在各種金屬產量中，我國鋁產量僅次於鋼鐵，我國又是世界上電解鋁的生產大國。 鋁及其合金具有比強度高、導熱、導電性好，以及可塑性和易成型等優點，已廣泛套用於各行業。隨著市場銅、鋅金屬的漲價，五金行業原以鋅、銅為基材的產品利潤已減少很多，而鋁的價格上漲較緩慢，更由於鋁及其合金的密度小(鋁的密度為2.7g/cm3)，與其它常用金屬相比，同樣重量的材料可多製造約三倍的零部件。很多廠家都在準備用鋁合金基材代替銅、鋅基材，但是鋁合金本身易形成天然氧化膜，造成電鍍的頭號難題!筆者從事鋁合金電鍍幾年來，略有心得，願拋磚引玉，共同研究，不正之處敬請指正。
基本介紹
- 中文名：鋁合金電鍍知識詳解
- 優點：強度高、導熱、導電性好等
- 鋁的密度：2.7g/cm3
- 表面處理階段：前處理，中間處理和後處理
鋁合金前處理,鍍覆方法術語,鍍前處理和鍍後處理術語,材料和設備術語,測試和檢驗相關術語,
鋁合金前處理
2.1 鋁合金基材
鋁合金成型方法很多，目前大多是壓鑄和擠壓成型;壓鑄的鋁合金，多數為鋁矽合金，由於鋁跟矽的熔點、比重以及凝固點的不一致(鋁的原子量26.98，矽的原子量28.09)，在鋁矽合金壓鑄過程當中容易造成偏折現象，產生富鋁富矽態，這在大的平面壓鑄件表現更為突出，造成電鍍處理的更加困難;金屬鋁的化學性質比較活潑，與氧的親合力較強，在大氣中極易在其表面生成一層氧化膜，甚至此氧化膜剛除去又會迅速重新生成新的氧化膜，嚴重影響鍍層與基體鋁的結合力;鋁的電極電位較負， 約(-1.67v)，很易失去電子， 在電解液中能與多種金屬離子立即發生置換反應， 形成接觸層，此種鍍層疏鬆粗糙， 嚴重影響鍍層結合力;鋁的膨脹系統比許多金屬鍍層大，當溫度差別變化大時，由於基體與鍍層的膨脹係數不一致，易產生內應力而破壞鍍層;鑄鋁件有砂眼、鑄孔、氣泡等，電鍍中易殘留槽液和氫氣，引起化學和電化學腐蝕，產生鍍層起泡和脫落。
目前各廠家用於壓鑄的鋁合金牌號雜亂，其它金屬雜質和矽含量都不一樣，造成後道電鍍處理的難上加難。
鋁合金電鍍術語：
內容：1 電鍍常識
表面處理的基本過程大致分為三個階段：前處理，中間處理和後處理。
1.1前處理
零件在處理之前，程度不同地存在著毛刺和油污，有的嚴重腐蝕，給中間處理帶來很大困難，給化學或電化學過程增加額外阻力，有時甚至使零件局部或整個表面不能獲得鍍層或膜層，還會污染電解液，影響表面處理層的質量。包括除油、浸蝕，磨光、拋光、滾光、吹砂、局部保護、裝掛、加輔助電極等。
1.2 中間處理
是賦予零件各種預期性能的主要階段，是表面處理的核心，表面處理質量的好壞主要取決於這一階段的處理。
1.3 後處理
是對膜層和鍍層的輔助處理。
2 電鍍過程中的基本術語
2.1 分散能力
在特定條件下，一定溶液使電極(通常是陰極)鍍層分布比初次電流分布所獲得的結果更為均勻的能力。亦稱均鍍能力。
2.2 覆蓋能力
鍍液在特定條件下凹槽或深孔處沉積金屬的能力。亦稱深鍍能力。
2.3 陽 極
能夠接受反應物所給出電子的電極，即發生氧化反應的電極。
2.4 不溶性陽極
在電流通過時，不發生陽極溶解反應的電極。
2.5 陰 極
反應於其上獲得電子的電極，即發生還原反應的電極。
2.6 電流密度
單位面積電極上通過的電流強度，通常以 A/dm2 表示。
2.7 電流密度範圍
能獲得合格鍍層的電流密度區間。
2.8 電流效率
電極上通過單位電量時，其一反應形成之產物的實際重量與其電化當量之比，通常以百分數表示。
2.9 陰極性鍍層
電極電位的代數值比基體金屬大的金屬鍍層。
2.10 陽極性鍍層
電極電位的代數值比基體金屬小的金屬鍍層。
2.11 陽極泥
在電流作用下陽極溶解後的殘留物。
2.12 沉積速度
單位時間內零件表面沉積出金屬的厚度。
2.13 初次電流分布
在電極極化不存在時，電流在電極表面上的分布。
2.14 活 化
使金屬表面鈍化狀態消失的作用。
2.15 鈍 化
在一定環境下使金屬表面正常溶解反應受到嚴重阻礙，並在比較寬的電極電位範圍內使金屬溶解反應速度降到很低的作用。
2.16 氫 脆
由於浸蝕，除油或電鍍等過程中金屬或合金吸收氫原子而引起的脆性。
2.17 PH 值
氫離子活度 aH+ 的常用對數的負值。
2.18 基體材料
能在其上沉積金屬或形成膜層的材料。
2.19 輔助陰極
為了消除被鍍製件上某些部位由於電力線過於集中而出現的毛刺和燒焦等毛病，在該部位附近另加某種形狀的陰極，用以消耗部分電流，這種附加的陰極就是輔助陰極。
2.20 輔助陽極
除了在電鍍中正常需用的陽極以外，為了改善被鍍製件表面上的電流分布而使用的輔加陽極。
2.21 電 解
使電流通過電解質溶液而在陽極，陰極引起氧化還原反應的過程。
2.22 極 化
當電流通過電極時，電極電位發生偏離平衡電位的現象。
2.23 皂化反應
油脂在鹼性條件下的水解反應。
2.24 陰極極化
直流電通過電極時，陰極電位偏離平衡電位向負的方向移動的現象。
2.25 槽電壓
電解時，電解槽兩極之間的總電位差。
鍍覆方法術語
3.1 化學鈍化
將製件放在含有氧化劑的溶液中處理，使表面形成一層很薄的鈍態保護膜的過程。
3.2 化學氧化
通過化學處理使金屬表面形成氧化膜的過程。
3.3 電化學氧化
在一定電解液中以金屬製件為陽極，經電解，於製件表面形成一層具有防護性，裝飾性或其它功能氧化膜的過程。
3.4 電 鍍
利用電解原理，使金屬或合金沉積在製件表面，形成均勻、緻密、結合力良好的金屬層的過程。
3.5 轉 化 膜
對金屬進行化學或電化學處理所形成的含有該金屬之化合物的表面膜層。
3.6 鋼鐵發藍(鋼鐵化學氧化)
將鋼鐵製件在空氣中加熱或浸入氧化性的溶液中，使之於表面形成通常為藍(黑)色的薄氧化膜的過程。
3.7 衝擊電流
電流過程中通過的瞬時大電流。
3.8 光亮電鍍
在適當條件下，從鍍槽中直接得到具有光澤鍍層的電鍍。
3.9 合金電鍍
在電流作用下，使兩種或兩種以上金屬(也包括非金屬元素)共沉積的過程。
3.10 多層電鍍
在同一基體上先後沉積上幾層性質或材料不同的金屬層的電鍍。
3.11 沖 擊 鍍
在特定的溶液中以高的電流密度，短時間電沉積出金屬薄層，以改善隨後沉積鍍層與基體間結合力的方法。
3.12磷 化
在鋼鐵製件表面上形成一層不溶解的磷酸鹽保護膜的處理過程。
3.13 熱抗散
加熱處理鍍件，使基體金屬和沉積金屬(一種或多種)擴散形成合金的過程。
鍍前處理和鍍後處理術語
4.1 化學除油
在鹼性溶液中藉助皂化作用和乳化作用清除製件表面油污的過程。
4.2 電解除油
在含鹼溶液中，以製件作為陽極或陰極，在電流作用下，清除製件表面油污的過程。
4.3 出 光
在溶液中短時間浸泡，使金屬形成光亮表面的過程。
4.4 機械拋光
藉助於高速旋轉的抹有拋光膏的拋光輪，以提高金屬製件表面光亮度的機械加工過程。
4.5 有機溶劑除油
利用有機溶劑清除製件表面油污的過程。
4.6 除 氫
將金屬製件在一定溫度下加熱處理或採用其它方法，以驅除在電鍍生產過程中金屬內部吸收氫的過程。
4.7 退 鍍
將製件表面鍍層退除的過程。
4.8 弱 浸 蝕
電鍍前，在一定組成溶液中除去金屬製件表面極薄的氧化膜，並使表面活化的過程。
4.9 強 浸 蝕
將金屬製件浸在較高濃度和一定溫度的浸蝕溶液中，以除去金屬製件表面上氧化物和鏽蝕物的過程。
4.10 鍍前處理
為使製件材質暴露出真實表面，消除內應力及其它特殊目的所需，除去油污、氧化物及內應力等種種前置技術處理。
4.11 鍍後處理
為使鍍件增強防護性能，提高裝飾性能及其它特殊目的而進行的(諸如鈍化、熱熔、封閉和除氫等)處理。
材料和設備術語
5.1 陽 極 袋
用棉布或化纖織物製成的套在陽極上，以防止陽極泥渣進入溶液用的袋子。
5.2 光 亮 劑
為獲得光亮鍍層在電解液中所使用的添加劑。
5.3 阻 化 劑
能夠減緩化學反應或電化學反應速度的物質。
5.4 表面活性劑
在添加量很低的情況下也能顯著降低界面張力的物質。
5.5 乳 化 劑
能降低互不相溶的液體間的界面張力，使之形成乳濁液的物質。
5.6 絡 合 劑
能與金屬離子或含有金屬離子的化合物結合而形成絡合物的物質。
5.7 絕 緣 層
塗於電極或掛具的某一部分，使該部位表面不導電的材料層。
5.8 掛具(夾具)
用來懸掛零件，以便於將零件放於槽中進行電鍍或其他處理的工具。
5.9 潤 濕 劑
能降低製件與溶液間的界面張力，使製件表面容易被潤濕的物質。
5.10添 加 劑
在溶液中含有的能改進溶液電化學性能或改善鍍層質量的少量添加物。
5.11 緩 沖 劑
能夠使溶液PH值在一定範圍內維持基本恆定的物質。
5.12 移動陰極
採用機械裝置使被鍍製件與極槓一起作周期性往復運動的陰極。
測試和檢驗相關術語
6.1 不連續水膜
通常用於表面被污染所引起的不均勻潤濕性，使表面上的水膜變的不連續。
6.2 孔 隙 率
單位面積上針孔的個數。
6.3 針 孔
從鍍層表面直至底層覆蓋層或基體金屬的微小孔道，它是由於陰極表面上 的某些點 的電沉積過程受到障礙，使該處不能沉積鍍層，而周圍的鍍層卻不斷加厚所造成。
6.4 變 色
由於腐蝕而引起的金屬或鍍層表面色澤的變化(如發暗、失色等)。
6.5 結 合 力
鍍層與基體材料結合的強度。
6.6 起 皮
鍍層成片狀脫離基體材料的現象。
6.7 剝 離
某些原因(例如不均勻的熱膨脹或收縮)引起的表面鍍層的破碎或脫落。
6.8 桔 皮
類似於桔皮波紋狀的表面處理層。
6.9 海綿狀鍍層
在電鍍過程中形成的與基體材料結合不牢固的疏鬆多孔的沉積物。
6.10 燒焦鍍層
在過高電流下形成的顏色黑暗、粗糙、鬆散等質量不佳的沉積物，其中常含有氧化物或其他雜質。
6.11 麻點
在電鍍或腐蝕中，與金屬表面上形成的小坑或小孔。
6.12 粗糙
在電鍍過程中，由於種種原因造成的鍍層粗糙不光滑的現象。
6.13 鍍層釺焊性
鍍層表面被熔融焊料潤濕的能力。
