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铝及铝合金电镀

作者:admin 来源:未知 发表时间:2012-08-10

 

/山东建筑大学材料科学与工程学院/石磊

[摘要] 铝及其合金是应用最广泛的五大基体之一。它具有良好的导电性、传热快、密度小、强度高、易成型等优点,随着现代工业的发展,广泛应用于交通工业、航空工业、建筑装潢、日常生活。但铝和铝合金硬度低、不耐磨、易发生晶间腐蚀,这些缺点影响了其应用范围和使用寿命。经过电镀后,可扬长避短增加防护一装饰性作用,延长其寿命,扩大应用范围。

[关键词] 铝、铝合金、电镀

笔者承接了山东省某单位压铸硅铝合金的表面处理任务。该厂要求铝合金表面处理后具有光亮银白色表面,曾经找到很多单位进行表面处理没有解决。由于该铝合金含硅较高,采用酸洗办法表面呈暗灰色,达不到用户要求,笔者根据所学的知识筛选了各种处理方法,最后决定采用浸锌、镀锌二次钝化的方法进行处理,为该厂解决了困难。大量的产品经过处理后完全合格,取得了较好的经济效益。

 

1、处理原理

 

纯铝是银白色金属,是元素周期表中IIIa族元素,具有两性,在碱性和酸性溶液中都发生溶解:

2A1+6HCl=2A1Cl3+3H2

2A1+2NaOH+2H20=2NaAlO2+3H2

由于铝和铝合金的标准电位较负,在酸性和碱性溶液中电镀时,皆可发生不同类型的氧化反应,产生铝盐或偏铝酸盐,所以必须进行浸锌处理,使其表面生成一层电位校正的稳定导电过渡层,再进行电镀。

 

2、工艺流程及配方

 

2.1 工艺流程

铝件上挂一化学除油一清洗一弱腐蚀一清洗一出光一清洗一浸锌一彩钝化一清洗一银白钝化一清洗一晒干

 

2.2 工艺及规范

1)化学除油

Na2CO3                              30-40gL

Na3 PO4               50-70gL

温度                    60-70

时间                    1-3min

2)弱腐蚀

NaOH                 50-80gL

温度                    60-70

时间                   15-30min

3)出光

HNO3                  500gL

HF                     100gL

温度                    室温

4)浸锌

NaOH                 500gL

ZnO                    100 gL

注:第1次浸锌后用硝酸(HNO,与H2O的体积比为1:1,硝酸浓度为69 ,比重1:4)除去锌层,然后再第2次浸锌。这样浸锌可得到细晶粒的浸锌层,保证得到结合力好、光亮致密的镀锌层。

5)镀锌

ZnCI2               6070g/ L

Kcl                 180220 g/ L

H3BO3              2535 g/ L

Zl1光亮剂         14 18mLL

PH                 56

温度                室温

Jk                  14Adm2

6)低铬酐五彩钝化

CrO3                35gL

ZnSO4              12g/ L

PH                 12

温度                            室温

时间               1020min

7)铬酸漂白(银白色)

CrO3           150200g/L

BaCO3         12g/ L

温度                      室温

时间                     1020min

 

3、工艺说明及故障处理

 

1)由于铝及铝合金是两性金属,在化学除油和弱腐蚀时,时间不宜过长,温度不宜过高。浸锌必须进行2次,第1次浸锌后用硝酸(硝酸与水的体积比为11)退除锌层,留下致密的二次浸锌晶核,以利于形成稳定致密的锌层。

2)2次浸锌时间不宜过长,以免造成过腐蚀。

3)若铝件中含硅量高,出光时需提高HF的质量浓度。

4)清洗必须彻底,必要时清洗数次,严禁将重金属离子带入镀液中。

5)镀锌时,若工件较复杂,可以在前12min内用冲击电流(正常电流的2)冲镀,使深凹处沉积镀层,提高深度能力。

6)电镀过程中应带电入槽,防止置换层产生,电镀过程中应防止中途断电。

7)漂白钝化后一定要用沸腾的热水烫洗,以彻底除去夹带的六价铬有色膜,并迅速干燥。

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