铝及铝合金的镀前处理

所属分类   | 2017-03-07 | 点击:| 
(1)铝及铝合金的特征
    在铝及铝合金上电镀比在钢铁、铜等金属材料上电镀要困难和杂乱得多,其主要要素有以下几个方面。
    ①铝及铝合金对氧具有高度的亲和力,很简略生成氧化膜,并且这层氧化膜一经除去又会在极短的时间里发生一层新的氧化膜,严峻影响镀层的结合力。
    ②铝的电极电位很负,浸入电镀液时简略与具有较正电位的金属离子发生置换,影响镀层结合力。
    ③铝及铝合金的膨胀系数比其他金属大,因此不宜在温度改动较大的范围内进行电镀。铝及铝合金与其他金属镀层膨胀系数不一样将致使较大的应力,然后使镀层与铝及铝合金之间的结合力不牢。
    ④铝是两性金属,能溶于酸和碱,在酸性和碱性电镀液中都不稳定。
    ⑤铝合金压铸件有砂眼、气孔,会残留镀液和氢气,简略鼓泡,也会降低镀层和基体金属间的结合力。
    为在铝及铝合金表面上得到结合力超卓的电镀层,应关于以上要素,在镀前选用一定的前处理方法。除了惯例的除油、浸蚀、出光外,还需要进行格外的预处理,制取一层过渡金属层或能导电的多孔性化学膜层,以确保随后的电镀层有超卓的结合力。现在常用的方法有两种:先化学浸锌,然后电镀其他金属;先进行阳极氧化处理,再电镀其他金属。
    (2)化学浸锌
    化学浸锌是运用最早、最为老到、运用最为广泛的处理方法。该法是将铝和铝合金制件浸入强碱性的锌酸盐溶液中,在铲除铝表面氧化膜的一同,置换出一层细密而附着力超卓的堆积锌层。这层堆积锌层一方面可防止铝的再氧化,另一方面改动了铝的电极电位,在锌的表面电镀要比铝表面电镀简略得多,一同也改进了其他条件的影响,使铝和铝合金的电镀获得满意的结合力。
    1)化学浸锌原理
    当铝和铝合金浸入强碱性的锌酸盐溶液时,界面上发生氧化恢复反应,即铝氧化膜和铝的溶解以及锌的堆积。
    Al203+2NaOH====2NaAl02+H20
    2Al+2Na0H+2H20====2NaAl02+3H2↑
    2Al+3Zn022-+2H20====3Zn+2A十2-+40H-
    在浸锌溶液中锌以合作物方法存在,分出电位变负,放置换反应进行地缓慢而均匀。而由于氢在锌上有较高的过电位,所以析氢反应遭到剧烈的克制,使铝基体不会遭到严峻的腐蚀,这么有利于置换反应,然后获得均匀细密的锌堆积层。
    2)化学浸锌技能规范
    浸锌技能一般选用两次浸锌。初度浸锌时,首要溶解氧化膜而发生置换反应,获得的锌层粗糙多孔,附着力不佳,一同难免还有少量氧化膜残留。初度浸锌层需要在1:1硝酸溶液中除去,使铝表面出现均匀翔实的活化情况。然后第2次浸锌以获得薄而均匀翔实、结合力强的锌层。浸锌层以呈米黄色为佳,两次浸锌可以在同一浸锌溶液中进行,也可先在浓溶液后在稀溶液中进行。
    在浸锌溶液中,氢氧化钠是锌的络合剂,通过操控其与氧化锌的相对含量,可以操控置换反应以比照缓慢的速度进行,然后改进镀层结构使结晶翔实均匀。化学浸锌溶液中,氢氧化钠:锌一般为(5~6):1,但铝铜合金则比例跋涉到(6~十):1。在浸锌溶液中,除了氢氧化钠和氧化锌外增加少量其他物质,其意图在于改进浸锌层的结构,跋涉浸锌层与基体的结合力。参加少量的FeCl3时,Fe3+与Al发生置换反应,使堆积的锌层富含少量铁,参加酒石酸钾钠时,可防止Fe3+在碱性溶液中堆积,通过操控它们的参加量可调度锌层中铁的含量。溶液中引进F一可对铝硅合金起活化效果。
    化学浸锌时的挂具不能用铜或铜合金,以防止铜与铝或铝合金触摸置换,应把钢丝或铜或铜合金镀镍后进行化学浸锌。
    (3)阳极氧化处理
    阳极氧化处理是指在一定的技能条件下,在铝与铝合金表面上生成一层具有一定厚度和格外结构的氧化膜。这层氧化膜孔隙多,孔径大,具有超卓的导电性,与基体结合力强。电镀时,金属粒子堆积在膜孔隙中,跋涉镀层的结合力。
    阳极氧化可在多种溶液中进行,与其他阳极氧化技能所得到的氧化膜比照,磷酸氧化膜出现比照均匀的粗糙度,具有超微观均匀的高低结构、最大的孔径和最小的电阻,若在此表面上堆积金属,则晶核构成多,镀层均匀翔实,附着力好。因此,磷酸阳极氧化处理是最适合为电镀打底层的阳极氧化处理技能。常用的磷酸阳极氧化的技能规范如下:
    磷酸(H3P04)300~500g/L   电压20~40V
    温度25~35℃   氧化时间l0~15min
    阳极电流密度l~2A/dm2
    氧化膜的孔隙率,随磷酸含量的增加和温度的增加而增大,随电流密度的降低而减少;氧化膜的厚度随磷酸浓度的增加而降低。氧化膜的厚度只需3μm分配即可。由于氧化膜极薄,在往后的电镀时,不宜选用强酸或强碱性电镀液,一般电镀的pH值应在5~8。阳极氧化时要不断搅拌溶液,以防止有些温度过高。铝及铝合金零件阳极氧化后经稀氢氟酸溶液(0.5~1.0mL/L)活化,清洗后应即进行电镀。

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