在Fe上发生析氢反应的交换电流密度比在Zn上大几万倍。锌镀层可以作为一种氢渗透防护性镀层。锌酸盐电沉积不易析氢,可以减少因为电沉积而导致的钢基体的氢脆。开发一种镀液简单、表面质量高、耐蚀性强、沉积效率高且具有氢渗透防护作用的碱性锌酸盐镀锌工艺很有必要。由于锌镀层的耐蚀性差,通过复合电沉积及电镀锌基合金的方法研究具有更强耐蚀性及氢渗透防护作用的Zn-环氧粉末镀层及锌镍合金镀层具有重要意义。通过正交实验得到锌酸盐镀锌工艺:Zn O 12 g/L,Na OH 120 g/L,添加剂DE2 ml/L,光亮剂WA 4 ml/L,电流密度2.58 A/dm~2,电沉积时间20 min,温度25℃,搅拌速度100 rpm。此工艺下得到的锌镀层具有较好的外观、较高的电流效率和较强的耐蚀性能。相比于裸钢,镀锌钢的稳态氢渗透电流密度变小,锌镀层减弱了钢的氢渗透。镀锌钢表面的可扩散氢浓度小于裸钢表面,但扩散系数基本不变。Zn镀层的氢渗透阻碍作用是通过降低可扩散氢浓度来实现。为了提高锌镀层的耐蚀性和耐磨性并减小氢渗透对基体钢性能的影响,通过电沉积制备了锌-环氧粉末（EP）镀层。使用阴离子表面活性剂SDS及阳离子表面活性剂CTAB和1227,能够成功制备出Zn-EP复合镀层。使用表面活性剂SDS得到的Zn-EP镀层的表面粗糙度最小,耐蚀性最强且磨痕宽度最小。使用表面活性剂SDS时,Zn-6 g/L EP镀层具有最强的耐蚀性,Zn-12 g/L EP镀层具有最强的耐磨性。EP被掺入后,形成的Zn-EP镀层进一步减弱了氢对钢基底的渗透。Zn-12 g/L EP镀层的氢渗透阻碍作用最强。Zn-EP镀层的氢渗透的阻碍作用主要通过降低综合扩散系数来实现。为了增强锌镀层的氢渗透阻碍作用,并提升镀层的耐蚀性,通过电沉积在钢表面制备了Zn-Ni合金镀层。随着沉积电流密度的升高,镀层结构更加紧凑,镀层中的Ni含量上升,镀层的开路电位变正。镀层均由耐蚀性较强的γ-Ni2Zn11相组成。在3.5 wt.%Na Cl溶液中,Zn-14.18 wt.%Ni合金镀层具有最大的涂层电阻及电荷转移电阻。Zn-15.17 wt.%Ni镀层覆盖的钢具有最低的稳态氢渗透电流,Zn-15.17 wt.%Ni镀层的氢渗透阻碍作用最强。综合扩散系数的降低和可扩散氢浓度的减小减弱了氢对钢的渗透作用。其中镀层电位正移导致可扩散氢浓度的降低是氢渗透阻碍作用增强的主要原因。在获得良好表面质量镀层的条件下,Zn-15.17 wt.%Ni合金镀层具有最高的开路电位,Zn-15.17 wt.%Ni合金镀层覆盖钢表面的可扩散氢浓度最低。