电镀工艺课件不同材料的镀前处理.ppt

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1、第五章第五章不同材料的镀前处理不同材料的镀前处理5.1铝及其合金的电镀前处理铝及其合金的电镀前处理5.2镁及其合金的电镀前处理镁及其合金的电镀前处理5.1铝及其合金的电镀前处理铝及其合金的电镀前处理1.铝及铝合金的优点铝及铝合金的优点2.铝及铝合金表面处理方法铝及铝合金表面处理方法3.铝及铝合金电镀的难点铝及铝合金电镀的难点4.铝及铝合金的一般电镀前处理铝及铝合金的一般电镀前处理5.铝及其合金上不合格镀层的退除铝及其合金上不合格镀层的退除一铝及铝合金的优点一铝及铝合金的优点密密度度小小、易易加加工工、易易于于铸铸造造形形状状复复杂杂零零件件、导导电电性性、导导热热性性、延延展性、切削性、反射性

2、好展性、切削性、反射性好金属金属MgCuZn非金属非金属Si铝合金铝合金二铝及铝合金表面处理方法二铝及铝合金表面处理方法电镀电镀化学镀化学镀化学转化化学转化阳极氧化阳极氧化涂装涂装激光处理激光处理抛光抛光砂面砂面微弧氧化及微弧氧化及电化学陶瓷电化学陶瓷成膜技术成膜技术（化学氧化）（化学氧化）（电化学氧化）（电化学氧化）序序号号镀层用途用途铜镍铬改善装改善装饰性（一般大性（一般大气防气防护）镍硬硬铬（或松孔（或松孔铬）提高表面硬度与耐磨提高表面硬度与耐磨性或尺寸修复性或尺寸修复铜锡热浸浸锡（或（或锡铅合金）合金）铜铜锡合金合金热浸浸锡（或（或铅锡合金）合金）具有具有润滑性滑性铜银金（或金金（或金

3、铜合金）合金）铜银铜合金金（或金合金金（或金铜合金）合金）铜镍铑提高提高导电性性镍锡（或（或锡铅合金）合金）改善改善钎焊性能性能黄黄铜提高与橡胶件胶黏的提高与橡胶件胶黏的结合力合力铝及其合金电镀的主要用途铝及其合金电镀的主要用途铝上镀层属于铝上镀层属于阴极性阴极性镀层，降低孔隙率、镀层，降低孔隙率、镀层厚些。镀层厚些。三铝及铝合金电镀的难点三铝及铝合金电镀的难点（1）铝铝及及其其合合金金的的活活性性高高，对对氧氧有有高高度度的的亲亲和和力力，自自然然条条件件下下，铝铝表表面面能能迅迅速速地地生生成成一一层层致致密密的的0.01-0.1mm的的氧氧化化膜膜，甚甚至至刚刚刚刚除除去去氧氧化化膜膜的

4、的金金属属裸裸露露表表面面又又会会迅迅速速重重新新生生成成氧氧化化膜膜，它它严严重重降降低低了了镀镀层层与与基基体体的的结合力。结合力。（2）铝的电极电势很负，为）铝的电极电势很负，为-1.67V。形成。形成氧化膜后为氧化膜后为-0.5V；在水溶液中能与许多金；在水溶液中能与许多金属离子发生属离子发生置换反应置换反应，在铝表面形成置换，在铝表面形成置换镀层，影响结合力。当与其他金属接触时，镀层，影响结合力。当与其他金属接触时，易发生易发生电偶腐蚀电偶腐蚀，对电镀造成不良影响。，对电镀造成不良影响。（3）铝铝是是酸酸碱碱两两性性金金属属，在在酸酸性性、碱碱性性溶溶液液中中都都不不稳稳定定，在在电

5、电镀镀前前的的表表面面处处理理过过程程中中或或处处理理过过程程后后，使使发发生生的的反反应应变变得得复杂，尤其铝合金表现更为突出。复杂，尤其铝合金表现更为突出。（4）铝铝的的线线膨膨胀胀系系数数大大，为为24 10-6/，比比其其他他金金属属镀镀层层大大，因因此此不不宜宜在在温温度度变变化化较较大大的的范范围围内内进进行行电电镀镀，否否则则引引起起较较大大的的应应力力，使使镀镀层层与与基基体体的的结结合合力力不不牢牢，甚至发生破裂。甚至发生破裂。金属金属膨膨胀系数系数1010-6-6金属金属膨膨胀系数系数1010-6-6铬7银19钢11铝24镍13锡27金金14锌27黄黄铜18镉31铜18一般

6、金属的平均膨胀系数一般金属的平均膨胀系数（5）多数镀层对铝材是）多数镀层对铝材是阴极性镀层阴极性镀层，为了，为了防腐和装饰，镀层的孔隙率应尽量低，防腐和装饰，镀层的孔隙率应尽量低，而且厚度要大些。而且厚度要大些。（6）各各种种铝铝合合金金中中其其他他元元素素含含量量的的差差异异也也给给铝铝合合金金镀镀前前处处理理造造成成困困难难。不不同同铝铝合合金金呈呈现现不不同同的的冶冶金金结结构构和和不不同同的的电电化化学学行行为为，加加入入的的合合金金元元素素可可能能以以以以下下几几种种不同的形态存在于铝合金中：不同的形态存在于铝合金中：v以铝及其他元素组成的以铝及其他元素组成的金属间化合物金属间化合物

7、 的形式存在的形式存在v以以固溶体固溶体形式进入铝的晶格形式进入铝的晶格v以元素本身的以元素本身的显微质点显微质点形式形式v几种几种合金元素合金元素之间也可以形成之间也可以形成化合物化合物（7）铸铸造造铝铝合合金金具具有有砂砂眼眼、气气泡泡、孔孔隙隙、夹夹杂杂物物等等缺缺陷陷，电电镀镀过过程程在在这这些些砂砂眼眼和和气气孔孔中中常常会会滞滞留留残残余余的的溶溶液液和和氢氢气气等等，引引起起化化学学和和电电化化学学腐腐蚀蚀，这这往往往往会会降降低低镀镀层层与与基基体体间间的的结结合合力力，产产生生镀镀层层起起泡泡和脱落。和脱落。（8）由于铝及其合金）由于铝及其合金种类繁多种类繁多，而同一种，而同

8、一种合金又可能有不同的合金又可能有不同的热处理状态热处理状态，因此，因此很难找到一种能适合各种成分、不同金很难找到一种能适合各种成分、不同金相结构和表面状态的通用的预处理工艺。相结构和表面状态的通用的预处理工艺。（9）由于基体铝与镀层金属在）由于基体铝与镀层金属在原子直径和原子直径和晶格常数之间的差别晶格常数之间的差别，使得镀层金属在，使得镀层金属在基体界面上有的部分能形成原子间紧密基体界面上有的部分能形成原子间紧密镶嵌，有的则不能，这就影响到镀层对镶嵌，有的则不能，这就影响到镀层对基体的黏附性能。基体的黏附性能。四铝及铝合金的一般电镀前处理四铝及铝合金的一般电镀前处理除油除油浸蚀浸蚀出光出光

9、浸金属法（浸锌法）浸金属法（浸锌法）阳极氧化阳极氧化化学氧化化学氧化铝合金一步镀铜法铝合金一步镀铜法直接电镀法直接电镀法化学镀镍化学镀镍电镀薄锌层电镀薄锌层盐酸浸渍法盐酸浸渍法其他酸液或碱液浸渍其他酸液或碱液浸渍交流电处理法交流电处理法机械法机械法预镀预镀电镀电镀出光出光：铝及其合金中的某些金属或非金属：铝及其合金中的某些金属或非金属杂质，如铜、铁、锰、硅等，在除油和碱杂质，如铜、铁、锰、硅等，在除油和碱浸蚀中是不能除去的，在铝件表面残留着浸蚀中是不能除去的，在铝件表面残留着一层灰黑色的膜，它们的主要成分是一些一层灰黑色的膜，它们的主要成分是一些金属、非金属氧化物，必须在酸溶液中浸金属、非金属

10、氧化物，必须在酸溶液中浸蚀除去，这个过程称为出光。蚀除去，这个过程称为出光。出光出光 HNO3HF（NH4HF2）H2SO4CrO3、浸金属法、浸金属法浸锌法浸锌法浸重金属法浸重金属法浸浸锌锌浸浸锌锌镍镍浸浸多多元元合合金金浸浸锡锡浸浸镍镍浸浸铜铜浸浸铁铁化学浸锌化学浸锌浸锌的概念浸锌的概念浸锌原理浸锌原理浸锌工艺规范浸锌工艺规范常见的浸锌溶液常见的浸锌溶液浸锌注意事项浸锌注意事项浸锌溶液的配置浸锌溶液的配置浸锌的优缺点浸锌的优缺点将铝及其合金浸入强碱性的锌酸将铝及其合金浸入强碱性的锌酸盐溶液中，在清除表面氧化膜的同时，置盐溶液中，在清除表面氧化膜的同时，置换出一层致密的锌层，防止铝的再氧化，

11、换出一层致密的锌层，防止铝的再氧化，并且能在锌层上沉积其他金属，浸锌后使并且能在锌层上沉积其他金属，浸锌后使表面的电极电位向正的方向移动，从而使表面的电极电位向正的方向移动，从而使随后的镀层与基体有良好的结合力。随后的镀层与基体有良好的结合力。化学浸锌化学浸锌：(1)化学浸锌的概念化学浸锌的概念Al2O3+NaOH2NaAlO2+H2O(2)浸锌的原理浸锌的原理首先，铝表面的自然氧化膜溶解首先，铝表面的自然氧化膜溶解随后裸露出来的金属铝与溶液中的随后裸露出来的金属铝与溶液中的锌离子发生共轭的电化学反应锌离子发生共轭的电化学反应Al+3OH-Al(OH)3+3e-Al(OH)3AlO2-+H2O

12、H+阳极阳极阴极阴极Zn(OH)42-+2e-Zn+4OH-2H2O+2e-H2+2OH-由于锌和铝电位比较接近及氢在锌上析由于锌和铝电位比较接近及氢在锌上析出的超电势较高（出的超电势较高（0.75V），因此反应缓），因此反应缓慢而均匀，这样就能够在铝上沉积一层慢而均匀，这样就能够在铝上沉积一层结合力好的细小致密的锌层。结合力好的细小致密的锌层。(3)浸锌的工艺规范浸锌的工艺规范有机溶剂除油有机溶剂除油化学除油化学除油碱蚀碱蚀出光出光一次浸锌一次浸锌退锌退锌二次浸锌二次浸锌电镀电镀闪镀闪镀NiCuZn通常第一次浸锌层粗糙多孔，附着力不通常第一次浸锌层粗糙多孔，附着力不良，所以大都在良，所以大

13、都在500mL/L硝酸中将其溶硝酸中将其溶解后再进行第二次浸锌。解后再进行第二次浸锌。两次浸锌可在同一个槽液中进行，也可两次浸锌可在同一个槽液中进行，也可以先在浓溶液后在稀溶液中进行。以先在浓溶液后在稀溶液中进行。(4)常见的浸锌溶液常见的浸锌溶液基础锌酸盐浸锌溶液基础锌酸盐浸锌溶液酸性浸锌溶液酸性浸锌溶液改良的浓浸锌溶液改良的浓浸锌溶液改良的稀浸锌溶液改良的稀浸锌溶液邦得尔浸锌溶液邦得尔浸锌溶液有氰浸锌镍合金溶液有氰浸锌镍合金溶液无氰浸锌镍合金溶液无氰浸锌镍合金溶液基础锌酸盐浸锌溶液基础锌酸盐浸锌溶液组成成含量含量NaOH400-500g/LZnO80-100g/L酸性浸锌溶液酸性浸锌溶液组

14、成成含量含量ZnSO47H2O720g/LHF(48%)17.5mL/L改良的浓浸锌溶液改良的浓浸锌溶液组成成含量含量NaOH500-520g/LZnO100g/LKNaC4H4O64H2O10g/LFeCl36H2O1-2g/L改良的稀浸锌溶液改良的稀浸锌溶液组成成含量含量NaOH120g/LZnO20g/LKNaC4H4O64H2O40-50g/LFeCl36H2O1-2g/L邦得尔浸锌溶液邦得尔浸锌溶液组成成含量含量NaOH120g/LZnSO47H2O40g/LNiSO46H2O30g/LCuSO45H2O5g/LKNaC4H4O64H2O40g/LFeCl36H2O2g/LKCN10

15、g/L有氰浸锌镍合金溶液有氰浸锌镍合金溶液组成成配方一含量配方一含量NaOH100g/LZnO5g/LNiCl26H2O15g/LFeCl36H2O1g/LKNaC4H4O64H2O20g/L络合合剂NaCN15g/LCu(CN)2NaNO33g/L配方二含量配方二含量40-100g/L5-10g/L30g/L2g/L30g/L4-6g/L2-4g/L无氰浸锌镍合金溶液无氰浸锌镍合金溶液组成成配方一含量配方一含量NaOH130g/LZnO13g/LZnSO47H2ONiCl26H2O15g/LNiSO46H2OFeCl36H2O2g/LKNaC4H4O64H2O10g/L辅助助络合合剂NaNO

16、32g/L配方二含量配方二含量200g/L30g/L30g/L2g/L30g/L40g/L浸锌溶液的发展方向浸锌溶液的发展方向无氰、无氟、无铅、无亚硝酸盐、无氰、无氟、无铅、无亚硝酸盐、低浓度多元合金化低浓度多元合金化(5)浸锌注意事项浸锌注意事项(a)搅动溶液，使吸附的氢气脱附搅动溶液，使吸附的氢气脱附(b)每道工序水洗充分每道工序水洗充分(c)出光后在空气中停留时间要短出光后在空气中停留时间要短(d)铝丝挂具铝丝挂具(e)发花、不均匀应重浸发花、不均匀应重浸(f)溶液浓度的影响溶液浓度的影响在稀溶液中沉积物呈树状结构且粗大在稀溶液中沉积物呈树状结构且粗大在浓溶液中沉积物呈结晶细致在浓溶液中

17、沉积物呈结晶细致添加剂改善了锌层的结晶性质，增加了沉积层添加剂改善了锌层的结晶性质，增加了沉积层与铝基体的结合力和抗腐蚀性能与铝基体的结合力和抗腐蚀性能硝酸钠阻止锌的结晶成长，促进晶核生成，使硝酸钠阻止锌的结晶成长，促进晶核生成，使锌层细致光亮锌层细致光亮(g)浸锌温度的影响浸锌温度的影响温度升高，锌的结晶成长速度增快，锌层越厚，温度升高，锌的结晶成长速度增快，锌层越厚，但锌层粗糙但锌层粗糙温度降低，有利于晶核的形成，锌层较薄，但均温度降低，有利于晶核的形成，锌层较薄，但均匀细致匀细致(h)浸锌时间的影响浸锌时间的影响浸锌初期前浸锌初期前20s沉积较快，之后沉积速度减慢，沉积较快，之后沉积速度

18、减慢，超过超过2min后，锌层反而恶化后，锌层反而恶化一般浸锌时间一般浸锌时间0.5-1min依材料而定，铝铜合金时间长些，铝硅合金则短依材料而定，铝铜合金时间长些，铝硅合金则短些些(i)铝材物理状态铝材物理状态铝基材中重金属成份越高，锌层的沉积铝基材中重金属成份越高，锌层的沉积越厚，结合力越差，对于铝硅合金压铸越厚，结合力越差，对于铝硅合金压铸件则更甚件则更甚(k)铝铜合金，压铸铝件，应用硝酸、氢氟铝铜合金，压铸铝件，应用硝酸、氢氟酸出光，水洗后必须彻底甩净，不得将酸出光，水洗后必须彻底甩净，不得将酸和水带入浸锌槽，并迅速进浸锌槽酸和水带入浸锌槽，并迅速进浸锌槽(j)对于铝合金压铸件，喷砂不

19、适于表面装对于铝合金压铸件，喷砂不适于表面装饰，而应进行机械抛光，但不能抛光过饰，而应进行机械抛光，但不能抛光过度度(l)镀镍时要带电入槽，并在开始几分钟内镀镍时要带电入槽，并在开始几分钟内使用冲击电流，然后逐步过渡到金属镍使用冲击电流，然后逐步过渡到金属镍正常电流的正常电流的1/2-2/3。冲击电流可以阻止。冲击电流可以阻止锌的溶解，铝基体的腐蚀；正常生产使锌的溶解，铝基体的腐蚀；正常生产使用小电流可防止零件烧焦，产生气泡、用小电流可防止零件烧焦，产生气泡、条纹；如果使用较高电流，必须阴极移条纹；如果使用较高电流，必须阴极移动动(m)由于铝和镍、铬膨胀系数相差较大，且由于铝和镍、铬膨胀系数相

20、差较大，且镀镍、镀铬溶液温度过高，所以在镀前镀镍、镀铬溶液温度过高，所以在镀前宜将零件用宜将零件用35-45温水冲洗，防止零件温水冲洗，防止零件骤冷骤热骤冷骤热(6)浸锌溶液的配置浸锌溶液的配置氧化锌加入氧化锌加入氢氧化钠氢氧化钠氯化铁加入氯化铁加入酒石酸钾钠中酒石酸钾钠中(7)浸锌的缺点浸锌的缺点在潮湿的腐蚀性环境中，锌相对于镀在潮湿的腐蚀性环境中，锌相对于镀覆金属是阳极，锌将受到覆金属是阳极，锌将受到横向腐蚀横向腐蚀，最终导致表层剥落最终导致表层剥落概念概念主要特点主要特点常见种类常见种类工艺流程工艺流程注意事项注意事项、铝及其合金阳极氧化后电镀、铝及其合金阳极氧化后电镀(1)、概念、概念

21、是铝及其合金在阳极氧化溶液中形成较是铝及其合金在阳极氧化溶液中形成较大孔径的氧化膜层，以阻止铝件在随后大孔径的氧化膜层，以阻止铝件在随后的镀液中发生金属的接触沉积，作为电的镀液中发生金属的接触沉积，作为电镀的底层而提高结合力的一种方法。镀的底层而提高结合力的一种方法。3微米微米铝及其合金电镀前的阳极氧化：铝及其合金电镀前的阳极氧化：阳极阳极铝及其铝及其合金合金阴极阴极铅铅导电导电酸性电解液酸性电解液(2)、主要特点、主要特点导电性导电性孔隙率孔隙率(3)、常见种类、常见种类磷酸阳极氧化磷酸阳极氧化硫酸阳极氧化硫酸阳极氧化草酸阳极氧化草酸阳极氧化磷酸阳极氧化膜、草酸（硫酸）阳极氧化膜磷酸阳极氧化

22、膜、草酸（硫酸）阳极氧化膜的比较的比较磷酸阳极氧化膜磷酸阳极氧化膜表面表面粗糙粗糙孔孔最大的孔体积最大的孔体积电阻电阻小小形核形核多多镀层镀层平滑均匀，结合平滑均匀，结合力好力好实际应用实际应用广广草酸（硫酸）阳极氧化膜草酸（硫酸）阳极氧化膜致密致密孔多，孔径小孔多，孔径小大大难，晶核形成部位：伤痕，缺陷处难，晶核形成部位：伤痕，缺陷处疏松，甚至结瘤疏松，甚至结瘤少少磷酸阳极氧化工艺规范磷酸阳极氧化工艺规范磷酸磷酸(85%)300-420g/L硫酸硫酸(98%)1g/L草酸草酸1g/L十二烷基硫酸钠十二烷基硫酸钠1g/L温度温度25阳极电流密度阳极电流密度1-2A/dm2电压电压30-60V时

23、间时间10-15min(4)、工艺流程、工艺流程阳极氧化阳极氧化0.51mL/LHF活化数秒活化数秒电镀电镀暗镍暗镍焦磷酸镀铜焦磷酸镀铜(5)、注意事项、注意事项v氧化膜的孔隙率随磷酸、温度、电流密度氧化膜的孔隙率随磷酸、温度、电流密度的增加而增加；的增加而增加；v氧化膜的厚度一般氧化膜的厚度一般3微米，随磷酸的增加微米，随磷酸的增加而减小；而减小；v搅拌溶液搅拌溶液v时间时间20分左右分左右v不易在强酸、强碱中电镀，不易在强酸、强碱中电镀，pH=58v带电入槽，冲击镀：带电入槽，冲击镀：2-3倍，倍，0.5-1.5min3化学氧化后电镀化学氧化后电镀工艺流程工艺流程化学氧化（铬酐、磷酸、氟化

24、钠）化学氧化（铬酐、磷酸、氟化钠）硝酸硝酸:5氢氟酸氢氟酸1:1活化活化1秒秒预镀中性镍预镀中性镍镀酸铜镀酸铜镀镍镀镍镀铬镀铬4铝及其合金一步法镀铜铝及其合金一步法镀铜以以H2SO4CuSO4做电解液，在该电解液中先对铝做电解液，在该电解液中先对铝合金工件进行阳极氧化处理，随后在同合金工件进行阳极氧化处理，随后在同一镀槽内电沉积铜，也就是将镀前特殊一镀槽内电沉积铜，也就是将镀前特殊处理和电镀两个过程合并在同一镀槽内处理和电镀两个过程合并在同一镀槽内完成，简化了铝合金电镀的工序。完成，简化了铝合金电镀的工序。铝及其合金一步法镀铜铝及其合金一步法镀铜：工艺流程工艺流程化学除油化学除油酸浸蚀酸浸蚀一

25、步法镀铜一步法镀铜镀厚铜镀厚铜焦磷酸镀铜焦磷酸镀铜酸性光亮镀铜酸性光亮镀铜阳极氧化阳极氧化镀铜镀铜电镀其他金属电镀其他金属五铝及其合金上不合格镀层的退除五铝及其合金上不合格镀层的退除硫酸硫酸(d=1.84)400500mL硝酸硝酸200250mL水水200250mL温度温度室温室温铝合金电镀新工艺铝合金电镀新工艺铝合金压铸件毛坯铝合金压铸件毛坯毛坯检验毛坯检验机械抛光机械抛光汽油或三氯乙烯除油汽油或三氯乙烯除油凉干凉干上夹具上夹具化学除油及碱腐蚀化学除油及碱腐蚀温水清洗温水清洗冷水洗冷水洗流水中清洗流水中清洗酸蚀酸蚀水洗水洗流水中清洗流水中清洗浸浸溶液溶液水洗水洗流水清洗流水清洗镀光镀光亮镍亮

26、镍(最好带电入槽最好带电入槽)水洗水洗流水中清洗流水中清洗5%24溶液中活化溶液中活化水洗水洗流水中流水中清洗清洗镀枪黑色镀枪黑色水洗水洗流水中清洗流水中清洗化化学钝化学钝化水洗水洗流水中清洗流水中清洗烘干烘干(510分钟分钟)下夹具下夹具检验检验浸漆或喷漆。浸漆或喷漆。Na2CO330g/LNa3PO430g/L添加添加剂24g/LOP-10乳化乳化剂0.51mL/L温度温度7585时间3060s碱蚀溶液碱蚀溶液HNO33份份HF1份份水水少量少量温度温度室温室温时间2040s出光溶液出光溶液液是浸锌溶液的改进，是自行研制的专液是浸锌溶液的改进，是自行研制的专用于铝件表面预处理的溶液，所获得

27、的多元合用于铝件表面预处理的溶液，所获得的多元合金层结构紧密，结晶细致，孔隙较小，结合力金层结构紧密，结晶细致，孔隙较小，结合力良好，而且浸良好，而且浸溶液后可以直接光亮镀镍，溶液后可以直接光亮镀镍，简化了电镀工序，其工艺规范如下：简化了电镀工序，其工艺规范如下：浓缩液浓缩液500mL/L水水余量余量温度温度1530时间3040s浸多元合金浸锌溶液浸多元合金浸锌溶液硫酸硫酸镍(NiSO47H2O)250g/L氯化化镍(NiCl6H2O)60g/L硼酸硼酸(H3BO3)40g/L十二十二烷基硫酸基硫酸钠0.050.1g/L光亮光亮剂适当适当pH44.5温度温度5255阴极阴极电流密度流密度2.5

28、4A/dm2时间1215min阴极移阴极移动需要需要光亮镀镍溶液光亮镀镍溶液注意注意电镀光亮镍时最好带电入槽，用大一倍电镀光亮镍时最好带电入槽，用大一倍的电流冲击镀的电流冲击镀12min，然后按常规镀镍。，然后按常规镀镍。n国内枪黑色电镀工艺大都是锡镍合金镀层国内枪黑色电镀工艺大都是锡镍合金镀层,也有锡钴合金镀层；也有锡钴合金镀层；n其镀液有其镀液有3种类型：氟化物型、氰化物型、种类型：氟化物型、氰化物型、焦磷酸盐型焦磷酸盐型SnCl22H2O1315g/LNiCl26H2O5560g/LK4P2O73H2O230250g/L-2添加添加剂515g/L氨水或乙二胺氨水或乙二胺510mL/LpH

29、89T4555t13minDk0.51.5A/dm2阳极阳极镍板板阴极移阴极移动需要需要枪黑色电镀溶液枪黑色电镀溶液应力应力发黑剂发黑剂氯化亚锡氯化亚锡氯化镍氯化镍焦磷酸钾焦磷酸钾（）（）（）（）.添加剂添加剂氨水氨水把计算量的氯化亚锡、氯化镍及焦磷酸钾把计算量的氯化亚锡、氯化镍及焦磷酸钾等分别用等分别用5060热水溶解。热水溶解。把溶解好的锡盐和镍盐溶液在不断搅拌下把溶解好的锡盐和镍盐溶液在不断搅拌下慢慢加至焦磷酸钾溶液中，再搅拌慢慢加至焦磷酸钾溶液中，再搅拌15min左右，左右，若有混浊，还要继续加温搅拌直至全部澄清。若有混浊，还要继续加温搅拌直至全部澄清。加入计算量的添加剂，用水溶解时加

30、少量加入计算量的添加剂，用水溶解时加少量NaOH。将计算量氨水加入，加水至所需容积，搅将计算量氨水加入，加水至所需容积，搅拌均匀。拌均匀。测量并调整测量并调整pH至至89，加温至，加温至4555,边电解边试镀。边电解边试镀。枪黑色电镀液配制枪黑色电镀液配制 氨水或乙二胺：加入氨水可降低镀层氨水或乙二胺：加入氨水可降低镀层的内应力，并使镀层色泽均匀，由于的内应力，并使镀层色泽均匀，由于氨水气味重，镀液经加温后，挥发更氨水气味重，镀液经加温后，挥发更严重，故采用乙二胺替代。严重，故采用乙二胺替代。注意注意-2添加剂也称发黑剂，是锡、添加剂也称发黑剂，是锡、镍离子的络合剂，是枪黑色电镀不可镍离子的络

31、合剂，是枪黑色电镀不可缺少的组份。由于发黑剂种类和含量缺少的组份。由于发黑剂种类和含量的不同，可获得浅、中、深铁灰色和的不同，可获得浅、中、深铁灰色和茶色外观。茶色外观。注意注意铬酐4060g/L醋酸醋酸12mL/L温度温度室温室温时间3060s化学钝化化学钝化 老化镀层，改善提高镀层的耐蚀性。镀层钝老化镀层，改善提高镀层的耐蚀性。镀层钝化后，经水洗，放入烘箱内在化后，经水洗，放入烘箱内在100中烘干中烘干1520min即可。即可。坚膜坚膜 涂漆的目的，是延长枪黑色镀层的使用寿涂漆的目的，是延长枪黑色镀层的使用寿命。根据产品质量档次高低而定。一些低档命。根据产品质量档次高低而定。一些低档次的产

32、品浸油提高防蚀性能，产品质量要求次的产品浸油提高防蚀性能，产品质量要求高的，必须进行喷漆处理。高的，必须进行喷漆处理。涂漆涂漆一种工业生产上应用的一种工业生产上应用的铝合金电镀工艺流程铝合金电镀工艺流程二氧化硒二氧化硒2-巯基苯巯基苯并咪唑并咪唑铝合金零件而言，目前比较成熟并被普铝合金零件而言，目前比较成熟并被普遍采用的方法是浸锌处理后再预镀碱性遍采用的方法是浸锌处理后再预镀碱性化学镍的方法。化学镍的方法。除油除油碱蚀碱蚀出光出光一次浸锌一次浸锌退锌退锌二次浸锌二次浸锌碱性化学镀镍碱性化学镀镍铝合金的化学镀镍工艺铝合金的化学镀镍工艺酸性化学镀镍酸性化学镀镍烘烤或热处理烘烤或热处理钝化钝化干燥干

33、燥注意注意对于一些表面要求很高的工件（如电脑对于一些表面要求很高的工件（如电脑光盘），为了避免过腐蚀，一般采用酸光盘），为了避免过腐蚀，一般采用酸性浸锌溶液代替碱性浸锌，以避免形成性浸锌溶液代替碱性浸锌，以避免形成毛细管腐蚀孔，造成镀层粗糙。毛细管腐蚀孔，造成镀层粗糙。由于锌在碱性溶液中的腐蚀速率小，先由于锌在碱性溶液中的腐蚀速率小，先置换一层镍后，在进入酸性化学镀镍溶置换一层镍后，在进入酸性化学镀镍溶液，锌就不会被溶解，并形成自发催化液，锌就不会被溶解，并形成自发催化镀镍层，保护了去除氧化膜的新鲜铝表镀镍层，保护了去除氧化膜的新鲜铝表面，从而保证了镀层与基体的结合力，面，从而保证了镀层与基体

34、的结合力，延长了镀液使用寿命。延长了镀液使用寿命。注意注意电脑光盘电脑光盘反射镜反射镜铝制模具铝制模具电子连接元件电子连接元件铝合金的化学镀镍应用铝合金的化学镀镍应用铝及其合金光亮化学镀镍铝及其合金光亮化学镀镍化学除油化学除油碱蚀碱蚀1:1硝酸出光硝酸出光浸锌浸锌预镀镍预镀镍化学镀镍化学镀镍表面条件处理表面条件处理浸锌浸锌氢氧化钠氢氧化钠/(g/L)500氧化锌氧化锌/(g/L)100酒石酸钾钠酒石酸钾钠/(g/L)10氯化铁氯化铁/(g/L)1温度温度/15-30时间时间/s30-60表面条件处理表面条件处理氨水氨水/(mL/L)250柠檬酸钠柠檬酸钠/(g/L)6温度温度/室温室温时间时间

35、/s20-30预镀镍预镀镍氨水氨水/(mL/L)250柠檬酸钠柠檬酸钠/(g/L)6醋酸镍醋酸镍/(g/L)2乳酸乳酸/(mL/L)10三乙醇胺三乙醇胺/(mL/L)10pH10-11温度温度/室温室温时间时间/s30-60铝及其合金化学镀镍铝及其合金化学镀镍硫酸镍硫酸镍/(g/L)30次亚磷酸钠次亚磷酸钠/(g/L)30柠檬酸钠柠檬酸钠/(g/L)8乳酸乳酸/(mL/L)30硫酸铵硫酸铵/(g/L)20pH4.0-4.5温度温度/605时间时间/s30-60min铝及其合金上化学镀金铝及其合金上化学镀金除油除油化学抛光化学抛光清洗清洗化学镀金化学镀金清洗清洗防锈铝防锈铝LF2化学镀镍工艺化学

36、镀镍工艺化学除油化学除油碱蚀碱蚀1:1硝酸出光硝酸出光二次浸锌二次浸锌化学镀镍化学镀镍浸锌浸锌氢氧化钠氢氧化钠/(g/L)180-200氧化锌氧化锌/(g/L)8-30温度温度/25-33时间时间/s40-50防锈铝防锈铝LF2化学镀镍化学镀镍硫酸镍硫酸镍/(g/L)30次亚磷酸钠次亚磷酸钠/(g/L)25复合络合剂复合络合剂/(g/L)20-30醋酸钠醋酸钠/(g/L)10糖精糖精/(g/L)1-2稳定剂稳定剂/(g/L)少量少量pH4.6-4.8温度温度/85-90铝合金电镀前处理新技术铝合金电镀前处理新技术日本本田电气研究所开发出一种铝合金电镀日本本田电气研究所开发出一种铝合金电镀前处理

37、新技术。在硫酸溶液中，通过特殊的前处理新技术。在硫酸溶液中，通过特殊的电流波形，这种特殊的电流波形，使正、负电流波形，这种特殊的电流波形，使正、负电流在电流在1秒内变化数十次，从而由铝合金产生秒内变化数十次，从而由铝合金产生的氢气除去表面的氧化膜，起到了活化的作的氢气除去表面的氧化膜，起到了活化的作用，然后再除去原材料中的杂质，进行化学用，然后再除去原材料中的杂质，进行化学镀镍，再进行一般的金属电镀。镀镍，再进行一般的金属电镀。采用这种方法，耐蚀性提高了采用这种方法，耐蚀性提高了1倍，工序则倍，工序则缩短到浸锌的缩短到浸锌的2/3，材料成本减少，材料成本减少6%，即，即使形状复杂的零件，也能对

38、其细小的部位使形状复杂的零件，也能对其细小的部位进行完全的处理，不再有次品出现。进行完全的处理，不再有次品出现。合金价格合金价格锌合金锌合金3万元一吨万元一吨铝合金铝合金2万元一吨万元一吨镁合金镁合金1万元一吨万元一吨目前国内外对镁合金进行工业化表面处目前国内外对镁合金进行工业化表面处理的方法，主要是将镁合金表面氧化预理的方法，主要是将镁合金表面氧化预处理后进行涂料涂装处理后进行涂料涂装5.2镁及其合金的电镀前处理镁及其合金的电镀前处理5.2.1镁及其合金的浸锌法镁及其合金的浸锌法5.2.2镁及其合金的化学镀镍镁及其合金的化学镀镍镁及其合金特点镁及其合金特点最轻的结构金属最轻的结构金属颜色：银

39、白色颜色：银白色电极电位电极电位:E=-2.37v优点：优点：镁合金资源丰富，尤其在我国，占有量镁合金资源丰富，尤其在我国，占有量超过全球总量的超过全球总量的70%；镁合金的比重为镁合金的比重为1.78-1.81g/cm3，仅为铝，仅为铝合金的合金的60%；镁合金的比强度高，比刚度好，易于切镁合金的比强度高，比刚度好，易于切削加工，也易于铸造成型；削加工，也易于铸造成型；减震性能优良，能承受较大的冲击震动负减震性能优良，能承受较大的冲击震动负荷，适用于汽车方向盘、座椅等结构件；荷，适用于汽车方向盘、座椅等结构件；特有的电磁屏蔽性能，适用于手机、电脑特有的电磁屏蔽性能，适用于手机、电脑等电子器件

40、的保护和生物防护；等电子器件的保护和生物防护；散热能力好，是散热能力好，是3C某些功能性器件的首选某些功能性器件的首选材料；材料；导电导热性好导电导热性好；易于回收，有利于资源的循环利用，是难易于回收，有利于资源的循环利用，是难得的绿色环保材料。得的绿色环保材料。镁及其镁及其合金合金汽车汽车计算计算机机光学光学仪器仪器军事军事通讯通讯电子电子航空航空航天航天机械机械制造制造金属材料的力学性能包括强度、硬度、金属材料的力学性能包括强度、硬度、塑性、韧性、耐磨性和缺口敏感性等塑性、韧性、耐磨性和缺口敏感性等刚度：刚度：是物质抵抗变形的能力。是物质抵抗变形的能力。比刚度：比刚度：是指材料是指材料弹性

41、模量弹性模量与其与其密度密度的比值。的比值。强度强度：表示一块材料在破坏前能承受多大：表示一块材料在破坏前能承受多大的作用力。是物质抗疲劳抗冲击的能力。的作用力。是物质抗疲劳抗冲击的能力。比强度比强度：是指：是指材料强度材料强度与其与其密度密度的比值。的比值。硬度硬度是指材料抵抗外物压入的能力。是指材料抵抗外物压入的能力。塑性塑性是指材料在受拉伸外力的时候，当是指材料在受拉伸外力的时候，当外力足够大，材料会发生不可恢复的变外力足够大，材料会发生不可恢复的变形，直至断裂，断裂的切口为形，直至断裂，断裂的切口为45度角，度角，并有明显的锁颈现象。并有明显的锁颈现象。韧性韧性又称弹性，是指材料在受外

42、力作用又称弹性，是指材料在受外力作用时，发生弹性形变，当外力小时候，形时，发生弹性形变，当外力小时候，形变也回复。变也回复。此时受到的最大外力即材料此时受到的最大外力即材料的比例极限（弹性极限），若外力继续的比例极限（弹性极限），若外力继续增大，则发生不可回复的塑性形变。增大，则发生不可回复的塑性形变。缺点：缺点：耐蚀性差耐蚀性差常温氧化常温氧化pH10.5的碱性介质中有一定的耐蚀性的碱性介质中有一定的耐蚀性镁及其合金在空气中很快被氧化，特别镁及其合金在空气中很快被氧化，特别是在是在潮湿的空气潮湿的空气和和含氯的环境含氯的环境中能剧烈中能剧烈地反应，并迅速形成碱性的表面膜。地反应，并迅速形成碱

43、性的表面膜。在干燥空气中，镁的表面会生成氧化镁；在干燥空气中，镁的表面会生成氧化镁；在湿润环境中，镁的表面的氧化镁会转变成氢在湿润环境中，镁的表面的氧化镁会转变成氢氧化镁。氧化镁。大气中的二氧化碳与水形成碳酸，与表面的氢大气中的二氧化碳与水形成碳酸，与表面的氢氧化镁反应还会生成碳酸镁。氧化镁反应还会生成碳酸镁。此外，镁合金表面的氢氧化镁还会与大气中的此外，镁合金表面的氢氧化镁还会与大气中的污染物发生反应，例如二氧化硫。污染物发生反应，例如二氧化硫。这些物质在镁合金外形成了一层表面膜，但是这些物质在镁合金外形成了一层表面膜，但是这层表面膜并无法对镁合金起到保护作用。这层表面膜并无法对镁合金起到保

44、护作用。电镀电镀化学镀化学镀转化膜转化膜阳极氧化阳极氧化氢化膜氢化膜有机涂层有机涂层气相沉积层气相沉积层镁及其合金表面镁及其合金表面处理方法处理方法微弧氧化微弧氧化镁合金电镀的难点镁合金电镀的难点（1）镁合金极易氧化镁合金极易氧化，在表面可以迅速，在表面可以迅速形成氧化镁形成氧化镁MgO，它严重降低了镀层与，它严重降低了镀层与基体的结合力；基体的结合力；工艺技术方面工艺技术方面（2）镁的电极电势很负镁的电极电势很负，为，为-2.37V，在，在水溶液中能与许多金属离子发生水溶液中能与许多金属离子发生置换反置换反应应，在镁表面形成置换镀层，影响结合，在镁表面形成置换镀层，影响结合力。力。（3）当镁

45、及其合金与其他金属接触时，）当镁及其合金与其他金属接触时，易发生易发生电偶腐蚀电偶腐蚀，镁及其镁合金迅速发，镁及其镁合金迅速发生点蚀。因为镀层的电极电位远远大于生点蚀。因为镀层的电极电位远远大于基体，因此镀层必须要保证无孔，不然基体，因此镀层必须要保证无孔，不然的话，其后果比不镀还差，因为由通孔的话，其后果比不镀还差，因为由通孔产生的腐蚀电偶会造成更为严重的腐蚀。产生的腐蚀电偶会造成更为严重的腐蚀。（4）化学溶液的稳定性要求很高化学溶液的稳定性要求很高。因镁。因镁与众不同的活性，其催化作用很强，微与众不同的活性，其催化作用很强，微量就会触发溶液过度反应而致失效报废；量就会触发溶液过度反应而致失

46、效报废；（5）铸造镁合金本身存在）铸造镁合金本身存在大量金属间化大量金属间化合物合物，如，如MgxAly、相、稀土相相、稀土相等。金属等。金属间相的存在，导致表面电势分布不均，间相的存在，导致表面电势分布不均，因此造成沉积金属的差异性，如果此种因此造成沉积金属的差异性，如果此种差异过大，超出可控区间，则表现出稳差异过大，超出可控区间，则表现出稳定性问题；定性问题；（6）铸造缺陷铸造缺陷的影响很大。铸件基体孔的影响很大。铸件基体孔隙和夹杂物很可能成为镀层孔隙的来源。隙和夹杂物很可能成为镀层孔隙的来源。这里应当指出：电镀工艺不能弥补铸造这里应当指出：电镀工艺不能弥补铸造缺陷。缺陷。（7）对于）对于

47、不同的镁合金不同的镁合金，由于元素组成，由于元素组成及表面状态不同，进行前处理时及表面状态不同，进行前处理时应采取应采取不同的方法不同的方法。生产经营方面生产经营方面：合格率问题：镁合金不像其他材料可以合格率问题：镁合金不像其他材料可以方便地退镀，然后返回重镀方便地退镀，然后返回重镀项目的投入产出问题项目的投入产出问题镁合金电镀加工价格：镁合金的电镀价镁合金电镀加工价格：镁合金的电镀价格高出铝合金格高出铝合金30-50%是合理的是合理的技术再创新方面技术再创新方面镁合金电镀的前处理方法镁合金电镀的前处理方法浸锌闪镀铜浸锌闪镀铜化学镀镍化学镀镍浸锡法浸锡法阳极氧化阳极氧化直接镀银法等直接镀银法等

48、浸锌法浸锌法化学镀镍法化学镀镍法工艺复杂工艺复杂结合力好结合力好耐蚀性好耐蚀性好大型工件大型工件深孔内壁深孔内壁挂具挂具5.2.1镁及其合金的浸锌法镁及其合金的浸锌法工艺流程工艺流程机械表面清理机械表面清理除油除油浸蚀浸蚀活化活化浸锌浸锌预镀铜预镀铜电镀其他金属电镀其他金属(铜、镍、铬铜、镍、铬)(贵金属等贵金属等)活化液中退锌活化液中退锌二次浸锌二次浸锌化学镀镍化学镀镍(中磷或高磷中磷或高磷)镁合金浸蚀溶液镁合金浸蚀溶液铬酐铬酐180g/L硝酸铁硝酸铁40g/L氟化钾氟化钾3.5g/L温度温度16-38时间时间0.5-3min适用性适用性适于一般零件适于一般零件镁合金活化溶液镁合金活化溶液磷

49、酸磷酸85%200mL/L氟化氢铵氟化氢铵90g/L温度温度16-30时间时间0.5-2min硫酸锌硫酸锌30g/L焦磷酸钠焦磷酸钠120g/L氟化钠或氟化锂氟化钠或氟化锂3-5g/L碳酸钠碳酸钠5g/LpH10.2-10.4温度温度70-80时间时间3-10min搅拌搅拌工件移动工件移动镁合金浸锌溶液镁合金浸锌溶液在环保的压力下，在环保的压力下，浸蚀必然又会出现无铬浸蚀，浸蚀必然又会出现无铬浸蚀，活化必然又会出现无氟活化，活化必然又会出现无氟活化，浸锌又会有无氰浸锌，浸锌又会有无氰浸锌，镀铜又会有无氰镀铜，镀铜又会有无氰镀铜，化学镀镍又会有无铅无镉无汞化学镀镍化学镀镍又会有无铅无镉无汞化学镀

50、镍直接化学镀镍法，是在化学镀液里加入直接化学镀镍法，是在化学镀液里加入氟化物类添加剂，并控制镀液的氟化物类添加剂，并控制镀液的pH值从值从而一次性得到化学镍镀层而一次性得到化学镍镀层5.2.2镁及其合金的化学镀镍法镁及其合金的化学镀镍法工艺流程工艺流程化学除油化学除油浸蚀浸蚀40%氢氟酸氢氟酸90-200mL/L活化活化10min或其他氟化物活化或其他氟化物活化化学镀镍化学镀镍电镀其他金属电镀其他金属钝化钝化热处理热处理配方配方1铬酐铬酐60g/L硝酸硝酸65%90mL/L温度温度室温室温时间时间20-60s适用性适用性一般镁合金一般镁合金镁及其合金化学镀镍前的浸蚀工艺规范镁及其合金化学镀镍前