一种铝或铝合金表面直接电镀金属锌的方法技术

本发明专利技术所述一种铝或铝合金表面直接电镀金属锌的方法，其工艺流程如下:（1）前处理：脱脂→热水清洗→两道流动冷水逆流漂洗或喷淋→碱腐蚀→两道流动冷水逆流清洗或喷淋→酸洗→两道流动冷水逆流漂洗或喷淋→活化→两道流动冷水逆流漂洗或喷淋；（2）电镀锌：对铝合金进行电镀→两道流动冷水逆流漂洗或喷淋→退锌→流动冷水逆流清洗；（3）电镀碱铜或者电镀镍：镀暗镍、半光亮镍或碱性镀铜→两道流动冷水逆流漂洗或喷淋→进行后续电镀直至最后的水洗烘干。与传统方法相比，本发明专利技术无需浸锌工艺，把浸锌工艺改为电镀锌工艺，电镀锌溶液寿命大大长于浸锌溶液的寿命，降低了成本，并且镀层结合力良好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
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。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又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；铝及其铝合金是属于两性金属，在酸碱溶液中都不能稳定，同时，铝的电极电位较负，约(-1.66V)，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，此种镀层疏松多孔，结晶粗糙，与基体的结合力很差，妨碍了镀层与基体的结合力;铝的膨胀系数比许多金属镀层大，当温度差别变化大时，由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。铝及其铝合金电镀之前需要特殊的前处理工艺，目前，工业中通用的工艺为:除油和除锈—水洗—浸锌—两道水洗—退锌—两道水洗—化学镀镍—两道水洗—电镀镍，这种方法步骤繁琐，浸镀液寿命较短，成本较高。
技术实现思路
本专利技术的目的，是要提供，它无需浸锌工艺，把浸锌工艺改为电镀锌工艺，电镀锌溶液寿命大大长于浸锌溶液的寿命，降低了成本，并且镀层结合力良好。本专利技术是这样实现的，所述，其工艺流程如下: (1)前处理:脱脂—热水清洗—两道流动冷水逆流漂洗或喷淋—碱腐蚀—两道流动冷水逆流清洗或喷淋—酸洗—两道流动冷水逆流漂洗或喷淋—活化—两道流动冷水逆流漂洗或喷淋； (2)电镀锌:对铝合金进行电镀—两道流动冷水逆流漂洗或喷淋—退锌—流动冷水逆流清洗; (3)电镀碱铜或者电镀镍:镀暗镍、半光亮镍或碱性镀铜—两道流动冷水逆流漂洗或喷淋—进行后续电镀直至最后的水洗烘干。本专利技术所述前处理的工艺规范如下: 脱脂液浓度范围为80?100g/L，温度为60?70°C，时间为1?3min; 碱腐蚀液浓度范围为30?60g/L，温度为40?60°C、时间为3?15s; 酸洗液浓度范围为650?750ml/L、室温、50?60s ； 活化液为30?40 ml/L、室温、15?20s。以上所述脱脂液、碱腐蚀液、酸洗液和活化液均为厦门宏正化工有限公司的产品，也可以在市场购买其它型号的前处理液，或者根据铝及铝合金型号自行配制。由于铝的电位比锌的电位负，所以铝及铝合金要带电进入锌电镀液，所述电镀锌的电流密度控制在0.05-2.55 A/dm2，温度为10?50°C，电镀时间为3~10分钟。所述电镀锌的电流波形为直流，周期性方波为单脉冲波形或双脉冲波形。本专利技术所述电镀锌镀液成分包括主盐、主配位剂、辅助配位剂、缓冲剂和添加剂；所述主盐为硫酸锌或者氯化锌，浓度为10?60g/L;所述主配位剂和辅助配位剂均为氯化铵、焦磷酸钠、氟化钠、氟化氢铵、有机膦系列化合物、羧基配位剂、氨(铵)基配位剂、氨(铵)羧基配位剂中的两种或三种复配，配位剂总浓度为0.5-250 g/Lo所述羧基配位剂为酒石酸及其盐、柠檬酸及其盐、葡萄糖酸及其盐、草酸及其盐、甲酸及其盐、丙二酸、丁二酸、苹果酸;氨(铵)基配位剂为氨三乙酸、三乙醇胺、氯化铵;所述氨(铵)羧基配位剂为乙二胺四乙酸及其盐、甲酸胺、氨基乙酸;所述有机膦系列化合物为双1，6亚己基三胺五甲叉膦酸及其盐、多氨基多醚基甲叉膦酸及其盐、己二胺四甲叉膦酸及其盐、2-羟基膦酰基乙酸及其盐、多元醇磷酸酯、2-膦酸丁烷_1，2，4三羧酸及其盐、氨基三甲叉膦酸及其盐、羟基乙叉二膦酸及其盐、乙二胺四甲叉膦酸及其盐、二乙烯三胺五甲叉膦酸及其盐、胺三甲叉膦酸盐。所述电镀锌镀液的缓冲剂为硼酸、硫酸铝或者醋酸钠，其浓度为:10?40g/Lo所述添加剂为酸性镀锌的添加剂:糊精、硫脲、聚乙二醇、硫代乙酰胺、植酸、明矾。本专利技术的另一方式:，其工艺流程如下: (1)前处理:脱脂—热水清洗—两道流动冷水逆流漂洗或喷淋—碱腐蚀—两道流动冷水逆流清洗或喷淋—酸洗—两道流动冷水逆流漂洗或喷淋—活化—两道流动冷水逆流漂洗或喷淋； (2)电镀锌:对铝合金进行电镀—两道流动冷水逆流漂洗或喷淋—若电镀锌层表面良好，不退锌； (3)电镀碱铜或者电镀镍:镀暗镍、半光亮镍或碱性镀铜—两道流动冷水逆流漂洗或喷淋—进行后续电镀直至最后的水洗烘干。本专利技术的有益效果是，它无需浸锌工艺，把浸锌工艺改为电镀锌工艺，电镀锌溶液寿命大大长于浸锌溶液的寿命，降低了成本，并且镀层结合力良好。【具体实施方式】本专利技术所述，其工艺流程如下: (1)前处理:脱脂—热水清洗—两道流动冷水逆流漂洗或喷淋—碱腐蚀—两道流动冷水逆流清洗或喷淋—酸洗—两道流动冷水逆流漂洗或喷淋—活化—两道流动冷水逆流漂洗或喷淋； (2)电镀锌:对铝合金进行电镀—两道流动冷水逆流漂洗或喷淋—退锌—流动冷水逆流清洗; (3)电镀碱铜或者电镀镍:镀暗镍、半光亮镍或碱性镀铜—两道流动冷水逆流漂洗或喷淋—进行后续电镀直至最后的水洗烘干。实施例一:将铝合金试样进行打磨，除去表面的锈迹和氧化皮，获得平整光滑的表面。浸入60°C、100 g/L的碱性脱脂溶液中3分钟，热水清洗后两道流动冷水逆流漂洗。在30g/L的碱腐蚀溶液中腐蚀15秒后两道逆流流动冷水漂洗。观察铝合金表面水膜连续后进行酸洗，酸洗液浓度为750 ml/L，两道流动冷水逆流漂洗，然后进行活化，活化液浓度为30ml/L，活化水洗后的铝合金进行电镀锌。电镀锌溶液的组成为硫酸锌55 g/L，硫酸钠50g/L，硫酸铝25 g/L，葡萄糖酸40 g/L，柠檬酸铵30 g/L，焦磷酸钠160 g/L，糊精1 g/L，通入直流电，阴极电流密度0.05?2.50A/dm2。电镀锌后连续两道逆流漂洗，退锌、连续两道逆流漂洗，电镀暗镍，两道流动冷水逆流漂洗，进行后续电镀直至最后的水洗烘干，用热震法和锉刀法进行结合力测试，均不起皮，结合力测试合格。实施例二:将铝合金试样进行打磨，除去表面的锈迹和氧化皮，获得平整光滑的表面。浸入65°C、95 g/L的碱性脱脂溶液中2分钟，热水清洗后两道流动冷水逆流漂洗。在35g/L的碱腐蚀溶液中腐蚀12秒后两道逆流流动冷水漂洗。观察铝合金表面水膜连续后进行酸洗，酸洗液浓度为700 ml/L，两道流动冷水逆流漂洗，然后进行活化，活化液浓度为35ml/L，活化水洗后的铝合金进行电镀锌。电镀锌溶液的组成为硫酸锌58 g/L，硫酸钠30g/L，硼酸30 g/L，葡萄糖酸钠130 g/L，酒石酸钾50 g/L，己二胺四甲叉膦酸10 g/L，糊精0.1g/L，电流波形为周期性方波，阴极电流密度为0.1?2.0A/dm2。电镀锌后连续两道逆流漂洗，退锌、连续两道逆流漂洗，电镀半光亮镍，两道流动冷水逆流漂洗，进行后续电镀直至最后的水洗烘干，用热震法和锉刀法进行结合力测试，均不起皮，结合力测试合格。本专利技术的另一方式:，其工艺流程如下: (1)前处理:脱脂—热水清洗—两道流动冷水逆流漂洗或喷淋—碱腐蚀—两道流动冷水逆流清洗或喷淋—酸洗—两道流动冷水逆流漂洗或喷淋—活化—两道流动冷水逆流漂洗或喷淋； (2)电镀锌:对铝合金进行电镀—两道流动冷水逆流漂洗或喷淋—若电镀锌层表面良好，不退锌； (3)电镀碱铜或者电镀镍:镀暗镍、半光亮镍或碱性镀铜—两本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铝或铝合金表面直接电镀金属锌的方法，其工艺流程如下：（1）前处理：脱脂→热水清洗→两道流动冷水逆流漂洗或喷淋→碱腐蚀→两道流动冷水逆流清洗或喷淋→酸洗→两道流动冷水逆流漂洗或喷淋→活化→两道流动冷水逆流漂洗或喷淋；（2）电镀锌：对铝合金进行电镀→两道流动冷水逆流漂洗或喷淋→退锌→流动冷水逆流清洗；（3）电镀碱铜或者电镀镍：镀暗镍、半光亮镍或碱性镀铜→两道流动冷水逆流漂洗或喷淋→进行后续电镀直至最后的水洗烘干。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：叶金堆，
申请(专利权)人：宏正福建化学品有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35