氯化物镀锌层表面粗糙度的影响因素及其控制

    镀锌层具有良好的装饰性和防护性，在仪器仪表、电子电器、机械和船舶等领域有着广阔的应用空间。镀层表面粗糙度不仅反映镀层外观质量的好坏，还直接影响镀层的性能。
    电流密度对镀层表面粗糙度的影响
    在镀液温度50℃，镀液pH值5的条件下，研究电流密度对镀层表面粗糙度的影响。电流密度对镀层表面粗糙度有明显影响;随着电流密度由1 A/dm2提高至9 A/dm2，镀层表面粗糙度呈近似线性关系增大，由1.344 μm增至1.600 μm。不同电流密度下所得镀层的表面形貌和三维形貌，分别如图2和图3所示。当电流密度为3 A/dm2时，析氢过电位低且沉积速率慢，电极反应所消耗掉的金属离子能及时得到补给，因而氢气的产生量小，镀层表面的针孔、积瘤等缺陷少，表面相对较平整;当电流密度为9 A/dm2时，尽管阴极过电位增大，有助于细化晶粒，但此时电极过程液相传质受限的可能性变大，出现少量氢气被晶粒包裹的情况，导致镀层表面形成针孔、积瘤等缺陷，造成镀层表面粗糙度增大。由此可知，要获得表面较平整的镀层，应采用低电流密度。表面粗糙度可用表面粗糙度仪进行快速测量。
    镀液温度对镀层表面粗糙度的影响
    在电流密度1A/dm2，镀液pH值5的条件下，研究镀液温度对镀层表面粗糙度的影响。镀液温度对镀层表面粗糙度有一定影响;随着镀液温度从30℃升高至50℃，镀层表面粗糙度由1. 584 μm降至1.344μm。不同镀液温度下所得镀层的表面形貌，如图5所示。由图5可知：当镀液温度为30℃时，镀液的分散能力及离子活性差，沉积速率较慢，加之阴极电流效率低，故所得镀层表面灰暗且粗糙;当镀液温度为50℃时，传质效果改善，沉积速率加快，同时副反应发生的可能性降低，此时镀层较为平整。由此可知，提高镀液温度有利于获得平整的镀层。
    镀液pH值对镀层表面粗糙度的影响
    在电流密度1 A/dm2，镀液温度50℃的条件下，研究镀液pH值对镀层表面粗糙度的影响。随着镀液pH值的增大，镀层表面粗糙度呈先降低后升高的变化趋势。其原因为：镀液pH值较低时，H+容易在阴极表面放电析出，导致针孔、积瘤等缺陷形成的可能性提高，镀层表面凹凸不平;随着镀液pH值的增大，阴极电流效率提高，析氢反应所消耗掉的电量降低，因而镀层缺陷减少，表面状况改善;当镀液pH值增大到一定程度后，由于阴极周围H+的浓度降低，可能形成少量金属氢氧化物或碱式盐夹杂于镀层中，使得镀层的整平性降低。
    时代粗糙度仪用于快速检测物体表面粗糙度，型号包括TR220粗糙度仪、TE201粗糙度仪、TR240粗糙度仪、TIME3220粗糙度仪等，粗糙度仪产品咨询热线： 010-62971700 8008109392