1、5.6 特殊材料的前处理特殊材料的前处理铝及其合金铝及其合金镀前处理镀前处理不锈钢不锈钢镀前处理镀前处理锌合金压铸件锌合金压铸件镀前处理镀前处理非金属材料非金属材料镀前处理镀前处理不锈钢应用：应用：化工、机电、轻工和食品机械领域。缺点：缺点：质软不耐磨、表面强度低、摩擦系数大， 作为传动轴、动配合件时易发生咬合或粘滞现象。解决办法：解决办法：表面电镀铬或化学镀镍。 提高表面硬度和自润滑性能。电镀关键技术：电镀关键技术：提高与镀层结合力。导电、耐蚀、便于焊接。不锈钢的镀前处理不锈钢的镀前处理不锈钢不锈钢表面状态：表面状态：易生成薄而透明且附着牢固的钝化膜， 不易获得附着力良好的镀层。前处理方法：
2、前处理方法：活化预处理阴极活化法浸渍活化法镀锌活化法起皮，鼓泡析氢还原作用析氢还原作用防止氧化膜形成防止氧化膜形成化学反应除氧化膜化学反应除氧化膜锌锌-不锈钢微电池不锈钢微电池析氢起还原活化作用析氢起还原活化作用配方配方成分及工艺条件成分及工艺条件123硫酸硫酸H2SO4 (98%) /mLL-155300150200盐酸盐酸HCl (37%) /mLL-150500温度温度/室温室温室温室温室温室温电流密度电流密度/Adm-20.30.50.52.012时间时间/min1515先阳极先阳极1min，后阴极后阴极2min不锈钢阴极活化法工艺规范不锈钢阴极活化法工艺规范配方配方1配方配方2硫酸硫
3、酸 8590 g/L磷酸磷酸 56 g/L硫酸铵硫酸铵 98102 g/L氟硅酸氟硅酸 56 g/L室温室温0.5min硫酸硫酸 200500ml/L6080析出氢气后持续析出氢气后持续1min不锈钢浸渍活化工艺规范不锈钢浸渍活化工艺规范镀锌活化处理镀锌活化处理具体操作过程具体操作过程:1）对不锈钢基体作除油处理；2）在500 mL/L盐酸中浸蚀510min，氧化皮 较厚时，在盐酸中可适量添加氢氟酸、硫酸或 磷酸，并适当延长浸蚀时间；3）在普通镀锌槽中镀12min，最多不超过5min， 然后在500 mL/L盐酸或硫酸中退锌;4）再重复镀锌和退锌，即可电镀其它金属。不锈钢电镀工艺举例不锈钢电镀
4、工艺举例1化学镀镍化学镀镍o 原料：原料：1Cr18Ni9Tio 工艺流程：工艺流程： 机械抛光-有机溶剂除油-化学除油-热水洗-电化学除油-热水洗-冷水洗-混酸退膜（25%HCl-8%HNO3-10%HF)-冷水洗-活化（10%HCl-5%NH4F（60）-热水洗-化学镀镍不锈钢电镀工艺举例不锈钢电镀工艺举例2镀硬铬镀硬铬o 原料：原料：高钨不锈钢o 应用：应用：精密仪器，航空产品o 工艺流程：工艺流程： 零件-吹湿砂-碱性除油-热水洗-冷水洗-活化 【2530mL/L H2SO4(p=1.84g/cm3）25min】-冷水洗-镀硬铬-除氢锌合金压铸件的特点：锌合金压铸件的特点： 精度高、加
5、工过程无切割或少切割、密度小、有一定机械强度。锌合金压铸件缺点：锌合金压铸件缺点：锌合金电位较负，化学稳定性差，易被腐蚀，常采用电镀层作为防护层或防护装饰层。锌合金压铸件应用：锌合金压铸件应用：受力不大，形状复杂的结构和装饰零件。锌合金压铸件含铝约锌合金压铸件含铝约3.5-4.5%3.5-4.5%电镀效果好。电镀效果好。一般锌合金压铸常用牌号为：一般锌合金压铸常用牌号为：2ZnAl4-1、2ZnAl4-3 2ZnAl4-0.5、2ZnAl4。使用最多的牌号：使用最多的牌号：ZnAl903、ZnAl4-925锌合金锌合金1)检查零件表面状态、材料牌号、检查零件表面状态、材料牌号、回料回料比例比例
6、2)测试零件质量测试零件质量 在在100-110烘箱中保温烘箱中保温30min，-有无凸泡有无凸泡 如有缺陷，须机械清理、磨光、抛光等预处理。如有缺陷，须机械清理、磨光、抛光等预处理。较大的锌合金件如有毛刺、飞边、磨痕等缺陷较大的锌合金件如有毛刺、飞边、磨痕等缺陷-磨光磨光砂粒砂粒220目；不要损伤表面致密层及引起变形。目；不要损伤表面致密层及引起变形。红或白色抛光膏；圆周速度红或白色抛光膏；圆周速度1100m-2200m/min.抛光膏不要太少防局部过热。抛光膏不要太少防局部过热。锌合金压铸件的镀前处理锌合金压铸件的镀前处理控制在15%，不能超过20%较小的锌合金件如有毛刺、飞边、磨痕等缺陷
7、较小的锌合金件如有毛刺、飞边、磨痕等缺陷- 不便磨、抛光不便磨、抛光 须滚磨或滚光处理。磨料：氧化铝、花岗岩、陶瓷、塑料颗粒、 肥皂水、SAA装载量：3/4 4/5滚筒；磨料:零件=(1.52):1滚筒转速：612r/min；易变形的慢转。瑕疵很少瑕疵很少-可滚光或震动磨光可滚光或震动磨光 磨料：塑料颗粒、谷壳、玉米棒、SAA滚筒圆周速度：600m/min；易变形的慢转。锌合金压铸件的镀前处理锌合金压铸件的镀前处理抛光膏的去除：抛光膏的去除：零件干燥下浸60-70浓硫酸氧化浓硫酸氧化去除抛光膏；冷脱剂或除蜡水配以超声波 二甲苯二甲苯7.5mL/L+二氯甲烷二氯甲烷47.5mL/L +复合非离子
8、复合非离子SAA15-20mL/L+阴离子阴离子SAA5-7mL/L. 酮或醚适量，酮或醚适量， pH:10;时间：时间：5min左右。左右。锌合金压铸件的镀前处理锌合金压铸件的镀前处理工艺配方工艺配方溶液成分及工艺条件溶液成分及工艺条件化学除油化学除油电化学除油电化学除油12磷酸三钠磷酸三钠Na3PO4/gL-11520253020碳酸钠碳酸钠Na2CO3 /gL-110201530氢氧化钠氢氧化钠NaOH /gL-10.5硅酸钠硅酸钠Na2SiO3 /gL-13520表面活性剂表面活性剂OP-10 /gL-10.50.80.5温度温度/406050707080时间时间/min0.510.5
9、10.51电流密度电流密度/Adm-235（阴极）（阴极）1.53(阳极阳极)锌合金压铸件除油工艺锌合金压铸件除油工艺锌合金压铸件浸蚀工艺锌合金压铸件浸蚀工艺目的目的：经除油后表面会产生一层氧化膜。需酸浸蚀。强酸会使富锌相优先溶解，使工件基体表面产生孔穴，使孔内留有残液不易清洗掉，引起镀层起泡、脱皮等质量问题。浸蚀后出现挂灰可以采用草酸15g/L和磺基水杨酸15g/L的清洗液，室温下浸渍min左右。2）预镀）预镀锌合金的电极电位较负，为防止发生置换反应，影锌合金的电极电位较负，为防止发生置换反应，影响镀层结合力，常进行响镀层结合力，常进行氰化预镀铜氰化预镀铜。配配 方方溶液成分及工艺条件溶液成
10、分及工艺条件123氰化亚铜氰化亚铜CuCN /gL-118252030810氰化钠氰化钠(游离游离) NaCN /gL-1712681520碳酸钠碳酸钠Na2CO3/gL-11015酒石酸钾纳酒石酸钾纳NaKC4H4O64H2O /gL-13545温度温度/354550605060阴极电流密度阴极电流密度/Adm-20.51.50.51.512锌合金压铸零件应锌合金压铸零件应带电入槽；带电入槽；入槽后采用入槽后采用23A/dm2大电流冲击电镀大电流冲击电镀13min；然后恢复正常电流密度，并采用然后恢复正常电流密度，并采用阴极移动阴极移动。铜底层的厚度应铜底层的厚度应不少于不少于5m，最好，最
11、好810m 以上。以上。形状不复杂的锌合金压铸件也可采用形状不复杂的锌合金压铸件也可采用中性镍预镀中性镍预镀。铝及其合金的特点：铝及其合金的特点： 对氧有高度亲和力，极易生成氧化膜； 电极电位很负，易出现置换镀层，影响结合力。 膨胀系数比其他金属大, 温度变化范围不宜大。 铝是两性金属，在电镀液中不稳定。 铝合金压铸件镀层与基体金属结合力差。铝合金压铸材料为铝合金压铸材料为ADC-12、LY-12等为主，等为主，型材常用牌号型材常用牌号2024、5052、6061及及6063等。等。铝及其合金铝及其合金过渡金属层或能导过渡金属层或能导电的多孔性化学膜电的多孔性化学膜层，以保证随后的层，以保证随
12、后的电镀层有良好的结电镀层有良好的结合力。合力。镀前采取的前处理措施：镀前采取的前处理措施：先化学浸锌，然后电镀其它金属；先化学浸锌，然后电镀其它金属；先进行阳极氧化处理，再电镀其它金属。先进行阳极氧化处理，再电镀其它金属。铝及其合金的镀前处理铝及其合金的镀前处理 化学浸锌化学浸锌原理：原理：将铝和铝合金制件浸入将铝和铝合金制件浸入强碱性的锌酸盐溶液强碱性的锌酸盐溶液中，在清除铝表面氧化膜的同时，中，在清除铝表面氧化膜的同时，置换出置换出一层致一层致密而附着力良好的密而附着力良好的沉积锌层沉积锌层。优点：优点： 防止铝的再氧化；防止铝的再氧化； 改变铝的电极电位，使电镀容易；改变铝的电极电位，
13、使电镀容易； 使镀层结合力好。使镀层结合力好。化学浸锌工艺规范：化学浸锌工艺规范：溶液成分及工艺条件溶液成分及工艺条件铝镁合金铝镁合金铝硅合金铝硅合金铝铜合金铝铜合金第第1次次第第2次次第第1次次第第2次次第第1次次第第2次次氧化锌氧化锌ZnO /gL-1100100100620硝酸锌硝酸锌Zn(NO3)2/gL-130氢氧化钠氢氧化钠NaOH /gL-15005205002006060酒石酸钾钠酒石酸钾钠NaKC4H4O64H2O /gL-120108050三氯化铁三氯化铁FeCl3 /gL-112222硝酸钠硝酸钠NaNO3 /gL-1111柠檬酸柠檬酸C6H8O7H2O /gL-140氢
14、氟酸氢氟酸HF/mLL-13温度温度/1825 2530 3040 1530 2025 2025时间时间/s3060 1560 4560 3060 3040 2030防止防止Fe3+在在碱性溶碱性溶液中沉液中沉淀淀活化作用活化作用浸锌工艺一般采用浸锌工艺一般采用两次两次浸锌。浸锌。两次浸锌可以在同一两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。浸锌溶液中进行，也可先在浓溶液后在稀溶液中进行。化学浸锌的挂具不能用化学浸锌的挂具不能用铜或铜合金铜或铜合金，以防止铜与铝，以防止铜与铝或铝合金接触置换，应把钢丝或铜或铜合金或铝合金接触置换，应把钢丝或铜或铜合金镀镍镀镍后后进行化学浸
15、锌。进行化学浸锌。第一次浸锌层需在第一次浸锌层需在1：1硝酸硝酸液中除去，使铝表面呈液中除去，使铝表面呈活化状态。活化状态。浸锌层以呈米黄色为佳。浸锌层以呈米黄色为佳。铝合金电镀工艺举例铝合金电镀工艺举例o 风能母线风能母线： 化学除油（3018）-水洗-混酸(硝酸：氢氟酸=1：1.5）-水洗-10%的氢氧化钠（10秒）-水洗-硝酸出光（1:1）-水洗-一次浸锌-水洗-退锌（30%硝酸）-水洗-二次浸锌-水洗- 电镀铜o 含镁高的铝合金：含镁高的铝合金： 化学除油-水洗-硫酸(15%，体积百分浓度，2-5min，80）-水洗-硝酸出光（50%或1:1，1-2min，15-25 ）-水洗-一次浸
16、锌-水洗-退锌（30%硝酸）-水洗-二次浸锌-水洗- 电镀改善高硅铝合金结合力的方法改善高硅铝合金结合力的方法例如：例如：6063铝合金镀银工艺部分照片比较铝合金镀银工艺部分照片比较镀银层 金相 100浸锌后 SEM 1000酸洗后 SEM 1000含锌含锌29.9%含锌含锌16.3%材质的影响： Si含量高，且分布不均时，同样工艺，镀银易脱落。改善高硅铝合金结合力的方法改善高硅铝合金结合力的方法阳极氧化处理阳极氧化处理原理：在一定的工艺条件下，使铝与铝合金表面生成原理：在一定的工艺条件下，使铝与铝合金表面生成一层具有一定厚度和特殊结构的氧化膜。一层具有一定厚度和特殊结构的氧化膜。优点：优点：
17、氧化膜孔隙多，孔径大；氧化膜孔隙多，孔径大；具有良好的导电性；具有良好的导电性；与基体结合力强。与基体结合力强。电镀时电镀时, 金属粒子沉积在膜孔隙中金属粒子沉积在膜孔隙中, 提高镀层结合力。提高镀层结合力。磷酸磷酸300-500g/L300-500g/L；电压；电压20-40V20-40V温度温度25-3525-35；时间；时间10-15min10-15min阳极电流密度：阳极电流密度：1-2A/dm21-2A/dm23微米左右氧化膜层微米左右氧化膜层HF0.5-1.0mL/L活化活化后电镀后电镀关键：关键：非金属材料表面金属化处理。非金属材料表面金属化处理。常用方法：常用方法：喷涂导电胶；
18、喷涂导电胶；真空蒸镀金属层；真空蒸镀金属层；化学镀；化学镀；化学喷镀。化学喷镀。非金属材料的镀前处理非金属材料的镀前处理非金属材料镀前预处理工艺：非金属材料镀前预处理工艺：除油除油、粗化粗化、敏化敏化、活化活化及及化学镀化学镀等工序，等工序，（1）塑料件的镀前处理）塑料件的镀前处理金属光泽不易污染耐候性好耐热性好耐蚀性强质量轻强度高硬度大加工造型方便，成本低导电性导磁性可焊性 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物 象牙色，不透明，无臭无味无毒 极好电镀性能 镀层与基材的粘接力优良 丁二烯的含量对电镀效果有很大影响 其质量分数一般应在1824%。（1）塑料件的镀前处理）塑料件的镀前处理去除来源塑料名称塑
19、料名称溶剂溶剂塑料名称塑料名称溶剂溶剂ABSABS乙醇乙醇环氧树脂环氧树脂甲醇、丙酮甲醇、丙酮聚苯乙烯聚苯乙烯乙醇、甲醇、三氯乙乙醇、甲醇、三氯乙烯烯酚醛塑料酚醛塑料甲醇、丙酮甲醇、丙酮聚氯乙烯聚氯乙烯乙醇、甲醇、三氯乙乙醇、甲醇、三氯乙烯、丙酮烯、丙酮聚酰胺聚酰胺汽油、三氯乙汽油、三氯乙烯烯氟塑料氟塑料丙酮丙酮聚碳酸脂聚碳酸脂甲醇、三氯乙甲醇、三氯乙烯烯聚丙烯酸聚丙烯酸脂脂甲醇甲醇胺基塑料胺基塑料甲醇甲醇非金属材料的除油工艺非金属材料的除油工艺作用方法（1）塑料件的镀前处理）塑料件的镀前处理机械粗化法机械粗化法溶剂溶胀粗化溶剂溶胀粗化（1）塑料件的镀前处理）塑料件的镀前处理作用方法钛、锆、钍
20、的化合物钛、锆、钍的化合物敏化处理：敏化处理：将经粗化处理后的非金属材料浸入将经粗化处理后的非金属材料浸入亚锡盐的酸性亚锡盐的酸性溶液溶液中，使非金属材料表面吸附一层液膜，在其后清水洗中，使非金属材料表面吸附一层液膜，在其后清水洗涤时，由于涤时，由于pH pH 值升高，亚锡盐水解生成氢氧化亚锡值升高，亚锡盐水解生成氢氧化亚锡或氧化亚锡沉积物，被均匀地吸附在处理过的材料表或氧化亚锡沉积物，被均匀地吸附在处理过的材料表面，此沉积物作为活化处理时的还原剂。面，此沉积物作为活化处理时的还原剂。敏化处理工艺：敏化处理工艺：氯化亚锡氯化亚锡SnCl2H2O 1050g/L； 盐酸盐酸3050mL/L金属锡
21、粒适量；室温下浸渍金属锡粒适量；室温下浸渍3min5min。SnCl2-4+H2O Sn(OH)Cl+H+3Cl-SnCl2-4+H2O Sn(OH)Cl+H+3Cl-Sn(OH)15Cl05，微溶微溶厚度：几十至几千埃厚度：几十至几千埃（1）塑料件的镀前处理）塑料件的镀前处理作用方法活化工艺：活化工艺：硝酸银硝酸银 510g/L，用氨水调溶液澄清为止，浸，用氨水调溶液澄清为止，浸1min。 or： 35g/L，室温浸，室温浸510min二氯化钯二氯化钯 0.25g/L；盐酸；盐酸 2.5 mL/L；室温浸；室温浸15min。 or：0.51g/L；盐酸；盐酸 3040mL/L；室温浸；室温浸
22、510min敏化敏化-活化一步工艺：活化一步工艺：（ 胶体钯活化法）胶体钯活化法）配方：配方：二氯化钯二氯化钯 1g；一水氯化亚锡；一水氯化亚锡37.5g；浓盐酸；浓盐酸 300mL；水水600mL。配制方法如配制方法如 P104. 黑色黑色解胶解胶盐酸盐酸 100mL/L，浸泡，浸泡5min以上。以上。之后可进行水洗之后可进行水洗-化学镀化学镀（1）塑料件的镀前处理）塑料件的镀前处理 钢铁件电镀铜预处理钢铁件电镀铜预处理1)浸镍预镀镍工艺浸镍预镀镍工艺将零件表面处理干净后，放入该电解液中，先浸渍将零件表面处理干净后，放入该电解液中，先浸渍 35min 35min，使钢铁金属表面迅速生成一层金
23、属镍；随，使钢铁金属表面迅速生成一层金属镍；随 后以后以0.12.4A/dm0.12.4A/dm2 2的电流密度通电的电流密度通电35min35min，使金属使金属镍层加厚，然后再镀铜。镍层加厚，然后再镀铜。2)氰化物预镀铜工艺氰化物预镀铜工艺 零件预镀前、预镀后都必须彻底清洗，而且零件必零件预镀前、预镀后都必须彻底清洗，而且零件必 须带电入槽。须带电入槽。3)化学浸渍化学浸渍浸丙烯基硫脲，适于镀酸铜。浸丙烯基硫脲，适于镀酸铜。化学浸渍化学浸渍浸焦磷酸盐法，适于镀焦铜。浸焦磷酸盐法，适于镀焦铜。1、一般钢铁件的前处理工艺流程？、一般钢铁件的前处理工艺流程？2、电解抛光的机理，影响因素？、电解抛光的机理，影响因素？3、简述不锈钢、锌合金压铸件、铝及合金件、简述不锈钢、锌合金压铸件、铝及合金件、 非金属材料的前处理工艺非金属材料的前处理工艺 。 作业作业
