JP2769614B2 - 亜鉛−ニツケル合金用めつき浴 - Google Patents
亜鉛−ニツケル合金用めつき浴Info
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Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、亜鉛−ニッケル合金めっき用のめっき浴に
関し、特にシアン化合物を含有しないアルカリ性めっき
液を用いる亜鉛−ニッケル合金用めっき浴に関する。 (従来技術) 鉄鋼製品の優れた耐蝕性を確保するために表面に亜鉛
−ニッケル合金めっきを施すことは公知である。 従来の亜鉛−ニッケル合金めっき技術においては、硫
酸浴、塩酸浴、スルファミン酸浴等の酸性の電解浴を用
いてめっきを行うのが一般的である。 例えば、特公昭58-39236号公報には、酸性浴を用い
て、亜鉛−ニッケル合金めっきを行う方法が開示されて
いる。このような酸性浴を使用した場合、電流効率が高
く、しかも、高電流密度でのめっき処理が可能であるの
で、めっき処理を迅速に行うことができるという利点が
ある。酸性浴を使用する方法は、鋼板や線材等の単純な
形状の部品に対しては、上記のような利点を生かして有
効にめっき処理を行うことができるものであるが、プレ
ス品、溶接部品、パイプ部品等の複雑な形状の部品に対
しては、鉄鋼製品の表面に形成される亜鉛−ニッケル合
金被膜の合金比率および膜厚の良好な均一性が得られな
いという問題がある。 また、中性浴を用いて亜鉛−ニッケル合金めっきを行
う技術が、特開昭59-185792号公報に開示されている。
中性浴を使用する方法は、複雑な形状の部品のめっきに
対して、酸性浴の場合よりは形成合金被膜の性状を改善
することができるが、亜鉛およびニッケルを溶解させる
ために、多量の錯化剤を使用しなければならず、このた
め、排水処理のために特別の考慮を払わねばならないと
ともに、浴の安定性の面でも問題がある。また、中性浴
の場合、浴の電導性を高めるために、多量の塩化物を添
加することが普通におこなわれる。しかし、塩化物は、
腐食性が極めて強いので、めっき設備およびめっき製品
自体の腐食が問題となる。 さらに、アルカリ性浴を用いて、亜鉛−ニッケル合金
めっきを行う方法が特開昭51-28533号公報に開示されて
いる。アルカリ性浴は、腐食性の少ない電解液を使用す
るため、めっき設備のコスト面で酸性浴、中性浴に比べ
て有利である。 (解決しようとする問題点) 特開昭51-28533号公報に開示されているような従来の
アルカリ性浴では、シアン化合物を含有することが要件
になっているがシアン化合物は極めて毒性が強く、特別
の排水処理を行う必要が生ずるとともに、作業環境が悪
化するという問題がある。 (問題を解決するための手段) 本発明は上記事情に鑑みて構成されたもので、浴の安
定性に優れかつ、腐食性が低くしかも、有毒のシアン化
合物を含有しないアルカリ性めっき液を使用して、鉄鋼
製品表面に形成される合金めっき被膜の合金比率および
膜厚の優れた均一性を確保することができるとともに、
良好な光沢性を有する亜鉛−ニッケル合金めっきを行う
ことができるめっき浴を提供することを目的としてい
る。 本発明者らの研究によれば、アルカリ性浴を用いて亜
鉛−ニッケル合金めっきを行う場合において、めっき液
に少くとも一種類の脂肪族アミンポリマー及び少なくと
も一種類の芳香族アルデヒドを添加することにより、シ
アン化合物を含有せしめることなく、所期の目的を達成
することができることが判明した。 本発明のめっき浴は、少なくとも一種類の脂肪族アミ
ンまたはこれらのポリマーを含有し、pH11以上のアルカ
リ性浴になっていることを特徴とする。 本発明に使用される電解液は、電解物質として、NaO
H、KOH、Na2CO3、K2CO3、等を1〜300g/1の範囲で適量
を含んでいる。さらに、本発明の電解液は、ZnO、ZnSO4
・7H2O、ZnCO3、Zn(CH3COO)2等の亜鉛成分含有化合
物と、NiSO4・6H2ONiCO3、(NH4)2・Ni(SO4)2・6H2
O等のニッケル成化合物を含んでいる。この場合これら
の亜鉛成分含有化合物とニッケル成分含有化合物は電解
液中の亜鉛濃度が1〜70g/1、ニッケル濃度が0.1〜118g
/1になるように、添加量を調整するのが好ましい。 また、めっき液中の脂肪族アミンポリマーは、好まし
くは、ニッケル成分モル濃度の等モル以上の濃度で添加
する。アミン種を2種以上添加する場合は、合算したモ
ル濃度で添加量を決定すれば良い。 このめっき液に添加するヒドロキシ脂肪族カルボン酸
またはこれらの塩としては酒石酸、酒石酸ナトリウム、
クエン酸、クエン酸ナトリウム、クエン酸2ナトリウ
ム、グリコール酸、グリコール酸ナトリウム等任意のも
のを使用することができる。 電解液に添加される脂肪族アミンポリマーとしては、
バディッシュ社から提供される商標名「ポリエチレンイ
ミンG−35」、日本触媒化学工業(株)社製の「エポミ
ンSP、エポミンP−1000」等のポリエチレンイミンある
いは、下記の構造式で表される3〜4級アミンポリマー
等が挙げられる。 X1、X2:無機陰イオン n :10〜200 また、本発明のめっき浴に添加する光沢成分としての
芳香族アルデヒドには、バニリン、アニスアルデヒド、
ピペロナール、ベラトルアルデヒド、サリチルアルデヒ
ド、ベンズアルデヒド、P−トルアルデヒド等が含ま
れ、これらのアルデヒドを一種類以上添加する。 また、上記脂肪族アミンは、めっき液中に0.03モル/1
以上含有せしめるのが望ましい。 本発明によればまず、NaOH、KOH、Na2CO3、K2CO3等
の電解物質およびZnO、ZnSO4・7H2O、ZnCO3、Zn(CH3C
OO)2等の亜鉛成分含有化合物とを溶解してジンケート
液を建浴する。一方、少なくとも一種類の脂肪族アミン
または、これらのポリマーにNiSO4・6H2O、NiCO3、(N
H4)2・Ni(SO4)2・6H2O等のニッケル成分化合物を溶
解して水溶液を調製し、この水溶液と上記ジンケート液
を混合して、めっき液を建浴する。この場合ニッケル濃
度および脂肪族アミンポリマーの濃度は要求される合金
比率に応じて決定される。 (発明の効果) 本発明のめっき浴を用いて、亜鉛−ニッケル合金めっ
きを行った場合、鉄鋼製品の表面に形成された亜鉛−ニ
ッケル合金めっき被膜における合金比率の均一性は極め
て良好である。従って、複雑な部品をめっきする場合で
あっても、めっき部分の全体に渡って、ほぼ均一な合金
比率を有するめっき被膜を形成することができる。 また、本発明に従うめっき浴を用いて形成しためっき
被膜は優れた均一電着性を有しており、従ってめっき部
分の全体にわたってほぼ均一な膜厚を有しかつ光沢性の
良好なめっき被膜を形成することができる。したがっ
て、本発明のめっき浴を使用することにより、めっき製
品、特にプレス品、溶接部品、パイプ部品等の複雑な形
状の製品の品質を向上させることができる。 さらに、本発明のめっき浴は、有毒なシアン化合物を
含有していないので、作業環境の悪化といった問題も生
じない。 さらに、本発明のめっき浴は、アルカリ性浴であるの
で、酸性浴、あるいは、中性浴と比較して腐食性が少な
く、めっき設備および排水処理設備のコストの面で有利
である。 (実施例) 以下本発明の実施例について説明する。 (実施例1) 浴組成 ZnO=11.3g/l(Znとして9.0g/l) (NH4)2・Ni(SO4)2・6H2O=6.7g/l (Niとして1.0g/l) KOH=90g/l トリエタノールアミン=5.1g/l(分子量=149.2) (分子量=300) 光沢成分(バニリン)=0.02g/l Zn/Ni=90/10 pH>14.0 浴温度=30℃ 通電時間=10分間 上記条件で電流密度を変化させてFe表面上に亜鉛−ニ
ッケル合金めっき被膜を形成した。このめっき被膜は、
均一な膜厚と合金比率を有するとともに良好な光沢を有
していた。 電流密度毎の合金比率と膜厚の測定結果を第1表に示
す。 (比較例1) 浴組成 ZnCl2=100g/l NiCl2・6H2O=120g/l NH4Cl=220g/l 光沢剤(市販品)=50g/l Zn/Ni=61/39 pH=5.8 浴温度=35℃ 通電時間=10分間 上記条件で電流密度を変化させてFe表面上に亜鉛−ニ
ッケル合金めっき被膜を形成した。このめっき被膜は、
電流密度を変化させた場合、合金比率が著しく変化す
る。電流密度毎の合金比率と膜厚の測定結果を第2表に
示す。 (比較例2) 浴組成 シアン化亜鉛=100g/l シアン化ニッケルカリウム=35g/l NaOH=40g/l Zn/Ni=37/63 pH>14 浴温度=60℃ 通電時間=10分間 上記条件で電流密度を変化させてFe表面上に亜鉛−ニ
ッケル合金めっき被膜を形成した。このめっき被膜は、
電流密度を変化させた場合、合金比率が著しく変化す
る。また、電流密度が0.5A/dm2以下になると膜厚が急激
に小さくなる。電流密度毎の合金比率と膜厚の測定結果
を第3表に示す。
関し、特にシアン化合物を含有しないアルカリ性めっき
液を用いる亜鉛−ニッケル合金用めっき浴に関する。 (従来技術) 鉄鋼製品の優れた耐蝕性を確保するために表面に亜鉛
−ニッケル合金めっきを施すことは公知である。 従来の亜鉛−ニッケル合金めっき技術においては、硫
酸浴、塩酸浴、スルファミン酸浴等の酸性の電解浴を用
いてめっきを行うのが一般的である。 例えば、特公昭58-39236号公報には、酸性浴を用い
て、亜鉛−ニッケル合金めっきを行う方法が開示されて
いる。このような酸性浴を使用した場合、電流効率が高
く、しかも、高電流密度でのめっき処理が可能であるの
で、めっき処理を迅速に行うことができるという利点が
ある。酸性浴を使用する方法は、鋼板や線材等の単純な
形状の部品に対しては、上記のような利点を生かして有
効にめっき処理を行うことができるものであるが、プレ
ス品、溶接部品、パイプ部品等の複雑な形状の部品に対
しては、鉄鋼製品の表面に形成される亜鉛−ニッケル合
金被膜の合金比率および膜厚の良好な均一性が得られな
いという問題がある。 また、中性浴を用いて亜鉛−ニッケル合金めっきを行
う技術が、特開昭59-185792号公報に開示されている。
中性浴を使用する方法は、複雑な形状の部品のめっきに
対して、酸性浴の場合よりは形成合金被膜の性状を改善
することができるが、亜鉛およびニッケルを溶解させる
ために、多量の錯化剤を使用しなければならず、このた
め、排水処理のために特別の考慮を払わねばならないと
ともに、浴の安定性の面でも問題がある。また、中性浴
の場合、浴の電導性を高めるために、多量の塩化物を添
加することが普通におこなわれる。しかし、塩化物は、
腐食性が極めて強いので、めっき設備およびめっき製品
自体の腐食が問題となる。 さらに、アルカリ性浴を用いて、亜鉛−ニッケル合金
めっきを行う方法が特開昭51-28533号公報に開示されて
いる。アルカリ性浴は、腐食性の少ない電解液を使用す
るため、めっき設備のコスト面で酸性浴、中性浴に比べ
て有利である。 (解決しようとする問題点) 特開昭51-28533号公報に開示されているような従来の
アルカリ性浴では、シアン化合物を含有することが要件
になっているがシアン化合物は極めて毒性が強く、特別
の排水処理を行う必要が生ずるとともに、作業環境が悪
化するという問題がある。 (問題を解決するための手段) 本発明は上記事情に鑑みて構成されたもので、浴の安
定性に優れかつ、腐食性が低くしかも、有毒のシアン化
合物を含有しないアルカリ性めっき液を使用して、鉄鋼
製品表面に形成される合金めっき被膜の合金比率および
膜厚の優れた均一性を確保することができるとともに、
良好な光沢性を有する亜鉛−ニッケル合金めっきを行う
ことができるめっき浴を提供することを目的としてい
る。 本発明者らの研究によれば、アルカリ性浴を用いて亜
鉛−ニッケル合金めっきを行う場合において、めっき液
に少くとも一種類の脂肪族アミンポリマー及び少なくと
も一種類の芳香族アルデヒドを添加することにより、シ
アン化合物を含有せしめることなく、所期の目的を達成
することができることが判明した。 本発明のめっき浴は、少なくとも一種類の脂肪族アミ
ンまたはこれらのポリマーを含有し、pH11以上のアルカ
リ性浴になっていることを特徴とする。 本発明に使用される電解液は、電解物質として、NaO
H、KOH、Na2CO3、K2CO3、等を1〜300g/1の範囲で適量
を含んでいる。さらに、本発明の電解液は、ZnO、ZnSO4
・7H2O、ZnCO3、Zn(CH3COO)2等の亜鉛成分含有化合
物と、NiSO4・6H2ONiCO3、(NH4)2・Ni(SO4)2・6H2
O等のニッケル成化合物を含んでいる。この場合これら
の亜鉛成分含有化合物とニッケル成分含有化合物は電解
液中の亜鉛濃度が1〜70g/1、ニッケル濃度が0.1〜118g
/1になるように、添加量を調整するのが好ましい。 また、めっき液中の脂肪族アミンポリマーは、好まし
くは、ニッケル成分モル濃度の等モル以上の濃度で添加
する。アミン種を2種以上添加する場合は、合算したモ
ル濃度で添加量を決定すれば良い。 このめっき液に添加するヒドロキシ脂肪族カルボン酸
またはこれらの塩としては酒石酸、酒石酸ナトリウム、
クエン酸、クエン酸ナトリウム、クエン酸2ナトリウ
ム、グリコール酸、グリコール酸ナトリウム等任意のも
のを使用することができる。 電解液に添加される脂肪族アミンポリマーとしては、
バディッシュ社から提供される商標名「ポリエチレンイ
ミンG−35」、日本触媒化学工業(株)社製の「エポミ
ンSP、エポミンP−1000」等のポリエチレンイミンある
いは、下記の構造式で表される3〜4級アミンポリマー
等が挙げられる。 X1、X2:無機陰イオン n :10〜200 また、本発明のめっき浴に添加する光沢成分としての
芳香族アルデヒドには、バニリン、アニスアルデヒド、
ピペロナール、ベラトルアルデヒド、サリチルアルデヒ
ド、ベンズアルデヒド、P−トルアルデヒド等が含ま
れ、これらのアルデヒドを一種類以上添加する。 また、上記脂肪族アミンは、めっき液中に0.03モル/1
以上含有せしめるのが望ましい。 本発明によればまず、NaOH、KOH、Na2CO3、K2CO3等
の電解物質およびZnO、ZnSO4・7H2O、ZnCO3、Zn(CH3C
OO)2等の亜鉛成分含有化合物とを溶解してジンケート
液を建浴する。一方、少なくとも一種類の脂肪族アミン
または、これらのポリマーにNiSO4・6H2O、NiCO3、(N
H4)2・Ni(SO4)2・6H2O等のニッケル成分化合物を溶
解して水溶液を調製し、この水溶液と上記ジンケート液
を混合して、めっき液を建浴する。この場合ニッケル濃
度および脂肪族アミンポリマーの濃度は要求される合金
比率に応じて決定される。 (発明の効果) 本発明のめっき浴を用いて、亜鉛−ニッケル合金めっ
きを行った場合、鉄鋼製品の表面に形成された亜鉛−ニ
ッケル合金めっき被膜における合金比率の均一性は極め
て良好である。従って、複雑な部品をめっきする場合で
あっても、めっき部分の全体に渡って、ほぼ均一な合金
比率を有するめっき被膜を形成することができる。 また、本発明に従うめっき浴を用いて形成しためっき
被膜は優れた均一電着性を有しており、従ってめっき部
分の全体にわたってほぼ均一な膜厚を有しかつ光沢性の
良好なめっき被膜を形成することができる。したがっ
て、本発明のめっき浴を使用することにより、めっき製
品、特にプレス品、溶接部品、パイプ部品等の複雑な形
状の製品の品質を向上させることができる。 さらに、本発明のめっき浴は、有毒なシアン化合物を
含有していないので、作業環境の悪化といった問題も生
じない。 さらに、本発明のめっき浴は、アルカリ性浴であるの
で、酸性浴、あるいは、中性浴と比較して腐食性が少な
く、めっき設備および排水処理設備のコストの面で有利
である。 (実施例) 以下本発明の実施例について説明する。 (実施例1) 浴組成 ZnO=11.3g/l(Znとして9.0g/l) (NH4)2・Ni(SO4)2・6H2O=6.7g/l (Niとして1.0g/l) KOH=90g/l トリエタノールアミン=5.1g/l(分子量=149.2) (分子量=300) 光沢成分(バニリン)=0.02g/l Zn/Ni=90/10 pH>14.0 浴温度=30℃ 通電時間=10分間 上記条件で電流密度を変化させてFe表面上に亜鉛−ニ
ッケル合金めっき被膜を形成した。このめっき被膜は、
均一な膜厚と合金比率を有するとともに良好な光沢を有
していた。 電流密度毎の合金比率と膜厚の測定結果を第1表に示
す。 (比較例1) 浴組成 ZnCl2=100g/l NiCl2・6H2O=120g/l NH4Cl=220g/l 光沢剤(市販品)=50g/l Zn/Ni=61/39 pH=5.8 浴温度=35℃ 通電時間=10分間 上記条件で電流密度を変化させてFe表面上に亜鉛−ニ
ッケル合金めっき被膜を形成した。このめっき被膜は、
電流密度を変化させた場合、合金比率が著しく変化す
る。電流密度毎の合金比率と膜厚の測定結果を第2表に
示す。 (比較例2) 浴組成 シアン化亜鉛=100g/l シアン化ニッケルカリウム=35g/l NaOH=40g/l Zn/Ni=37/63 pH>14 浴温度=60℃ 通電時間=10分間 上記条件で電流密度を変化させてFe表面上に亜鉛−ニ
ッケル合金めっき被膜を形成した。このめっき被膜は、
電流密度を変化させた場合、合金比率が著しく変化す
る。また、電流密度が0.5A/dm2以下になると膜厚が急激
に小さくなる。電流密度毎の合金比率と膜厚の測定結果
を第3表に示す。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 五十嵐 周二
日野市大坂上3−23−4 白梅コーポ
201
(72)発明者 花形 晴雄
海老名市国分426−1−2−302
(72)発明者 五十嵐 英郷
東京都港区南青山4−21−3
(56)参考文献 特開 昭60−181293(JP,A)
特開 昭60−56084(JP,A)
文献委員会編「文献抄録、1976(昭和
51)年1月号、電気鍍金研究会発行、13
−17頁
「第70回講演大会要旨集」、昭和59年
10月1日、社団法人金属表面技術協会、
28−29頁
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 1.分子量が300以上のポリエチレンイミン(但し、ポ
リアルキレンポリアミンの塩基性窒素原子が部分的にC
1〜C3アルキル化されたアルキル化ポリアルキレンポリ
アミンを除く)及び一般式(I)で表される3〜4級ア
ミンポリマーからなる群から選ばれる少なくとも一種類
の脂肪族アミンポリマーと、少なくとも一種類の芳香族
アルデヒドを含有するが、チオ尿素を含有せず、pHが11
以上であることを特徴とする亜鉛−ニッケル合金用めっ
き浴。 X:無機陰イオン n:10〜200〕
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61129447A JP2769614B2 (ja) | 1986-06-04 | 1986-06-04 | 亜鉛−ニツケル合金用めつき浴 |
DE19873712511 DE3712511C3 (de) | 1986-04-14 | 1987-04-13 | Alkalisches cyanidfreies Elektroplattierungsbad und Verwendung dieses Bades |
GB8708883A GB2189259B (en) | 1986-04-14 | 1987-04-14 | Electroplating bath for forming zinc-nickel alloy coating |
US07186788 US4889602B1 (en) | 1986-04-14 | 1988-04-25 | Electroplating bath and method for forming zinc-nickel alloy coating |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61129447A JP2769614B2 (ja) | 1986-06-04 | 1986-06-04 | 亜鉛−ニツケル合金用めつき浴 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62287092A JPS62287092A (ja) | 1987-12-12 |
JP2769614B2 true JP2769614B2 (ja) | 1998-06-25 |
Family
ID=15009702
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61129447A Expired - Fee Related JP2769614B2 (ja) | 1986-04-14 | 1986-06-04 | 亜鉛−ニツケル合金用めつき浴 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2769614B2 (ja) |
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---|---|---|---|---|
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JPH01219188A (ja) * | 1988-02-26 | 1989-09-01 | Okuno Seiyaku Kogyo Kk | 亜鉛−ニッケル合金めっき浴 |
JP2711973B2 (ja) * | 1993-01-13 | 1998-02-10 | 新日本製鐵株式会社 | 耐食性に優れた亜鉛系電気めっき鋼板の製造方法 |
JP2717182B2 (ja) * | 1993-01-13 | 1998-02-18 | 新日本製鐵株式会社 | 耐食性に優れた亜鉛系電気めっき鋼板の製造方法 |
JP5219011B2 (ja) | 1999-11-10 | 2013-06-26 | 日本表面化学株式会社 | 表面処理液、表面処理剤及び表面処理方法 |
ES2250166T5 (es) * | 2000-06-15 | 2016-05-20 | Coventya Inc | Electrochapado de zinc-níquel |
JP4738910B2 (ja) * | 2005-06-21 | 2011-08-03 | 日本表面化学株式会社 | 亜鉛−ニッケル合金めっき方法 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4035249A (en) * | 1975-06-10 | 1977-07-12 | Oxy Metal Industries Corporation | Electrode position of tin-containing alloys and bath therefor |
LU84138A1 (fr) * | 1982-05-10 | 1984-03-07 | Cockerill Sambre Sa | Procede et dispositif pour le depot electrolytique,en continu et a haute densite de courant,d'une couche d'un alliage a base de zinc sur tole |
US4488942A (en) * | 1983-08-05 | 1984-12-18 | Omi International Corporation | Zinc and zinc alloy electroplating bath and process |
JPS60181293A (ja) * | 1984-02-27 | 1985-09-14 | Nippon Hyomen Kagaku Kk | アルカリ性浴からの電気亜鉛−鉄合金めつき法 |
-
1986
- 1986-06-04 JP JP61129447A patent/JP2769614B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (2)
Title |
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「第70回講演大会要旨集」、昭和59年10月1日、社団法人金属表面技術協会、28−29頁 |
文献委員会編「文献抄録、1976(昭和51)年1月号、電気鍍金研究会発行、13−17頁 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS62287092A (ja) | 1987-12-12 |
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