铝合金电镀知识

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1、铝合金电镀知识(总 8 页)-CAL-FENGHAL-(YICAI)-Company One 1CAL 本页仅作为文档封面使用请直接删除在各种金属产量中，我国铝产量仅次于钢铁，我国乂是世界上电解铝的生 产大 国。铝及其合金具有比强度高、导热、导电性好，以及可塑性和易成型等 优点，已 广泛应用于各行业。随着市场铜、锌金属的涨价，五金行业原以锌、 铜为基材的产 品利润已减少很多，而铝的价格上涨较缓慢，更山于铝及其合金 的密度小（铝的密 度为2. 7g/cm3）,与其它常用金属相比，同样重量的材料可多制造约三倍的零部 件。很多厂家都在准备用铝合金基材代替铜、锌基材，但 是铝合金本身易形成天然 氧化膜

2、，造成电镀的头号难题！笔者从事铝合金电镀 儿年来，略有心得，愿抛砖引 玉，共同研究，不正之处敬请指正。2、铝合金前处理2. 1 铝合金基材铝合金成型方法很多，目前大多是压铸和挤压成型；压铸的铝合金，多数 为铝 硅合金，曲于铝跟硅的熔点、比重以及凝固点的不一致（铝的原子量 26.98,硅的原 子量 28. 09） ,在铝硅合金压铸过程当中容易造成偏折现象，产 生富铝富硅态，这在 大的平面压铸件表现更为突出，造成电镀处理的更加困 难；金属铝的化学性质比较 活泼，与氧的亲合力较强，在大气中极易在其表面 生成一层氧化膜，甚至此氧化膜 刚除去乂会迅速重新生成新的氧化膜，严重影 响镀层与基体铝的结合力；铝

3、的电极 电位较负，约（-167v），很易失去电子，在电解液中能与多种金属离子立即发生 置换反应，形成接触层，此种镀 层疏松粗槌，严重影响镀层结合力；铝的膨胀系统 比许多金属镀层大，当温度 差别变化大时，山于基体与镀层的膨胀系数不一致，易 产生内应力而破坏镀 层；铸铝件有砂眼、铸孔、气泡等，电镀中易残留槽液和氢 气，引起化学和电 化学腐蚀，产生镀层起泡和脱落。U 前各厂家用于压铸的铝合金牌号杂乱，其它金属朵质和硅含量都不一 样，造 成后道电镀处理的难上加难。电镀专业术语1 电镀常识表面处理的基本过程大致分为三个阶段：前处理，中间处理和后 处 理。1. 1 前处理 零件在处理之前，程度不同地存在着

4、毛刺和油污，有的严重腐 蚀，给中间处理带来很大困难，给化学或电化学过程增加额外阻力， 有时其至 使零件局部或整个表面不能获得镀层或膜层，还会污染电解 液，影响表面 处理层的质量。包括除油、浸蚀，磨光、抛光、滚光、 吹砂、局部保护、 装挂、加辅助电极等。1.2 中间处理 是赋予零件各种预期性能的主要阶段，是表面处理的核心，表面 处理质量的好坏主要取决于这一阶段的处理。1.3 后处理 是对膜层和镀层的辅助处理。2 电镀过程中的基本术语2. 1 分散能力 在特定条件下，一定溶液使电极（通常是阴极）镀层分布比初次 电 流分布所获得的结果更为均匀的能力。亦称均镀能力。2 2 覆盖能力 镀液在特定条件下凹

5、槽或深孔处沉积金属的能力。亦称深镀能 力。2. 3 阳极 能够接受反应物所给出电子的电极，即发生氧化反应的电极。2.4 不溶性阳极 在电流通过时，不发生阳极溶解反应的电极。2. 5 阴极 反应于其上获得电子的电极，即发生还原反应的电极。2.6 电流密度单位面积电极上通过的电流强度，通常以Adm2表示。2.7 电流密度范围 能获得合格镀层的电流密度区间。2.8 电流效率 电极上通过单位电量时，其一反应形成之产物的实际重量与其电 化当量之比，通常以百分数表示。2. 9 阴极性镀层 电极电位的代数值比基体金属大的金属镀层。2. 10 阳极性镀层 电极电位的代数值比基体金属小的金属镀层。2.11阳极泥

6、 在电流作用下阳极溶解后的残留物。2. 12沉积速度 单位时间内零件表面沉积出金属的厚度。2. 13初次电流分布 在电极极化不存在时，电流在电极表面上的分布。2. 14活化 使金属表面钝化状态消失的作用。2. 15钝化 在一定环境下使金属表面正常溶解反应受到严重阻碍，并在比较 宽 的电极电位范围内使金属溶解反应速度降到很低的作用。2. 16 氢脆III 于浸蚀，除油或电镀等过程中金属或合金吸收氢原子而引起的 脆 性。2. 17 PH 值氢离子活度aH+的常用对数的负值。2. 1 8基体材料能在其上沉积金属或形成膜层的材料。2. 19辅助阴极 为了消除被镀制件上某些部位山于电力线过于集中而出现的

7、毛刺 和 烧焦等毛病，在该部位附近另加某种形状的阴极，用以消耗部分电 流，这 种附加的阴极就是辅助阴极。2. 20辅助阳极 除了在电镀中正常需用的阳极以外，为了改善被镀制件表面上的 电 流分布而使用的辅加阳极。2.21 电解 使电流通过电解质溶液而在阳极，阴极引起氧化还原反应的过 程。2. 22极化 当电流通过电极时，电极电位发生偏离平衡电位的现象。2. 23皂化反应 油脂在碱性条件下的水解反应。2.24 阴极极化 直流电通过电极时，阴极电位偏离平衡电位向负的方向移动的现 象。2. 25 槽电压 电解时，电解槽两极之间的总电位差。3 镀覆方法术语3. 1 化学钝化 将制件放在含有氧化剂的溶液中

8、处理，使表面形成一层很薄的钝 态 保护膜的过程。3. 2 化学氧化 通过化学处理使金属表面形成氧化膜的过程。3.3 电化学氧化 在一定电解液中以金属制件为阳极，经电解，于制件表面形成一 层 具有防护性，装饰性或其它功能氧化膜的过程。3.4 电镀 利用电解原理，使金属或合金沉积在制件表面，形成均匀、致 密、 结合力良好的金属层的过程。3. 5 转化膜 对金属进行化学或电化学处理所形成的含有该金属之化合物的表 面 膜层。3.6钢铁发蓝（钢铁化学氧化） 将钢铁制件在空气中加热或浸入氧化性的溶液中，使之于表面形 成 通常为蓝（黑）色的薄氧化膜的过程。3.7 冲击电流 电流过程中通过的瞬时大电流。3.8

9、 光亮电镀 在适当条件下，从镀槽中直接得到具有光泽镀层的电镀。3.9 合金电镀 在电流作用下，使两种或两种以上金属（也包括非金属元素）共 沉积的过程。3. 10 多层电镀 在同一基体上先后沉积上儿层性质或材料不同的金属层的电镀。3. 11 冲击镀 在特定的溶液中以高的电流密度，短时间电沉积出金属薄层，以 改 善随后沉积镀层与基体间结合力的方法。3. 12 磷化 在钢铁制件表面上形成一层不溶解的磷酸盐保护膜的处理过程。3. 13 热抗散 加热处理镀件，使基体金属和沉积金属（一种或多种）扩散形成 合 金的过程。4镀前处理和镀后处理术语4. 1 化学除油 在碱性溶液中借助皂化作用和乳化作用清除制件表

10、面油污的过 程。4.2 电解除油 在含碱溶液中，以制件作为阳极或阴极，在电流作用下，清除制 件 表面油污的过程。4. 3 出光 在溶液中短时间浸泡，使金属形成光壳表面的过程。4.4 机械抛光 借助于高速旋转的抹有抛光膏的抛光轮，以提高金属制件表面光 亮 度的机械加工过程。4. 5 有机溶剂除油 利用有机溶剂清除制件表面油污的过程。4.6 除氢 将金属制件在一定温度下加热处理或采用其它方法，以驱除在电 镀 生产过程中金属内部吸收氢的过程。4. 7 退镀将制件表面镀层退除的过程。4. 8 弱浸蚀 电镀询，在一定组成溶液中除去金属制件表面极薄的氧化膜，并 使 表面活化的过程。4. 9 强浸蚀 将金属

11、制件浸在较高浓度和一定温度的浸蚀溶液中，以除去金属 制 件表面上氧化物和锈蚀物的过程。4. 10 镀前处理 为使制件材质暴露出真实表面，消除内应力及其它特殊口的所 需， 除去油污、氧化物及内应力等种种询置技术处理。4.11 镀后处理为使镀件增强防护性能，提高装饰性能及其它特殊U的而进行的 （诸如钝化、热熔、封闭和除氢等）处理。5材料和设备术语5. 1 阳极袋 用棉布或化纤织物制成的套在阳极上，以防止阳极泥渣进入溶液 用 的袋子。5. 2 光亮剂 为获得光壳镀层在电解液中所使用的添加剂。5. 3 阻化剂 能够减缓化学反应或电化学反应速度的物质。5. 4 表面活性剂 在添加量很低的情况下也能显著降

12、低界面张力的物质。5. 5 乳化剂 能降低互不相溶的液体间的界面张力，使之形成乳浊液的物质。5. 6 络合剂 能与金属离子或含有金属离子的化合物结合而形成络合物的物 质。5. 7 绝缘层 涂于电极或挂具的某一部分，使该部位表面不导电的材料层。 5.8挂具（夹具） 用来悬挂零件，以便于将零件放于槽中进行电镀或其他处理的工 具。5. 9 润湿剂 能降低制件与溶液间的界面张力，使制件表面容易被润湿的物 质。5. 10 添加剂 在溶液中含有的能改进溶液电化学性能或改善镀层质量的少量添 加 物。5. 11缓冲剂能够使溶液PH值在一定范围内维持基本恒定的物质。5. 12 移动阴极 采用机械装置使被镀制件与

13、极杠一起作周期性往复运动的阴极。6 测试和检验相关术语6. 1 不连续水膜 通常用于表面被污染所引起的不均匀润湿性，使表面上的水膜变 的不连续。6. 2 孔隙率 单位面积上针孔的个数。6. 3 针孔 从镀层表面直至底层覆盖层或基体金属的微小孔道，它是山于阴 极 表面上的某些点的电沉积过程受到障碍，使该处不能沉积镀层， 而周围的 镀层却不断加厚所造成。6.4 变色 山于腐蚀而引起的金属或镀层表面色泽的变化（如发暗、失色 等）。6 5 结合力 镀层与基体材料结合的强度。6.6 起皮 镀层成片状脱离基体材料的现象。6. 7 剥离 某些原因（例如不均匀的热膨胀或收缩）引起的表面镀层的破碎 或 脱落。6

14、.8 桔皮 类似于桔皮波纹状的表面处理层。6. 9 海绵状镀层 在电镀过程中形成的与基体材料结合不牢固的疏松多孔的沉积 物。6. 10 烧焦镀层 在过高电流下形成的颜色黑暗、粗糙、松散等质量不佳的沉积 物， 其中常含有氧化物或其他杂质。6. 11 麻点 在电镀或腐蚀中，与金属表面上形成的小坑或小孔。6. 12 粗糙 在电镀过程中，山于种种原因造成的镀层粗糙不光滑的现象。6. 13 镀层钎焊性 镀层表面被熔融焊料润湿的能力。典型通用产品的电镀工艺1. 锁具、灯饰与装饰五金的电镀 锁具、灯饰、装饰五金的电镀加工约有 40 50%出口美国、西欧 等 地，高档锁具的电镀加工过去儿乎被广东中山小榄，以固

15、力、华锋 的大企 制锁企业和温州的高档锁具、灯饰、装饰五金电镀所包揽。现 在江苏的无 锡、昆山；山东青岛等地都有高档加工。浙江的永康上升 最快，今年 9月 的国际五金博览会乂将形成新一轮五金新产品的开 发。经济发达地区、沿 海地区，对国际市场电镀加工的需求了解快， 反应快，因此对新镀种、新 工艺接受快、实践也快，各种枪黑色、珍 珠黑的合金，多类粒度的沙面 银、多种色调的电镀应用十分流行。锁具、灯饰、装饰五金件的基材大多为锌合金、钢铁件和铜件内容:典型电镀工艺如下：（）、锌基合金压铸件抛光一三氯乙烯除脂一上挂一化学除油一水洗f超声波清洗一水洗 一电解除油一水洗一酸盐活化一水洗一预镀碱铜一回收一水洗一 H2S04中 和一水洗一焦磷酸盐镀铜一回收一水洗一 H2SO4活化一水洗一酸性光亮 铜一回收一水洗一 0）、或其他（b到e）a）镀黑線（或枪黑）一水洗一干燥一拉丝一喷漆一（红古铜）b）-镀光亮線一回收一水洗一镀锯一回收一水洗一干燥0） -仿金一回收一水洗一干燥一喷漆一干燥d）-仿金一回收一水洗一镀黑银一水洗一干燥一拉丝一喷漆一干燥 一（青古铜）e）-镀珍珠線一水洗一镀钻一回收一水洗一干燥（二）、钢铁件（铜件）抛光一超声波清洗一上挂一化学除油一阴极电解除油一阳极电解除 油一水洗一盐酸活化一水洗一预镀碱铜一