(1)鋁和鋁合金特性；

 

對鋁和鋁合金的電鍍比對鋼和銅等金屬材料的電鍍要困難得多，復雜得多。

 

鋁和鋁合金與氧的親和性高，容易形成氧化皮膜，一旦除去該氧化皮膜，在短時間內會生成新的氧化皮膜，對鍍層的結合力有很大影響。

 

2鋁的電極電位非常負，浸在電鍍液中容易被正電位的金屬離子置換，對鍍層的接合強度產生影響。

 

3鋁和鋁合金與其他金屬相比，熱膨脹系數大，因此不適合在溫度變化較大的范圍內進行電鍍。 由于鋁和鋁合金以及其他金屬涂層的不同膨脹系數會產生更大的應力，因此涂層與鋁和鋁合金之間的結合強度并不強。

 

4鋁是兩性金屬，可溶于酸和堿，酸性和堿性電鍍液均不穩定。

 

5鋁合金壓鑄零件有砂孔和氣孔，它會留下電鍍液和氫氣。 并且，它容易起泡，并且減少涂層和母材之間的結合力。

 

為了在鋁及鋁合金的表面上得到具有良好結合強度的鍍層，出于上述理由，必須在鍍層之前采用某種前處理方法。 除了以往的脫脂、蝕刻和光提取以外，為了準備過渡金屬層或導電性多孔化學膜層以確保下一個鍍層的良好粘接，需要特別的前處理。 現在有兩種常用的方法:第一種化學浸鍍鋅，第二種金屬電鍍，第一種陽極氧化，第二種金屬電鍍。

 

(2)化學鋅浸漬

 

化學鋅浸漬是最早、最成熟、最廣泛使用的處理方法。 該方法是將鋁及鋁合金部件浸入強堿性鋅鹽溶液中，一邊除去鋁表面的氧化膜，一邊除去致密且附著性堆積的鋅層。 鋅的這一層，一方面防止鋁的再氧化，另一方面使鋁的電極電位變化。 在鋅的表面上電鍍比在鋁的表面上電鍍要容易得多。 鋁合金的電鍍，達到令人滿意的結合力。

 

1 )化學鋅浸漬的原理

 

將鋁和鋁合金浸在強堿性鋅鹽溶液中，在界面發生氧化還原反應，即氧化鋁膜和鋁的溶解，以及鋅的析出。

 

al2o3+2NaOH = = = =2naalo2+ H2O

 

2 al +2na0h + 2h 20 = = = =2naal 02 + 3h2&

 

2 al +3Zn 022-+ 2h 20 = = = = 3zn + 2a 102-+ 40 h -

 

在鋅浸漬溶液中，鋅作為錯體存在，沉淀電位變為負，然后反應緩慢且均勻地進行。 由于氫對鋅具有高過電壓，因此氫發生反應被強烈抑制，其結果是鋁基體不受劇烈腐蝕，從而促進置換反應，從而得到均勻且致密的鋅堆積物。

 

2 )化學鋅浸漬工藝規格

 

鋅浸漬工藝一般使用2次鋅浸漬。 在第1次的鋅浸漬中，首先氧化被膜溶解發生置換反應，得到的鋅層粗糙多孔質且密合性差，少量的氧化被膜不可避免地殘留。 為了得到鋁表面的均勻且微細的活性化，需要在1:1的硝酸溶液中除去第1鋅浸漬層。 接著，得到鋅的第2鋅浸漬液，得到薄且均勻且微細的強結合。 鋅浸漬層優選為米色，兩個浸漬鋅可以在同一鋅浸漬溶液中進行，或者在濃縮溶液后在稀溶液中進行。

 

鋅浸泡液中的氫氧化鈉是鋅的錯化劑，通過控制氧化鋅的相對含量，可以以較慢的速度控制置換反應，改善鍍敷組織，使結晶微細且均勻。 在化學鋅浸泡溶液中，氫氧化鈉:鋅一般為(5-6):1，但鋁-銅合金的比率增加到(6- 10 ):1。 在鋅浸漬溶液中，除氫氧化鈉和氧化鋅外，還添加了少量其他物質，其目的是改善鋅浸漬層的結構，改善鋅浸漬層與基板之間的結合力。 添加少量的FeCl 3時，Fe3 +與al發生置換反應，少量的鐵析出，添加酒石酸鉀鈉時，可以防止Fe3 +在堿溶液中析出，通過調整添加量可以調整鋅層中的鐵量。 向內容溶液中導入f使鋁-硅合金活性化。

 

在化學鋅浸漬的情況下，不能使用銅或銅合金來防止銅或鋁合金置換為銅或鋁合金，在對鋼線或銅或銅合金實施鍍鎳后進行化學浸漬。

 

(3)陽極氧化處理

 

陽極氧化處理是指在特定的工藝條件下，在鋁及鋁合金的表面上形成具有特定厚度及特殊結構的氧化物膜。 該氧化膜具有許多氣孔、大氣孔尺寸、良好的導電性和與基板的強結合力。 電鍍過程中，金屬粒子堆積在薄膜的孔中，提高涂層的粘接性。

 

與其他陽極氧化處理得到的氧化膜相比，顯示出比較均勻的粗糙度，具有超微細且均勻的凹凸結構、最大孔徑及最小電阻。 如果在該表面析出金屬，則結晶核更多地形成，鍍層均勻且緊密且密合性良好。 因此，磷酸陽極氧化是電鍍最適合的陽極氧化工藝。 在磷酸陽極氧化中一般使用的工藝規格如下。

 

磷酸( h3p4o ) 300500 g/l電壓2040 v

 

溫度25~35℃氧化時間10~15分鐘

 

陽極電流密度1~2 a/DM 2

 

氧化膜的氣孔率隨著磷酸含量及溫度的增加而增加，隨著電流密度的減少而減少，氧化膜的厚度隨著磷酸濃度的增加而減少。 氧化膜的厚度僅約3 μm。 由于氧化膜非常薄，在其后的鍍敷中使用強酸性或強堿性的鍍敷液是不合適的，通常鍍敷的ph應該是5~8。 為了不使局部溫度過高，一邊進行陽極氧化一邊攪拌溶液。 鋁及鋁合金部件，由于在稀氫氟酸溶液(0. 51.0 ml/l )中被陽極氧化及活性化，清洗后需要電鍍。