摘要：研制出一种新型的不含氰化物、氟化物以及有毒重金属离子的HG铝合金浸锌液。研究了浸渍温度、时间、搅拌和铝合金材料对镀层结合力的影响该浸锌液的工作温度为0—40℃，较佳温度范围为20～30℃，当温度低于20℃时，浸锌时间应在30s以上;当温度高于30℃时，浸锌时间应小于30s。在静止、机械或超声搅拌的情况下均能获得结合力优异的镀镍层，可用于硬铝、锻铝、铸铝及粉末冶金铝件的镀镍前处理。此外，热震试验能提高镀层与基俸的结合力，因此，不能用于评价铝上镀镍的结合力。 1 前言 铝及铝合金件具有比重小、强度高的材料学特性，特别是近年来发现铝锂、铝镁合金具有优异的超塑性，使得铝合金件，特别是铝合金压铸件的数量迅速增加-。这为电镀工作者提出了新的课题。众所周知，铝件镀前处理通常有以下几种方法：浸锌法、浸锡法、改良浸锌合金法、阳极氧化后直接电镀法、化学镀镍法、在闪镀镍槽中先氧化再闪镀镍法、条件化处理后直接电镀，以及我国最近出现的直接电镀前处理法等， 1927年Hewitson取得了世界上第一个采用碱性溶液进行镀前处理的浸锌配方的专利，这标志着传统的浸锌法的诞生，在此后的10年左右，该工艺取得了非常大的进步。该方法的原理是：通过浸锌或锌合金来降低铝表面的活性，防止在操作过程中或在电镀液中铝被氧化，同时防止铝件在电镀液中与被镀金属离子发生置换反应。 浸锌过程实际上是使铝件浸在含有Zn(OH)2+4的溶液中，使位于铝表面的金属铝与溶液所含的络合物集团Zn(OH)~中的锌离子发生置换反应。形成高度弥散在铝表面的锌晶粒，由于在强碱性溶液中铝的表面处于活性状态，而且铝在溶解过程中放出电子，使得铝表面的电位进一步负移，从而具有更高的电化学活性，因此铝在浸锌溶液中的表面应采用均匀降低表面能的保护措施。此外，在浸锌过程的初期，有一定量的氢气从铝表面析出，对铝件也起着一定的防止氧化的作用。由于铝的溶解速度受溶液的组成、pH值、处理液温度的影响，因此这种锌与铝的置换反应的速度在一定程度上是可控的。 但是，为了得到好的结合力，要求采用二次浸锌的操作，由于在第一次浸锌的过程中，所生成的锌晶粒的尺寸差别过大，分布不均匀，镀层的结合力得不到保证。因此一次浸锌后，必须在浓硝酸溶液中进行部分溶解处理，浓硝酸处理的作用是使铝表面生成一层很薄的氧化物，这层氧化物使铝件表面的能量状态均匀，同时将那些与铝基体结合不好的锌晶粒溶解，将结晶过于粗大的晶粒的尺寸变小。在此基础上再进行第二次浸锌，便能得到晶粒度较小而且致密连续的置换锌薄层，但是由于该过程的操作过于复杂，且存在酸雾对环境的污染以及强酸对工件的腐蚀，所以人们一直不断地对这种方法进行改良。 此后出现的浸锌合金的方法，也称改良浸锌法，是在传统的浸锌溶液中加入三价铁的酒石酸络合物、二价镍或二价铜的氰化络合物。对于铸铝件，有的还加人了硝酸钠或氟化钠。改良的浸锌法可以通过一步浸锌而得到结合力良好的镀层，但是.由于氰化物以及多元重金属离子的加人，不仅操作上要求严格，而且增大了废水处理的难度。 相继又出现了浸锡法、直接化学镀镍法、直接镀锌法以及先阳极氧化再使被镀金属通过等，但是由于成本与性能的关系，目前广泛使用的仍是浸锌工艺。 针对上述情况，本文开发出了一种新型的，适合于铝合金LY—l2、煅铝LD一31、高硅含铜铝铸件的HG镀前浸锌合金工艺，获得了一次浸锌合金便能在铝件上沉积出结合力优异的电镀镍层。 2 实验部分 2.1所用化学药品与试片 所用化学药品均为化学纯级药品，所用试片的种类与尺寸如表1所示：
22测试方法与设备 结合力的测试采用正负冷弯法与热震法，热震法的设备为东南大学自动化仪表厂生产的wr一100型程序升温控制仪控制的箱式电阻炉，先将炉内温度控制在250±5℃，再将挂有试片的试片架推人炉中，加热20min后取出.投人盛有冰水的容器中，目视检查镀件表面有无鼓泡等现象，如此反复11次。 2.3镀前处理流程与溶液 镀前处理工艺流程如下：溶剂除油→碱蚀→水洗→酸蚀→水洗→浸锌→电镀 HG浸锌液的组成和操作条件如下：
搅拌方式静止、抖动、超声波 |
