典型的铝及铝合金化学镀镍的工艺
铝合金化学镀镍

铝合金化学镀镍前言:所谓化学镀就是指不使用外电源,而是依靠金属的催化作用,通过可控制的氧化—还原反应,使镀液中的金属离子沉积到镀件上去的方法,因而化学镀也被称为自催化镀或无电镀。
化学镀液组成一般包括金属盐、还原剂、络合剂、pH缓冲剂、稳定剂、润湿剂和光亮剂等。
当镀件进入化学镀溶液时,镀件表面被镀层金属覆盖以后,镀层本身对上述氧化和还原反应的催化作用保证了金属离子的还原沉积得以在镀件上继续进行下去。
目前已能用化学镀方法得到镍、铜、钴、钯、铂、金、银、锡等金属或合金的镀层。
化学镀既可以作为单独的加工工艺,用来改善材料的表面性能,也可以用来获得非金属材料电镀前的导电层。
化学镀在电子、石油化工、航空航天、汽车制造、机械等领域有着广泛的应用。
化学镀具有以下优点:表面硬度高,耐磨性能好;硬化层的厚度及其均匀,处理部件不受形状限制,不变形,特别是适用于形状复杂,深盲孔及精度要求高的细小及大型部件的表面强化处理;具有优良的抗耐蚀性能,在许多酸、碱、盐、氨和海水中具有良好的耐蚀性,其耐蚀性要比不锈钢优越的多;处理后的部件,表面光洁度高,表面光亮,不需要重新的机械加工和抛光,可直接装机使用;镀层与基体的结合力高,不易剥落,其结合力比电镀硬铬和离子镀要高;可处理的基体材料广泛。
〔1〕化学镀分类(广义分类):1.置换镀(离子交换或电荷交换沉积):一种金属浸在第二种金属的金属盐溶液中,第一种金属的表面上发生局部溶解,同时在其表面自发沉积上第二种金属上。
在离子交换的情况下,基体金属本身就是还原剂。
2.接触镀:将欲镀的金属与另一种或另一块相同的金属接触,并沉浸在沉积金属的盐溶液中的沉积法。
当欲镀的导电基体底表面与比溶液中待沉积的金属更为活泼的金属接触时,便构成接触沉积。
3.真正的化学镀:从含有还原剂的溶液中沉积金属〔1〕。
日前工业上应用最多的是化学镀镍和化学镀铜。
可以使用化学镀进行表面加工的金属及合金有很多,下面以铝合金镀镍为例进行说明,而铝合金化学镀镍属于化学镀的第三种即真正的化学镀。
化学镀镍工艺

化学镀镍工艺化学镀镍机理:1)原子氢析出机理。
原子氢析出机理是1946年提出的,核心是还原镍的物质是原子氢,其反应过程如下:H2P02-+H20→HP032-+H++2HNi2++2H→Ni+2H+H2P02-+H++H→2H20+P2H→H2水和次磷酸根反应产生了吸附在催化表面上的原子氢,吸附氢在催化表面上还原镍离子。
同时,吸附氢在催化表面上也产生磷的还原过程。
原子态的氢相互结合也析出氢气。
2)电子还原机理(电化学理论)电子还原机理反应过程如下:H2P02-+H20→HP032-+H++2eNi2++2e→NiH2P02-+2H++e→2H20+P2H++2e→H2酸性溶液中,次磷酸根与水反应产生的电子使镍离子还原成金属镍。
在此过程中电子也同时使少部分磷得到还原。
3)正负氢离子机理。
该理论最大特点在于,次磷酸根离子与磷相连的氢离解产生还原性非常强的负氢离子,还原镍离子、次磷酸根后自身分解为氢气。
H2P02-+H20→HP032-+H++H-Ni2++2H-→Ni+H2H2P02-+2H++H-→2H20+P +1/2H2H-+H+→H2分析上述机理,可以发现核心在于次磷酸根的P-H键。
次磷酸根的空间结构是以磷为中心的空间四面体。
空间四面体的4个角顶分别被氧原子和氢原子占据,其分子结构式为:各种化学镀镍反应机理中共同点是P-H键的断裂。
P-H键吸附在金属镍表面的活性点上,在镍的催化作用下,P-H键发生断裂。
如果次磷酸根的两个P-H键同时被吸附在镍表面的活性点上,键的断裂难以发生,只会造成亚磷酸盐缓慢生成。
对于P-H键断裂后,P-H间共用电子对的去向,各种理论具有不同的解释。
如电子在磷、氢之间平均分配,这就是原子氢析出理论;如果电子都转移至氢,则属于正负氢理论;而电子还原机理则认为电子自由游离出来参与还原反应。
因此,可以根据化学镀镍机理的核心对各种宏观工艺问题进行分析解释。
化学镀镍工艺过程化学镀镍前处理工艺一:除油:(1)有机溶剂除油常用溶剂有:三氯乙烯、四氯乙烯、三氯乙烷(2)碱性除油常用的碱:氢氧化钠、碳酸钠、磷酸三钠、乳化剂和表面活性剂(3)电化学除油阴极除油、阳极除油、交替电解除油二:酸洗(1)化学酸洗盐酸、硫酸、硝酸、磷酸(2)电解酸洗在酸的溶液中采用阴极、阳极,阳极阴极联合(PR)电解酸洗比单纯得浸蚀酸洗速率快,特别是溶液除去那些附着紧密的氧化皮,而且允许酸的浓度有较大变化三:镀液组成以次磷酸盐为还原剂的酸性化学镀镍液溶液组成及其作用1:镍盐最常用的镍盐有硫酸镍和氯化镍,硫酸镍价格低廉,容易制成纯度较高的产品,别人为是镍盐的最佳选择次磷酸镍是镍离子的最理想的来源镀液中镍离子浓度不宜过高,镍液中镍离子过多会降低镀液的稳定性,容易形成粗糙的镀层镍离子浓度较低时,速率随浓度升高而上升,达到一定浓度后速度不再改变。
铝及其合金电镀硬铬工艺探讨

铝及其合金电镀硬铬工艺探讨1 原理铝是一种化学活性很高的活泼金属,它的电极电势很低(Φ=-1.67V),具有很强的亲氧性。
同时又是一种两性金属,在空气中极易发生钝化,给铝合金电镀带来了困难。
铸造铝合金因有砂眼、起泡等缺陷,在电镀中容易滞留残液和气体,会引起氢脆和镀层脱落等现象。
铝及其合金电镀的关键是镀层与基体金属的结合力问题;而影响结合力的关键是预镀是否合理。
目前常用的工艺有两次浸锌法[3 5]、化学镀镍磷[6 7]、浸锌后镀镍[3]、浸锌后镀锌[8]、磷酸阳极氧化法[4]和盐酸浸蚀法[9]等。
这些工艺的过程大致相近,都是先去除表面的氧化膜,再通过不同方法获得稳定的中间层,最后进行电镀。
稳定的中间层可以防止自然氧化膜的再生,在镀前保护好裸铝表面;同时形成具有超微观、均匀的凹凸结构以及较大的孔体积和较小的电阻;保证在电镀时沉积金属快,晶核形成多,附着好;而且可以避免高硬度的铬层与较软的铝基体直接接触而可能引起开裂和凹陷。
2 铝及铝合金电镀硬铬2.1 工艺流程喷砂处理→碱蚀→水洗→酸蚀→水洗→预镀→水洗→镀铬→水洗→吹干→除氢2.2 主要工序说明2.2.1 喷砂处理一些镀件表面可预先采用喷砂处理,这不仅可以使零件表面获得均匀的粗糙面,而且可以增加铝合金表面的显微硬度,增加电镀的表面积,提高镀层结合力。
喷砂处理可采用干喷或水喷,使用不同目数的玻璃砂,调整喷砂的参数可以获得不同粗糙度的均匀表面。
喷砂后要及时去除表面残留的玻璃砂,以免对后道工序产生影响。
2.2.2 碱蚀除油碱蚀液配方及工艺条件:氢氧化钠50~100g/L,磷酸三钠30~45g/L,碳酸钠20~30g/L,60~80℃,0.5~1.0min。
此过程可反复操作,但时间要短以防过腐蚀,除油后要用热水和冷水清洗。
有时也可用有机溶剂除油。
2.2.3 酸蚀出光酸蚀液配方及工艺条件:φ(硝酸)=75%,φ(氢氟酸)=25%,室温,3~5s。
其中硝酸和氢氟酸的体积分数可根据镀件中硅的含量作适当调整。
铝及铝合金到底能不能电镀,如何电镀

铝及铝合金到底能不能电镀,如何电镀铝及铝合金的特点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复杂得多,其主要原因有以下几个方面:①铝及铝合金对氧具有高度的亲和力,极易生成氧化膜,并且这层氧化膜一经除去又会在极短的时间里产生一层新的氧化膜,严重影响镀层的结合力。
②铝的电极电位为负,浸入电镀液时容易与具有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,因此不宜在温度变化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同将引起较大的应力,从而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,容易鼓泡,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良好的电镀层,应针对以上原因,在镀前采取一定的前处理措施。
除了常规的除油、浸蚀、出光外,还需要进行特殊的预处理,制取一层过渡金属层或能导电的多孔性化学膜层,以保证随后的电镀层有良好的结合力。
目前常用的方法有两种: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。
化学浸锌化学浸锌是使用最早、最为成熟、应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,在清除铝表面氧化膜的同时,置换出一层致密而附着力良好的沉积锌层。
这层沉积锌层一方面可防止铝的再氧化,另一方面改变了铝的电极电位,在锌的表面电镀要比铝表面电镀容易得多,同时也改善了其他条件的影响,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,界面上发生氧化还原反应,即铝氧化膜和铝的溶解以及锌的沉积。
Al203+2NaOH====2NaAl02+H202Al+2Na0H+2H20====2NaAl02+3H2 ↑2Al+3Zn022- +2H20====3Zn+2A102-+40H一在浸锌溶液中锌以配合物形式存在,析出电位变负,放置换反应进行地缓慢而均匀。
铝表面镀镍

铝表面镀镍————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:铝表面镀镍ﻫ通过电解或化学方法在铝上沉上一层镍的方法,称为镀镍。
镀镍分电镀镍和化学镀镍。
ﻫ电镀镍是在由镍盐(称主盐)、导电盐、pH缓冲剂、润湿剂组成的电解液中,阳极用金属镍,阴极为镀件,通以直流电,在阴极(镀件)上沉积上一层均匀、致密的镍镀层。
从加有光亮剂的镀液中获得的是亮镍,而在没有加入光亮剂的电解液中获得的是暗镍。
化学镀镍是在加有金属盐和还原剂等的溶液中,通过自催化反应在材料表面上获得镀镍层的方法。
硬质氧化:硬质氧化全称硬质阳极氧化处理。
铝合金的硬质阳极氧化处理主要用于工程或军事目的,它既适用于变形铝合金,更多可能用于压铸造合金零件部件。
铝是钝化型金属,与钛、钽、铌等金属一样,表面钝态氧化膜是提供保护的重要因素,因此,阳极氧化是一种非常有效的金属保护手段。
铝及铝合金的阳极氧化膜,已不具备金属的导电性质,而成为良好的绝缘材料。
(1)硬度较高。
ﻫ(2) 有较高的耐蚀性。
ﻫ(3)有较强的吸附能力。
ﻫ4)有很好的绝缘性能。
ﻫ(5) 绝热抗热性能强。
阳极氧化膜可耐温1500℃左右,而纯铝只能耐660℃。
ﻫﻫ硬质氧化后,铝及铝合金的阳极氧化膜,已不具备金属的导电性质,而成为良好的绝缘材料。
所以表面不能焊接东西。
而镀镍表面还是金属材质,可以焊接。
常用的检验项目为:ﻫ1.膜厚;2.装配检查;3.镀层附着力;4.硬度测试; 5.耐磨测试;6.耐酒精测试;7.高温高湿测试;8.冷热冲击测试;9.盐雾测试;10.排汗测试;11外观;12包装;ﻫ一.膜厚:1.膜厚为电镀检测基本项目,使用基本工具为萤光膜厚仪(X-RAY),其原理是使用X射线照射镀层,收集镀层返回的能量光谱,膜厚一般为0.02mm,最大不超过0.03mm.ﻫ2.检查周期:每批;ﻫ3.测试数量:n>5pcsﻫ二.装配检查:ﻫ1.确认是否符合图面标出的重要尺寸;装配后有否影响外观及功能,手感;ﻫ2.检查周期:每批;3.测试数量:n>2pcs ;ﻫ二.镀层附着力:1.将3M胶纸粘贴在刀切100格(每小格为1MM*1MM)的电镀层表面,用橡皮擦在其上面来回磨擦,使其完全密贴后,以45度方向迅速撕开,镀层需无脱落现象。
铝合金化学镀

铝合金化学镀一、概述铝及铝合金是应用最广泛的金属之一,其具有导电性好、传热快、比重轻、强度高、易于成型等优点。
但是,铝及铝合金也存在硬度低、不耐磨、易于发生晶间腐蚀、不易焊接等缺点,影响其应用范围和使用寿命。
铝及其合金经过表面处理后可扬长避短,延长其使用寿命和扩大应用范围,赋予其防护、装饰等用途。
铝合金的表面处理技术包括阳极氧化、电镀、化学镀等方法。
铝上电镀比其他金属上电镀要困难得多,容易出现气泡和脱皮,结合力不良等问题。
究其原因是铝合金在空气中极易氧化。
因此,在进行一般的除油、碱液腐蚀和浸蚀后,暴露出制件的活化表面,在电镀之前的瞬间又重新被氧化,形成的氧化膜严重地影响了镀层的结合力,造成镀层起泡和脱落。
为了解决这一问题,目前普遍采用化学镀的方法。
铝合金表面化学镀因具有诸多的优良性能及特性而在电子工业、石油化工、机械和航天等领域的应用而不断增加,如何优化工艺、提高质量日益成为人们关注的焦点。
所谓化学镀,是指不使用外电源,而是依靠金属的催化作用,通过可控制的氧化-还原反应,使镀液中的金属离子沉积到镀件上去的方法,因而化学镀也被称为自催化镀或无电镀。
铝及铝合金属于化学镀难镀基材,因此在其基体上进行化学镀有其自身的特点:①铝是一种化学性质比较活泼的金属,在大气中易生成一层薄而致密的氧化膜,即使在刚刚除去氧化膜的新鲜表面上,也会重新生成氧化膜,严重影响镀层与基体的结合力。
②铝的电极电位很低(-1.56V),极易失去电子,当浸入镀液时,能与多种金属离子发生置换反应,析出的金属与铝表面形成接触镀层。
这种接触性镀层疏松粗糙,与基体的结合力强度差,严重影响了镀层与基体的结合力。
③铝属于两性金属,在酸、碱溶液中都不稳定,往往使化学镀过程复杂化。
由此可知,要在铝及铝合金制品上得到良好的化学镀层,最关键的就是结合力问题,而结合力取决于化学镀的前处理。
因此,对于铝及其合金来说,镀前处理是十分重要的。
【1】化学镀目前使用最广泛的是化学镀镍,本文以铝合金化学镀镍为例,讲述其机理、体系、工艺及其应用等内容。
铝及铝合金直接化学镀镍前处理工艺研究

铝及铝合金直接化学镀镍前处理工艺研究在铝及铝合金表面形成一层均匀的氧化铝膜是非常重要的。
氧化铝膜可以提供一个良好的基底,有助于后续的化学镀镍工艺。
常用的方法有化学法、电化学法和热氧化法。
化学法通常是将铝表面浸泡在含有氧化剂的酸性溶液中,通过氧化反应形成氧化铝膜。
电化学法是利用电解池将铝表面与阳极连接,通过电流的作用形成氧化铝膜。
热氧化法是将铝加热至一定温度,在空气中进行氧化反应。
这些方法各有优缺点,可以根据具体情况选择适合的方法。
为了提高铝表面的粗糙度,常常需要进行机械处理,如研磨、抛光等。
机械处理可以去除表面的氧化物和污染物,使铝表面更加光滑,有利于氧化铝膜的形成。
为了增加铝表面的附着性,还需要进行一定的活化处理。
活化处理可以提高铝表面的亲水性,使其更容易与镀液中的镍离子发生反应。
常用的活化方法有酸洗、碱洗和活化剂处理等。
酸洗是将铝表面浸泡在含有酸性溶液中,通过酸的腐蚀作用去除表面的氧化物和污染物。
碱洗是将铝表面浸泡在含有碱性溶液中,通过碱的腐蚀作用去除表面的氧化物和污染物。
活化剂处理是将铝表面浸泡在含有活化剂的溶液中,通过活化剂的作用改善表面的性质。
为了进一步提高镀层的质量和均匀性,可以进行一些附加的处理,如表面清洁、去油脂和除尘等。
表面清洁可以去除铝表面的杂质和污染物,提高镀层的附着力。
去油脂可以去除表面的油脂和有机物,减少镀层的缺陷。
除尘可以去除表面的尘埃和颗粒,保证镀层的均匀性。
铝及铝合金直接化学镀镍前处理工艺是一个复杂的过程,需要进行多个步骤的处理。
通过合理选择和组合这些处理方法,可以有效地提高铝及铝合金的表面质量,为后续的化学镀镍过程提供良好的基础。
这对于提高铝及铝合金的耐腐蚀性、装饰性和机械性能具有重要的意义。
6063铝合金化学镀镍-磷合金镀层的性能

6063铝合金化学镀镍-磷合金镀层的性能李兴奎【摘要】以6063铝合金为基体进行化学镀Ni-P合金镀层,镀液组成和工艺条件为:NiSO4·6H2O 25~28 g/L,NaH2PO2·H2O 20~25 g/L,NH4HF2 20~23g/L,CH3COONa·3H2O 15~20 g/L,C6H8O78g/L,KIO3 0.1 g/L,温度(80±2)℃,pH 5.5~6.0,时间2h.表征了Ni-P镀层的形貌、结构、结合力、孔隙率以及耐蚀性等性能.结果表明,Ni-P镀层表面致密,呈非晶态,厚度为15μm,显微硬度为476 HV,结合力良好,耐蚀性明显优于基体.【期刊名称】《电镀与涂饰》【年(卷),期】2014(033)013【总页数】3页(P550-552)【关键词】铝合金;镍-磷合金;化学镀;结构;显微硬度;结合力;耐蚀性【作者】李兴奎【作者单位】四川建筑职业技术学院材料工程系,四川德阳618000【正文语种】中文【中图分类】TG153.26063铝合金具有抗拉强度高、条件屈服强度高、伸长率高等优点,但其耐酸、碱和盐腐蚀的性能较差,并且硬度低、耐磨性差,严重阻碍了其应用。
因此,在一些场合需要对其进行表面处理以提高耐蚀性。
采用电镀、化学转化、涂装、高能束表面改性等技术可防止或减缓铝合金的腐蚀,其中化学镀 Ni–P具有耐蚀性和耐磨性优异、结合力好、硬度高等优点,已成为很多金属及合金的常用表面防护方法[1-4]。
有关铝合金化学镀镍的报道也较多[5-9]。
贺忠臣等[10]研究了热处理温度对6063铝合金化学镀镍层耐蚀性的影响。
刘开云[11]研究了高压阳极氧化及中温直接化学镀镍对6063铝合金性能的影响。
冯立明等[12]针对6063铝合金开发了一种仅包含脱脂、浸锌及水洗等前处理工序的化学镀镍磷合金工艺,所得镀镍层光泽度高、结合力强、颜色稳定、结构致密,磷含量在10%~12%之间,镀态硬度在500 HV以上,远高于阳极硬质氧化层。
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一、典型的铝及铝合金化学镀镍的工艺
铝零件除油浸蚀第一次浸锌硝酸退除第二次浸锌化学镀镍
二制程说明
1)除油
铝是一种活泼金属,与酸碱都能剧烈反应,因此相比钢铁基体铝的除油溶液碱性不能太强,以免对铝基体产生过度的腐蚀。
因此除油的配方中氢氧化钠的含量一般较低,以磷酸钠、硅酸钠和碳酸钠为主。
除油液中的硅酸钠对铝很好的作用,即使除油液温度较高,除油时间较长,铝的腐蚀也很小,因此可以用于零件精度较高的除油,但是含硅酸盐的碱液必须彻底清洗干净,否则,残留的硅酸盐在浸蚀时遇酸会生成不溶于水的、难以去除的硅酸膜,造成镀层结合力不强,除油最好先用热水清洗、再用冷水,而且应尽快清洗。
在除油的过程中,切忘高温碱液因增发而干结在零件上,从而导致零件腐蚀。
2)浸蚀
浸蚀是前处理中重要的工序。
其目的是为了进一步去除铝表面的缺陷,并从铝合金表面去除各种合金元素和杂质,形成均匀的铝表面,为后一道工序提供良好的底材。
铝合金中含有铜、镁、硅、锰和锌等合金元素。
如果不能去除干净,在这些合金成份上不能直接化学镀镍,容易产生结合力不强或针孔。
浸蚀可以用碱浸蚀或酸浸湿。
用酸浸蚀对铝的腐蚀小,不仅不可保证表面的光洁度,而且由于合金元素去除较彻底,所达的结合里较高。
酸性浸蚀的腐蚀远低于碱性浸蚀,由于合金的腐蚀一般驶电化学腐蚀,合金元素与铝元素基体形成原电池,浸蚀发生在合金元素的周围,当浸蚀严重时容易产生毛细孔洞,这种空洞进入的溶液很难清洗,当溶液进入化学镍溶液时,空洞中的脏污会慢慢溢出,轻则造成镀层粗糙,重则引发针孔起泡。
对于有些合金采取碱性浸蚀的效果更好。
另外对于表面光洁较差或者经加工车削后有螺纹的零件,碱性浸蚀有助于去除化学镍难以完整覆盖的毛刺和锐边。
此外,碱性浸蚀有助于在氧化严重的铸件上获得更薄、更均匀的去除氧化膜的新鲜表面。
3)第一次浸锌
化学镀镍时,铝的表面有一层致密的氧化膜,这层膜大约有5~20um,不去除它就很难形成很的镀层。
就氧化层本身来说,去除并不困难,问题是在去除氧化膜后的表面与空气接触的表面会迅速形成氧化膜,浸锌的目的一方面是去除这层氧化膜,另一方面是去除氧化膜的同时再铝的表面形成锌的置换层,起阻挡作用,使去除了氧化膜的表面与大气隔绝,免受氧化。
浸锌溶液多为强碱溶液,是将氧化锌溶解在浓的氢氧化钠的溶液中,生成锌酸钠:
2NaOH+ZnO==Na2ZnO2+H2O
当铝零件浸入这一零件时,表面的氧化层会被强碱溶解
Al2O3+2OH-==2AlO2-+H2O
暴露出来的铝会与锌酸钠反应,发生如下置换反应:
2Al+3ZnO22-+2H2O==3Zn+2AlO2-+4OH-
浸锌溶液的配合中加入少量的金属盐,是为了与置换了的锌产生合金化作用,改变锌层的晶体学结构,获得细小的晶粒。
更重要的是可以改善锌层与各种铝合金的结合力。
浸锌在室温下进行,第一次浸锌一般为30~50s。
浸锌以后,原来白色的表面被一层均匀的灰色锌层所代替。
硝酸退除
第一次浸锌获得的锌层一般比较粗糙,覆盖不完全,而且浸锌时对基体的腐蚀可能又使合金加杂物暴露出来。
为了得到较均匀的浸锌层,一般要用体积比为1:1的硝酸退出,进行第二次浸锌。
5)第二次浸锌
经过硝酸退除,进一步纯化了铝的基体,露出更均匀的富铝表面。
第二次浸锌就可以获得更好更薄更均匀更致密的浸锌层。
第二次浸锌层如果发现色泽不均匀或色斑,需要重新退除,再浸锌。
第二次浸锌与第一次相同,也可以是同一缸,但浸锌的时间更短,一般15~20s。
浸锌后的锌酸盐溶液是碱性很强的溶液,对铝有相当强的腐蚀作用。
浸锌的时候首先溶解掉铝表面的氧化膜,进而又腐蚀晶界处和合金元素周围的容易形成如浸蚀一节所述的毛细孔洞,成为镀层与基体结合的隐患。
因此,浸锌与除油、浸蚀一样,十分之一不使铝基体产生腐蚀。
为了避免出现腐蚀,对于像计算机那样的表面质量要求很高,镀层不允许出现缺陷的场合,可以采用酸性浸锌法来替代碱性浸锌,酸性浸锌与前述的酸性浸蚀一样,对铝基体的腐蚀要小的多,也用两次浸锌,但第一次浸锌退除不用硝酸,而用氧化性弱酸容液,因为硝酸盐带入会沾污酸性浸锌溶液,造成结合力问题,第二次浸锌的时间也比第一次浸锌的时间要短,但两次浸锌的时间都比相应得碱性锌酸盐浸锌的长,而对铝的浸蚀仍很小。
这样的处理使形成毛细腐蚀孔的几率大大减小,针对和镀层起瘤的基本消除。
还有一种类似锌酸盐的处理方法,即锡酸盐浸锡法。
两种的配方原理相同,某些研究表明,浸锡法对某些铝合金特别有效。
6)碱性化学镀镍
工业上普遍采用ph值为4.2~5的酸性化学镍溶液。
当经浸锌处理的铝零件浸入这种溶液时候,锌层会迅速溶解,这一结果会带来两个不利的影响,锌层迅速溶解会使铝材失去保护作用,仍会产生结合力不良的问题,对于老化的镀液,这一问题尤为突出。
老化液中积累了各种副产物,使镀液的离子浓度不断提高,加速了对锌层的溶解,另一个不利的影响是:浸锌层溶解进入溶液,会沾污镀液,使镀液的寿命缩短。
超过一定范围,镀层与基体的结合力就会得不到保证,碱性化学镀镍就是经过浸锌处理的零件先在碱性化学镀镍中与镀镍。
由于锌在这种碱性介质中的腐蚀速率较小,由于置换反应覆盖一层极薄的镍后(0.5um),再进入酸性化学镀镍的溶液时与镀液接触的阻挡层不是锌层,而是不会在酸性镀液中溶解的,可以引发化学镀镍的镍层,这种镍层既引发保证锌层不被过度腐蚀,保护了去除氧化膜新鲜铝表面,从而保证了镀液的结合质量,同时又可避免锌层溶解到酸性镍裕中,延长了镀液的使用的时间,事实证明,采用这一步骤可以显著减少镀层的缺陷,改善结合力,所谓两种阻挡层纸、指的就是浸锌层和预镀镍层。
由于碱性化学镀镍的镀层厚度仅为0.5um左右,故不可经常补充调换。
但每次使用之后溶液需要过滤,并在下一次使用前重新调整ph值。
7)烘烤
为了去除化学镀镍时吸附的氢气,并释放镀层中存在的应力,提高度层和基体的结合力,化学镀镍后的铝零件需要进行烘烤处理,一般在130~150℃保温1~1.5h.。