郭崇武
【摘 要】Zinc immersion, Zn-Ni alloy pre-plating, cyanide-free potassium chloride cadmium coating, and low chromium chromate passivation layer were successively carried out on the surface of aluminum alloy. The Zn-Ni alloy coating is made in either an alkaline bath or an acidic bath. The coatings prepared on aluminum alloys have good adhesion strength and corrosion resistance in that no blistering and fall-off occurred after thermal shock test, and no white rust was formed after a 2520-hour neutral salt spray test. The coating structure overcomes the blistering problem often occurred for that commonly used with electrolessly plated nickel coating as an intermediate layer.%在铝合金表面依次制备浸锌层、锌镍合金预镀层、氯化钾无氰镀镉层和铬酸盐低铬钝化层.锌镍合金预镀采用碱性或酸性工艺皆可.经处理的铝合金在热震试验后没有出现镀层起泡和脱落,在耐中性盐雾试验中耐白锈的时间长达2520 h,可见镀层的结合力与耐蚀性良好.这种镀层结构克服了现行以化学镀镍作为中间层时镀层容易起泡的缺陷.
泥沙过滤器【期刊名称】《电镀与涂饰》
【年(卷),期】2018(037)005
【总页数】3页(P217-219)
【关键词】铝合金;氯化钾无氰镀镉;锌镍合金预镀;耐蚀性;结合力
【作 者】郭崇武
【作者单位】广州超邦化工有限公司,广东 广州 510460
【正文语种】打印机共享器中 文
【中图分类】TQ153.1;TQ153.2
镀镉层具有优异的耐蚀性，被广泛应用于航空航天、航海的零部件以及一些有特殊要求的电子产品。在铝合金镀镉的镀层结构中，首先需要在铝合金基体上制备浸锌层，然后才能制备其他镀层。镀镉溶液中的镉离子能与浸锌层发生置换反应，使镀层的结合力下降，因
此在浸锌层与镀镉层之间需要制备中间镀层。早期采用镀铜来制备中间铜层，但由于使用存在危险性，因此现在一般采用化学预镀镍层代替预镀铜层。所以，目前航空航天领域铝合金零部件镀镉的镀层结构包括：浸锌层，碱性化学镀镍层，低磷化学镀镍层(或瓦特镀镍层)，镀镉层，以及高铬钝化层。生产实践表明，由于化学镀镍在85 °C以上进行，因此化学镀镍溶液对铝合金基体及浸锌层有较强的腐蚀作用，使局部浸锌层被腐蚀，甚至令铝合金基体出现孔隙，导致镀镉层起泡，批量出现不良品，造成较大的经济损失。这种镀层结构在制备过程中也还使用了含的镀镉工艺，对社会安全存在较大的隐患，另外高铬酸含量的钝化剂会造成严重的环境污染。
超邦化工开发的 NCC-617氯化钾无氰镀镉工艺已在贵州的航空航天企业投入规模化生产[1-4]，同时还开发了低铬钝化工艺，使镀镉层获得了良好的耐蚀性[5]。针对航空航天企业现有铝合金镀镉的镀层结构存在的问题，又开发了用锌镍合金预镀层代替化学预镀镍的新工艺。电子仓单交易
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手写触摸屏1 工艺流程
碱性化学除油→水洗→超声波化学除油→水洗→浸蚀→水洗→硝酸出光→水洗→第一次浸
锌→水洗→退锌→水洗→第二次浸锌→水洗→预镀锌镍合金→水洗→除膜(质量分数为 2%的硫酸)→无氰镀镉→水洗→出光(质量分数为2%的硝酸)→水洗→低铬钝化→水洗→老化。
1.1 前处理
采用现行的铝合金前处理工艺即可。
1.2 二次浸锌
采用超邦化工 AS-399 无氰铝上沉锌剂 200 ～ 300 mL/L，pH = 12.5 ～ 13.5，工作温度 20 ～ 40 °C，时间20 ～ 80 s。
1.3 预镀锌镍合金
采用超邦化工的DETRONZIN 1215碱性或DETRONZIN 1377酸性电镀工艺均可，要求镀层厚度为2 ～ 3 μm。
碱性锌镍合金电镀工艺条件为：锌 5.5 ～ 8.5 g/L，镍 1.0 ～ 1.8 g/L，氢氧化钠 120 ～ 135 g/L，DETRONZIN 1215 Base辅助剂 90 ～ 110 mL/L，DETRONZIN 1215 Brightener
光亮剂 1.0 ～ 5.0 mL/L，DETRONZIN 1215 Purifier R 净化剂 0.1 ～ 0.8 mL/L，工作温度 21 ～ 25 °C，阴极电流密度 0.5 ～ 1.0 A/dm2。
酸性电镀工艺条件：氯化锌 50 ～ 60 g/L，六水合氯化镍 90 ～ 120 g/L，氯化钾 160 ～ 190 g/L，DETRONZIN 1377A Base辅助剂 10 ～ 20 mL/L，DETRONZIN 1377B Bri主光剂 1 ～ 2 mL/L，DETRONZIN 1377C Complex配位剂 10 ～ 20 mL/L，DETRONZIN 1377D Additive 添加剂 8 ～ 12 mL/L，pH = 4.6 ～ 5.2，工作温度 27 ～31 °C，阴极电流密度 0.5 ～ 3.5 A/dm2。
1.4 无氰镀镉
采用超邦化工的NCC-617氯化钾无氰镀镉工艺[3]，镀层厚度10 ～ 12 μm，工艺条件为：氯化镉25 ～35 g/L，配位剂 90 ～ 140 g/L，氯化钾140 ～ 180 g/L，NCC-617光亮剂1.5 ～ 2.5 mL/L，NCC-617辅助剂25 ～ 35 mL/L，pH = 6.5 ～ 7.5，工作温度 20 ～ 35 °C，阴极电流密度 0.5 ～ 1.5 A/dm2。
1.5 低铬钝化
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低铬钝化的配方及工艺条件：铬酸酐3 ～ 7 g/L，九水合硝酸铬2 ～ 3 g/L，质量分数为65% ～ 68%的硝酸 2 ～ 3 mL/L，无水硫酸钠 0.8 ～ 1.2 g/L，钝化时间 6 ～ 15 s。钝化层厚度 0.2 ～ 0.5 μm。
2 镀液及镀层性能
2.1 中间层在镀镉液中的置换反应
取NCC-617氯化钾无氰镀镉溶液300 mL，将镀锌件浸入镀液中10 s后取出，发现锌镀层表面变成了黑褐。锌的标准电极电位(-0.762 V)比镉的标准电极电位(-0.402 V)更负[6]，锌镀层在氯化钾无氰镀镉溶液中会发生置换反应，因此，在浸锌层上需要制备预镀层。
将锌镍合金镀件浸在常温的氯化钾无氰镀镉溶液中10 min后取出观察，镀层无变化，将该镀镉液加热至40 °C后再浸入锌镍合金镀件，10 min后取出，镀层仍无变化。可见氯化钾镀镉溶液中的镉离子不与锌镍合金镀层发生置换反应，在浸锌层与镀镉层之间可以采用锌镍合金镀层作为过渡。
2.2 镀层的结合力
按照JB 2111–1977《金属覆盖层的结合强度试验方法》，以热震法测试镀层结合力，即把镀件放在加热炉中加热至190 °C，取出后放入室温的水中骤然冷却，结果镀层没有出现起泡和脱落，说明本文提出的镀层结构具有良好的结合力。
2.3 镀层的耐蚀性
按照GB/T 10125–1997《人造气氛腐蚀试验 盐雾试验》进行2 520 h中性盐雾试验，镀件表面没有白腐蚀产物生成。航天工业标准QJ 453–1988《镉镀层技术条件》的要求是，镀镉件进行中性盐雾试验96 h时镀层表面不出现白腐蚀产物，360 h不出现红腐蚀物。可见本工艺制备的镀层结构具有优异的耐蚀性，中性盐雾试验出现白腐蚀产物的时间比QJ 453–1988标准高26倍以上，在耐蚀性上取得了重大突破。
3 结语
铝合金无氰镀镉以锌镍合金镀层作为预镀层是可行的，与现有技术相比具有以下优势：
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