主题：【分享】化学镀(金属表面合金催化技术)概况

铝和铝合金的前处理工艺：

铝和铝合金具有密度小和易于加工的性能，广泛应用于各个领域。但是，铝及其合金有易产生晶间腐蚀、表面硬度低、不耐磨损等弱点，因此根据应用情况，在其表面上进行催化处理，可改善其耐腐蚀性，提高耐磨性、硬度和装饰性。

但是，与钢铁相比，在铝及其合金表面上进行催化处理有如下特殊困难：

⑴．铝是一种化学性质比较活泼的金属，与氧的亲合力很强，在大气中，其表面极易生成一层很薄而致密的氧化膜。甚至刚刚除去氧化膜的新鲜表面上，又会生成新的氧化膜，它严重影响镀层与基体金属的结合力。

⑵．铝的电极电位很负，很容易失去电子，当浸入镀液时，能与多种金属离子立即发生置换反应，从而使其它金属与铝制品表面形成接触镀层。这种接触镀层疏松粗糙，与基体的结合强度很差，因此严重影响镀层与基体的结合力。

⑶．铝属于两性金属，在酸、碱溶液中都不稳定，往往使催化过程中的反应复杂化。

由此可知，要在铝及其合金制品上得到良好的催化镀层，最关键的是结合力问题。而结合力好坏则取决于前处理的好坏，因此，镀前处理是十分重要的。

除了常规的除油、浸蚀等处理外，还必须进行特殊处理。方法是在基体金属与镀层之间制取既和基体铝结合力好，同时又与镀层结合力好的中间层，使得除去铝表面的自然氧化膜后能防止氧化膜的再产生，并防止零件浸入镀液时发生置换金属的反应，这样才能保证催化处理的正常进行和获得结合力好的良好镀层。

预处理工艺流程为：

铝零件→除油→浸蚀→第一次浸锌→

硝酸退除→第二次浸锌→催化处理

 

具体操作方法

⑴．  除油

由于铝是一种活泼的两性金属，即溶于酸又溶于碱。在强碱溶液中会发生剧烈的氧化反应而生成铝酸盐，因此，铝及其合金与钢铁件不同，在除油时不能采用强碱性溶液，那样会使零件遭到破坏，而应采用弱碱性溶液进行除油，弱碱性除油剂配方如下：

碳酸钠
30～40g/L

磷酸三钠
50～60g/L

温度
60～70℃

时间
1～3min


先用肥皂人工刷洗，然后用三氯乙烯和四氯乙烯的混合溶剂除油，最后在弱碱性除油液中浸泡除油。除油后第一道最好用热水冲洗，再用冷水冲洗（除油后应立即冲洗，切不要把碱液干结在零件上）。

⑵．  浸蚀

    除油同时，由于铝被腐蚀，基体中一些不溶于碱的元素如铜、镁、锰、硅、锌会暴露在零件表面，浸蚀的目的是用酸把这些元素溶解去除，以保证均匀的和富铝的表面状态。浸蚀液配方如下：

浓硫酸
200～300g/L

水
700～800g/L

温度
室温

时间
30～60s


针对不同的铝合金可选用不同的浸蚀剂配方，如铜可用硝酸去除，硅可用氢氟酸去除等

⑶．  第一次浸锌

铝的表面有一层天然的、致密的氧化膜，不去除它，就难以获得结合良好的催化层，而去除以后在大气中又会迅速形成。浸锌的目的就是一方面去除这层氧化膜，另一方面在铝零件表面形成一层锌的置换层，起到阻挡作用，使去除了氧化膜的表面与大气隔绝免受氧化。浸锌溶液为强碱溶液，配方如下：

氢氧化钠       
500g/L

氧化锌
100g/L

氯化铁 
1g/L

酒石酸钾钠
10g/L

温度
室温

时间
20~30s


浸锌在室温下进行，第一次浸锌时间为20~30s。浸锌以后，白色的铝表面变为均匀的青灰色锌层。

⑷．  硝酸退除

为了获得更薄、更均匀的浸锌层，去除第一次锌酸盐溶液留下的暴露在外面的夹杂物，要用1:1（体积）的硝酸溶液将第一次浸锌层退除。

⑸．  第二次浸锌

第一次浸锌获得的常常是覆盖不完全的锌层，容易给以后的催化处理带来结合不良的潜在危险。硝酸退除后，钝化了铝合金基体，露出富铝表面，第二次浸锌可以获得更薄、更均匀、更致密的浸锌层。第二次浸锌的溶液配方与第一次相同，时间更短，为15~20s。

⑹．  预镀处理

当经过浸锌处理的铝零件浸入催化液时，锌层迅速被溶解，这一结果带来了两个不利影响，锌层的迅速溶解使它失去了对铝表面的保护作用，易产生催化层结合不良的问题，另一个不利影响是浸锌层溶解进催化液，使催化液受到污染，使用寿命缩短。采用预镀处理可以有效地消除这两个不利影响。预镀处理配方如下：

硫酸镍
20

次磷酸钠
30

柠檬酸钠
10

氯化铵
30

中和用碱
NH4OH

PH值
9~10

温度
35~45


⑺．  催化处理。

注意事项：以上每道工序间必须彻底用水清洗，避免上一道工序的残留液进入下一道工序。

楼主太好了，最近真在做镁合金化学镀Ni-P，谢谢

谢谢楼主分享

谢谢楼主分享！本人刚学化学镀，以后请多多指教。