电镀锌基合金纳米晶技术

1.工艺特点

锌基合金主要有锌镍合金、锌铁合金、锌锑合金等，在防腐领域、半导体行业中应用较多。锌镍合金电镀常用的有氯化物体系、硫酸盐体系和碱性锌酸盐体系。锌镍合金纳米线可通过阳极氧化铝模板法在氯化物镀液中制得，随合金纳米线中镍含量的变化，其晶体结构也发生变化。低铁含量的纳米锌铁合金镀层是在以氯化物镀锌液为基础的镀液体系中制备的，该制备过程采用了双向脉冲电沉积技术。使用熔盐体系进行恒电势沉积也容易获得纳米晶，锌锑合金就是采用该方法制备的。

2.镀液组分及工艺条件

电镀锌基合金纳米晶的镀液组分及工艺条件见表7-10。

表7-10 电镀锌基合金纳米晶的镀液组分及工艺条件

（续）

(www.xing528.com)

3.镀液中各成分的作用

（1）主盐 氯化锌、氯化镍、硫酸亚铁、氯化锑是镀液中的主盐。锌离子与其他离子的浓度比对镀层组分和结构的影响较大，对形貌的影响并不显著。

（2）配位剂 氯化铵是镍离子的配位剂，柠檬酸是铁离子的配位剂。配位剂的加入使镀液更加稳定，具有提高阴极极化和细化结晶的作用。

（3）熔盐体系 该体系能够在较低的电势下沉积镀层而无析氢反应的干扰，因此能够得到细致的结晶。为了避免水杂质的引入，产生析氢副反应，氯化锌、氯化锑、尿素等药品要真空干燥后使用。

4.工艺条件的影响

（1）电源制式 电沉积镍铁合金时分别采用直流电沉积和脉冲电沉积两种方式，发现直流条件下，镀层的晶粒尺寸较大，约为120nm，合金中铁的质量分数稍低，约为0.45%。

（2）沉积电势 对于Zn-Ni合金，一般随着沉积电势负移，阴极极化增大，镍的沉积更容易，合金中的镍含量会增加。脉冲峰值电流密度的增大，也具有类似的效果。