铝及铝合金的镀前处理

    (1)铝及铝合金的特点

    在铝及铝合金上电镀比在钢铁、铜等金属材料上电镀要困难和复杂得多，其主要原因有以下几个方面。

    ①铝及铝合金对氧具有高度的亲和力，极易生成氧化膜，并且这层氧化膜一经除去又会在极短的时间里产生一层新的氧化膜，严重影响镀层的结合力。

    ②铝的电极电位很负，浸入电镀液时容易与具有较正电位的金属离子发生置换，影响镀层结合力。

    ③铝及铝合金的膨胀系数比其他金属大，因此不宜在温度变化较大的范围内进行电镀。铝及铝合金与其他金属镀层膨胀系数不同将引起较大的应力，从而使镀层与铝及铝合金之间的结合力不牢。

    ④铝是两性金属，能溶于酸和碱，在酸性和碱性电镀液中都不稳定。

    ⑤铝合金压铸件有砂眼、气孔，会残留镀液和氢气，容易鼓泡，也会降低镀层和基体金属间的结合力。

    为在铝及铝合金表面上得到结合力良好的电镀层，应针对以上原因，在镀前采取一定的前处理措施。除了常规的除油、浸蚀、出光外，还需要进行特殊的预处理，制取一层过渡金属层或能导电的多孔性化学膜层，以保证随后的电镀层有良好的结合力。目前常用的方法有两种：先化学浸锌，然后电镀其他金属；先进行阳极氧化处理，再电镀其他金属。

    (2)化学浸锌

    化学浸锌是使用最早、最为成熟、应用最为广泛的处理方法。该法是将铝和铝合金制件浸入强碱性的锌酸盐溶液中，在清除铝表面氧化膜的同时，置换出一层致密而附着力良好的沉积锌层。这层沉积锌层一方面可防止铝的再氧化，另一方面改变了铝的电极电位，在锌的表面电镀要比铝表面电镀容易得多，同时也改善了其他条件的影响，使铝和铝合金的电镀获得满意的结合力。

    1)化学浸锌原理

    当铝和铝合金浸入强碱性的锌酸盐溶液时，界面上发生氧化还原反应，即铝氧化膜和铝的溶解以及锌的沉积。

    Al₂0₃+2NaOH====2NaAl0₂+H₂0

    2Al+2Na0H+2H₂0====2NaAl0₂+3H₂↑

    2Al+3Zn0₂^2-+2H₂0====3Zn+2A10^2-+40H^-

    在浸锌溶液中锌以配合物形式存在，析出电位变负，放置换反应进行地缓慢而均匀。而由于氢在锌上有较高的过电位，所以析氢反应受到强烈的抑制，使铝基体不会受到严重的腐蚀，这样有利于置换反应，从而获得均匀致密的锌沉积层。

    2)化学浸锌工艺规范

    浸锌工艺一般采用两次浸锌。第一次浸锌时，首先溶解氧化膜而发生置换反应，获得的锌层粗糙多孔，附着力不佳，同时难免还有少量氧化膜残留。第一次浸锌层需要在1：1硝酸溶液中除去，使铝表面呈现均匀细致的活化状态。然后第二次浸锌以获得薄而均匀细致、结合力强的锌层。浸锌层以呈米黄色为佳，两次浸锌可以在同一浸锌溶液中进行，也可先在浓溶液后在稀溶液中进行。