成速度，便于获得结晶细致的镀层。

但是不能认为阴极极化作用愈大愈好。

因为阴极极化作用超过一定范围，会导致氢气的大量析出，从而使镀层变得多孔、粗糙、疏松、烧焦，甚至是粉末状的，质量反而下降。

六、电镀溶液的基本组成及其作用

不同的电镀溶液含有不同的组成，但不管何种电镀溶液，都含有主盐。

根据主盐性质的不同可将电镀溶液分为单盐电镀溶液及络合物电镀溶液两大类。

单盐电镀液都是酸性溶液。

络合物电镀溶液有碱性，也有酸性，但其中都含有络合剂。

电镀溶液中除主盐及络合剂以外，有些电镀溶液中还有导电盐、缓冲剂、阳极去极化剂以及添加剂等，它们各有不同的作用。

1．主盐

是指能在阴极上沉积出所要求的镀层金属的盐。

主盐浓度要有一个适宜的范围并与电镀溶液中其它成分维持恰当的浓度比值。

主盐浓度高，一般可采用较高的阴极电流密度，溶液的导电性和阴极电流效率都较高；在光亮性电镀时可使镀层的光亮度和整平性较好。

但溶液的带出损失较大、成本较高，同时增大了废水处理的负担。

2．导电盐

是指能提高溶液的电导率，对放电金属离子不起络合作用的碱金属或碱土金属的盐类（包括铵盐）。

如镀镍溶液中的Na2SO4和焦磷酸盐镀铜中的KNO3和NH4NO3等。

导电盐除了能提高溶液的电导率外，还能略为提高阴极极化，使镀层细致。

但也有一些导电盐会降低阴极极化，不过导电盐的加入可扩大阴极电流密度范围，促使阴极极化增大，所以总的来说，导电盐的加入，可使槽电压降低，对改善电镀质量有利。

3．缓冲剂

一般是由弱酸或弱酸的酸式盐组成的。

这类缓冲剂加入溶液中，能使溶液在遇到酸或碱时，溶液的pH值变化幅度缩小。

在电镀生产中，有的镀液为了防止其pH值上升太快，单独加入一种弱酸或弱酸的酸式盐，如镀镍液中的H3BO3和焦磷酸盐镀液中的Na2HPO4等，它们的作用是在电镀时抑制阴极膜中溶液pH值升高。

任何缓冲剂都只能在一定的pH值范围内有较好的缓冲作用，超过了pH值范围，它的缓冲作用较差或完全没有缓冲作用。

H3BO3在pH4.3～6.0之间的缓冲作用较好，在强酸性或强碱性溶液中就没有缓冲作用。

4．阳极去极化剂

是指在电解时能使阳极电位变负、促进阳极活化的物质。

如镀镍液中的氯化物，氰化物镀铜液中的酒石酸盐和硫氰酸盐等。

它们的加入，可以降低阳极极化，促进阳极溶解。

5．络合剂

在电镀生产中，一般将能络合主盐中金属离子的物质称为络合剂。

如氰化物镀液中的NaCN或KCN，焦磷酸盐镀液中的K4P2O7或Na4P2O7等。

络合剂都能增大阴极极化，使镀层结晶细致，同时能促进阳极溶解，但是络合剂的加入，常会降低阴极电流效率，而且会给废水治理带来困难。

在电镀溶液中，络合剂的含量常高于络合金属离子所需的含量，这些除络合金属离子以外多余的络合剂称游离络合剂。

在某些镀液中，络合剂的含量，常以它的游离量表示，如氰化物镀铜液中以游离NaCN表示等。

游离络合剂含量高，阳极溶解好，阴极极化作用大，镀层结晶细致，镀液的分散能力和覆盖能力较好，但是阴极电流效率降低，沉积速度减慢，过高时，还会使镀件的低电流密度处镀不上镀层；络合剂含量低，镀层的结晶粗，镀液的分散能力和覆盖能力较差。

6．添加剂

为了改善电镀溶液性能和镀层质量，往往在电镀溶液中加入少量的某些有机物，这些物质叫做添加剂。

按照它们在电镀溶液中所起作用的不同，可分为如下几类：

除有机添加剂外，还有某些无机添加剂。

无机添加剂多数是硫、硒、碲、铅、铋和锑的化合物。

随着电镀工艺的发展，添加剂的应用极其广泛，品种也逐渐增多，它在电镀工业中占有特殊重要的地位。

七、电镀工作条件及其影响

电镀工作条件是指电镀时的操作变化因素，包括：

电流密度、温度、搅拌和电源的波形等。

1、阴极电流密度

任何镀液都有一个获得良好镀层的电流密度范围，获得良好镀层的最小电流密度称电流密度下限，获得良好镀层的最大电流密度称电流密度上限。

一般来说，当阴极电流密度过低时，阴极极化作用小，镀层的结晶晶粒较粗，在生产中很少使用过低的阴极电流密度。

随着阴极电流密度的增大，阴极的极化作用也随之增大（极化数值的增加量取决于各种不同的电镀溶液），镀层结晶也随之变得细致紧密；但是阴极上的电流密度不能过大，不能超过允许的上限值（不同的电镀溶液在不同工艺条件下有着不同的阴极电流密度的上限值），超过允许的上限值以后，由于阴极附近严重缺乏金属离子的缘故，在阴极的尖端和凸出处会产生形状如树枝的金属镀层、或者在整个阴极表面上产生形状如海绵的疏松镀层。

在生产中经常遇到的是在零件的尖角和边缘处容易发生“烧焦”现象，严重时会形成树枝状结晶或者是海绵状镀层。

2、电镀溶液温度

当其它条件不变时，升高溶液的温度，通常会加快阴极反应速度和离子扩散速度，降低阴极极化作用，因而也会使镀层结晶变粗。

但是不能认为升高溶液温度都是不利的，如果同其它工艺条件配合恰当，升高溶液温度也会取得良好效果。

例如升高温度可以提高允许的阴极电流密度的上限值，阴极电流密度的增加会增大阴极极化作用，以弥补升温的不足，这样不但不会使镀层结晶变粗而且会加快沉积速度，提高生产效率。

此外还可提高溶液的导电性、促进阳极溶解、提高阴极电流效率（镀铬除外）、减少针孔、降低镀层内应力等效果。

3．搅拌

搅拌会加速溶液的对流，使阴极附近消耗了的金属离子得到及时补充和降低阴极的浓差极化作用，因而在其它条件相同的情况下，搅拌会使镀层结晶变粗。

然而采用搅拌后，可以提高允许的阴极电流密度上限值，这样就可以克服因搅拌降低阴极极化作用而产生的结晶变粗现象，采用搅拌可以在较高的电流密度和较高的电流效率下得到紧密细致的镀层。

对某些光亮性镀液，如光亮硫酸盐镀铜和光亮镀镍，搅拌还可以提高镀层的整平性。

在某些情况下，还可消除条纹或桔皮状镀层。

采用搅拌的电镀液必须进行定期或连续过滤，以除去溶液中的各种固体杂质和渣滓，否则会降低镀层的结合力并使镀层粗糙、疏松、多孔。

4．电源

电镀生产中常用的电源有整流器和直流发电机，根据交流电源的相数以及整流电路的不同可获得各种不同的电流波形。

例如单相半波、单相全波、三相半波和三相全波等。

实践证明，电流的波形对镀层的结晶组织、光亮度、镀液的分散能力和覆盖能力、合金成分、添加剂的消耗等方面都有影响，故对电流波形的选择应予重视。

目前除采用一般的直流电外，根据实际的需要还可采用周期换向电流及脉冲电流。

周期换向电流就是周期性地改变直流电流的方向，即在电镀时，直流电流的方向，一段时间是正向，接着的一段时间是反向，正向电流就是将镀件作为阴极，而反向电流就是将镀件作为阳极。

一段正向电镀的时间和一段反向退镀的时间之和就是一个周期的时间（tK+tA=T）。

实践证明，把周期换向电流应用于氰化物镀铜和氰化物镀银，所获得的镀层比用一般直流电所得的镀层好得多，这是由于在反向退镀时，可除去电镀时产生的劣质镀层，减少或消除镀层上的粗糙和毛刺；同时还能使镀件尖端和边缘镀层厚度较厚处，退镀时除去较多的镀层，使镀层厚度均匀，整平性好。

在应用周期换向电镀时，零件入槽最好先进行阴极电镀，以防止镀件在无镀层时作为阳极，造成基体金属腐蚀而污染镀液。

脉冲电流就是单向（阴极）电流周期性地被一系列开路（无电流通过）所中断的电流。

它与换向电流所不同的是不把镀件作阳极，而是间歇地停止供电，由于间歇中断电流，阴极电位随时间周期性地变化。

其波形有方波、正弦波、三角波和锯齿波等。

实验证明，使脉冲电流，可提高镀金层的硬度和导电性，并使金层在高温下不易变色，还具有镀取较厚镀层的能力；在焦磷酸盐电镀铜-锡合金中，使用脉冲电流可提高镀层中锡的百分含量；在某些场合下，使用脉冲电流还可以减少氢的析出、提高阴极电流效率，从而减少针孔、条纹和氢脆等。

八、电镀层质量的基本要求

1．与基体结合力牢固，附着力好

2．镀层完善，结晶细致紧密，孔隙率小

3．具有良好的物理、化学及力学性能

4．具有符合标准的镀层厚度，而且均匀

九、电镀的工艺过程

1．前处理

包括机械抛光、喷砂、除油、除锈、活化、预处理。

不同的材料采用不同的前处理方法

2．电镀

3．镀后处理

（1）钝化在新镀出的镀层表面人为地形成一层致密的氧化物膜，使镀层金属与空气隔绝，以提高镀层的防护性和装饰性。

（2）浸膜在镀后的金属零件表面浸涂一层有机或无机高分子膜，以提高镀层的防护性和装饰性。

十、电镀的实施方式

1．挂镀：

主要适用于外形尺寸较大的零件。

2．滚镀：

主要适用于尺寸较小、批量较大的零件。

3．刷镀：

一般用于局部修复。

4．连续电镀：

用于线、带、板材的大批量电镀。

7.3常见单金属电镀

一、镀锌

1．简介

锌镀层的外观呈青白色，标准电极电位为-0.76V，易溶于酸，也溶于碱，是典型的两性金属。

锌在干燥空气中几乎不发生变化，锌腐蚀的临界湿度大于70%，因此在潮湿大气中能与二氧化碳和氧化作用生成一层主要由碱式碳酸锌组成的薄膜，这层膜有一定的缓蚀作用；锌与硫化氢等含硫化合物起反应生成硫化锌；锌易受氯离子侵蚀，故在海水中不稳定。

锌在密闭或通风不良，空气潮湿的条件下，与非金属材料的挥发物（低分子羧酸、醛、酚、氨等）接触时，锌易遭腐蚀，生成白色疏松的腐蚀产物，俗称“白霜”。

锌在高温、高湿、密闭条件下，与胶木、油漆、木材释放的挥发物接触，锌有生长细丝状单晶的倾向，俗称“长毛”。

锌的标准电位比铁负，对钢铁而言是阳极性镀层，可提供可靠的电化学保护。

在工业大气、农村大气和海洋性大气中使用的钢铁制品均可选择锌作保护层，其防护寿命几乎与锌层厚度成正比关系。

凡属有工业废气、燃料废气污染的大气中，锌镀层的耐蚀性优于镉镀层，在海上或海水中则相反。

锌镀层经铬酸盐钝化之后，耐蚀性可提高6～8倍。

故镀锌钝化处理是必不可少的步骤。

在钝化膜上进行有机染色，可作低档产品的防护—装饰镀层。

为降低锌镀层厚度又能提高耐蚀能力，国内外采取如下两种措施：

一是提高钝化膜的质量，如用蓝色、绿色、军绿色、黑色钝化代替常规的彩虹色钝化膜，尤以军绿色钝化膜耐蚀性能最好；二是以较薄的含铁0.3%～0.6%的Zn-Fe合金，或含镍6%～10%的Zn-Ni合金代替纯锌镀层，耐蚀性能提高三倍以上，广泛用于汽车钢板上代替镀锌。

锌镀层的使用温度不得超过250℃，在此温度以上锌结晶组织变形、发脆、耐蚀性下降。

有耐蚀、耐热要求的零件宜用Zn-Ni合金层。

镀锌电解液可分为碱性和弱酸性两大类，国内外常用的有无氰锌酸盐镀锌、氰化镀锌、铵盐镀锌、氯化物镀锌、硫酸盐镀锌等。

就国内而言，无氰锌酸盐镀锌仍是主流。

近年来由于镀锌添加剂的性能的改进提高，氯化物镀锌和低氰光亮镀锌发展较快，而铵盐镀锌在继续下降。

选择镀液要根据镀件材质、形状、外观要求而定，如冲压小件和复杂件，特别是需要辅助阳极的深孔或管状件宜选用碱性镀液；铸锻件和对氢脆敏感的零件宜用弱酸性镀锌液。

当采用两种性能不同的镀液时，对生产十分有利。

2．锌酸盐镀锌

（1）锌酸盐镀液的特点:

①不用剧毒的氰化物，废水易处理；

②镀层结晶细密，光泽好，分散能力和深镀能力接近氰化镀液，适合于复杂形状的零件电镀；