锌合金镀敷方法技术

本发明专利技术提供一种锌合金电镀方法，其为包括在具备阴极和阳极的碱性锌合金电镀浴中通电的锌合金电镀方法，其中含有阴极的阴极区域和含有阳极的阳极区域通过含有能够通电的电解质凝胶的隔膜相互隔离。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种锌合金镀敷方法。详细而言，涉及一种对钢构件等实施防腐蚀性优异的碱性锌合金镀敷时，通过简易的阳极分离设备，能够边维持镀浴性能边长期使用的镀敷方法。
技术介绍
锌合金镀敷相较于锌镀敷具有优异的耐腐蚀性，因此，被广泛应用于汽车部件等。在锌合金镀敷之中，尤其是碱性锌镍合金镀敷被应用于要求高耐腐蚀性的燃料部件、置于高温环境下的发动机部件。碱性锌镍合金镀浴是选择适于Ni共析率的胺系螯合剂后使镍溶解，使锌和镍共析在镀层上的镀浴。但是，实施碱性锌镍合金镀敷时，通电时阳极附近的胺系螯合剂的氧化分解成为问题。胺系螯合剂的氧化分解是因在阳极生成的活性氧所引起的。在镍离子、铁离子等铁系金属离子共存的情况下，这些离子成为氧化催化剂，进一步促进胺系螯合剂的氧化分解。因此，当碱性锌镍合金镀液与阳极接触时，胺系螯合剂快速分解，使得镀敷性能降低。该分解物的蓄积会产生电流效率降低、浴电压上升、镀膜厚度减少、镀层中的镍含有率降低、能够镀敷的电流密度范围缩小、光泽降低、COD上升等诸多问题。因此，不能够长期使用镀液，必须更换镀液。作为用于改善上述问题的方法，至今已知有几种方法。例如，在日本特表2002-521572号公报中公开了如下方法：用由全氟聚合物构成的阳离子交换膜隔离碱性锌-镍浴的阴极液和酸性的阳极液。但是，将酸性液用于阳极液的情况下，阳极必须使用镀敷有铂的钛等高价耐腐蚀性构件。另外，当隔膜破损时，也有可能发生阳极侧的酸性溶液和阴极侧的碱性溶解相互混合而产生剧烈的化学反应的事故。另一方面，采用碱性液代替酸性液作为阳极液的情况下，因通电使得阳极液向阴极液剧烈移动，阳极液的液面降低和阴极液的液面上升同时发生，这已经被本专利技术人等的镀敷试验所证实了。在日本特开2007-2274号公报中，作为解决前述问题的方法记载有采用阳离子交换膜对碱性阳极液追加补给碱性成分的方法。但是，该方法需要追加的设备、液体管理等，操作烦杂。另外，在日本特表2008-539329号公报中，公开了通过过滤膜隔离阴极和阳极的电极间的锌合金镀浴。但是，本专利技术人等确认后发现，公开的过滤膜并不能防止阴极液和阳极液的移动，不能防止阳极处的螯合剂的分解。另外，由于阳极液中也使用锌合金镀液，因此，非常促进阳极液的分解。因此，需要更换阳极液，在不更换的情况下，分解物移动到阴极的镀液中。因此了解到实质上不会延长液体寿命。
技术实现思路
本专利技术的课题在于提供一种镀敷方法，该方法能够经济地实现简易的阳极隔离，且通过液面管理容易的设备，能够维持锌合金镀浴性能而实现长寿命化。本专利技术是基于如下认知所完成的专利技术：在具备阴极和阳极的碱性锌合金电镀浴中，用包含能够通电的电解质凝胶的隔膜将含有阴极的阴极区域和含有阳极的阳极区域相互隔离，由此能够抑制或者防止镀液的移动，尤其是季铵盐系光泽剂、胺系螯合剂的移动，从而抑制浴中的胺系螯合剂、季铵盐系光泽剂的氧化分解。另外，了解到由于阳极区域的电解液也不向阴极区域移动，两区域的液面没有变动，因此，液面管理也不存在问题。即，本专利技术提供一种锌合金电镀方法，其为包括在具备阴极和阳极的碱性锌合金电镀浴中通电的锌合金电镀方法，其中含有阴极的阴极区域和含有阳极的阳极区域通过包含能够通电的电解质凝胶的隔膜被相互隔离。根据本专利技术，可提供一种经济地实现简易的阳极隔离、且通过液面管理容易的设备能够维持锌合金镀浴性能而实现长寿命化的镀敷方法。附图说明图1表示实施例1、实施例2和比较例1的镀敷试验结果(镀敷外观)；图2表示实施例1的镀敷试验结果(镀膜厚度分布)；图3表示实施例2的镀敷试验结果(镀膜厚度分布)；图4表示比较例1的镀敷试验结果(镀膜厚度分布)；图5表示实施例1的镀敷试验结果(Ni共析率分布)；图6表示实施例2的镀敷试验结果(Ni共析率分布)；图7表示比较例1的镀敷试验结果(Ni共析率分布)。具体实施方式本专利技术的方法是包括在具备阴极和阳极的碱性锌合金电镀浴中通电的锌合金电镀方法，包含阴极的阴极区域和包含阳极的阳极区域通过包含能够通电的电解质凝胶的隔膜被相互隔离。作为以锌合金镀敷形式与锌组合的金属，可举出例如选自镍、铁、钴、锡、锰的一种以上的金属。具体而言，有锌镍合金镀敷、锌铁合金镀敷、锌钴合金镀敷、锌锰合金镀敷、锌锡合金镀敷、锌镍钴合金镀敷等，但是并不限于这些合金镀敷。优选锌合金镀敷是锌镍合金镀敷。优选隔膜包含能够通电的电解质凝胶和支撑体。更优选隔膜包含由能够通电的电解质凝胶的膜和支撑体所层叠的复合膜。进一步优选隔膜包含由支撑体、能够通电的电解质凝胶的膜和支撑体依次层叠的3层复合膜。能够通电的电解质凝胶是优选电导率为140000μS/cm以上、更优选电导率为300000μS/cm以上的吸水性的合成高分子电解质凝胶。另外，能够通电的电解质凝胶优选是吸收了作为电解液的氢氧化钠水溶液而膨润的吸水性合成高分子电解质凝胶，其以例如为100％以上，优选为150～300％的体积膨胀率膨润。作为吸水性的合成高分子，只要是不损害本专利技术的电解质凝胶的性能的物质即可，没有特别限制，可举出例如聚乙烯醇、聚乙二醇、聚羧酸、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇缩醛以及它们的改性物，例如导入有钠盐、羧基、砜基、阳离子官能团的改性物等。优选为聚乙烯醇、聚乙二醇、聚羧酸以及它们的改性物。另外，这些合成高分子可以通过例如硼酸酯化合物等交联剂交联来使用。这些合成高分子可以单独使用，或者也可以将2种以上组合使用。作为支撑体，只要是不损害隔膜所含有的电解质凝胶的性能的物质即可，没有特别限制，可举出例如离子交换膜、过滤膜等。作为离子交换膜，可举出阴离子交换膜、阳离子交换膜等。作为阴离子交换膜，优选为烃系阴离子交换膜，特别优选烃系季铵基碱性阴离子交换膜。另外，关于其形态，也没有特别限制，可以是离子交换树脂自身的膜，也可以是使烯烃系等的微多孔膜的孔隙中填充有阴离子交换树脂的膜、或者微多孔膜和阴离子交换膜的层叠膜。另外，作为过滤膜，优选例举细孔径0.1～10μm左右的陶瓷、PTFE、聚砜、聚丙烯等的UF膜、NF膜、RO膜等。隔膜更优选包括由合成高分子电解质凝胶的膜与离子交换膜和/或过滤膜所层叠的复合膜。隔膜进一步优选包括由阴离子交换膜、合成高分子电解质凝胶的膜和阴离子交换膜依次层叠的3层的复合膜。作为阳极，优选例举铁、不锈钢、镍、碳等，也可以是镀铂的钛、钯-锡合金这样的耐腐蚀性金属。阴极是施加锌合金镀敷的被镀敷物。作为被镀敷物，可举出铁、镍、铜等各种金属以及它们的合金、或者实施了锌置换处理的铝等的金属、合金的板状物、长方体、圆柱、圆筒、球状物等各种形状的物质。在本专利技术中，阴极区域所含有的阴极液是碱性锌合金镀液。碱性锌合金镀液含有锌离子。锌离子的浓度优选为2～20g/L,进一步优选为4～12g/L。作为锌离子源，可举出Na2[Zn(OH)4]、K2[Zn(OH)4]、ZnO等。这些锌离子源可以单独使用，或者也可以将2种以上组合使用。另外，碱性锌合金镀液含有选自镍离子、铁离子、钴离子、锡离子、锰离子中的1种以上的金属离子。前述金属离子的总浓度优选为0.4～4g/L，进一步优选为1～3g/L。作为金属离子源，可举出硫酸镍、硫酸亚铁、硫酸钴、硫酸亚锡、硫酸锰等。这些金属离子源可以单独使用，或者也可以将2种以上组合使本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锌合金电镀方法，其为包含在具备阴极和阳极的碱性锌合金电镀浴中通电的锌合金电镀方法，其中，含有阴极的阴极区域和含有阳极的阳极区域通过含有能够通电的电解质凝胶的隔膜相互隔离。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种锌合金电镀方法，其为包含在具备阴极和阳极的碱性锌合金电镀浴中通电的锌合金电镀方法，其中，含有阴极的阴极区域和含有阳极的阳极区域通过含有能够通电的电解质凝胶的隔膜相互隔离。2.根据权利要求1所述的锌合金电镀方法，其中，隔膜含有能够通电的电解质凝胶和支撑体。3.根据权利要求2所述的锌合金电镀方法，其中，支撑体是离子交换膜和/或过滤膜。4.根据权利要求1～3中任一项所述的锌合金电镀方法，其中，能够通电的电解质凝胶是电导率140000μS/cm以上的吸水性的合成高分子电解质凝胶。5.根据权利要求1～4中任一项所述的锌合金电镀方法，其中，能够通电的电解质凝胶是吸收作为电解液的氢氧化钠水溶液而膨润的吸水性的合成高分子电解质凝胶。6.根据权利要求4或5所述的锌合金电镀方法，其中，吸水性的合成高分子包含选自由聚乙烯醇、聚乙二醇、聚羧酸以及它们的改性物组成的组中的1种以上。7.根据权利要求4～6中任一项所述的锌合金电镀方法，其中，隔膜包含由合成高分子电解质凝胶的膜与离子交换膜和/或过滤膜所层叠的复合膜。8.根据权利要求4～6中任一项所述的锌合金电镀方法，其中，隔膜包括由阴离子交换膜、合成高分子电解质凝胶的膜和阴离子交换膜依次层叠的3层的复合膜。9.根据权利要求1～8中任一项所述的锌合金电镀方法，其中，阳极区域含有的阳极液是碱...

【专利技术属性】
技术研发人员：新鞍俊宽，志贺博文，井上学，
申请(专利权)人：迪普索股份公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP