金属表面前处理溶液

时间：2024-10-28 百科知识版权反馈

【摘要】：和槽镀前处理的碱洗、酸洗目的一样，实施电刷镀某种基体金属前，也要对基体金属表面进行前处理，以除去油污和锈蚀层，展现良好的基体活性表面，以使镀层和基体金属有良好的结合力。活化是为了去除金属表面的氧化皮和其他杂质，使镀层和基体结合牢固。含铌、钽等稀有金属的耐熔合金，其表面很容易接触空气而氧化，用一般的活化方法和活化液难以获得良好结合力的镀层，需要特种活化液活化其氧化表面。

第一节　金属表面前处理溶液

和槽镀前处理的碱洗、酸洗目的一样，实施电刷镀某种基体金属前，也要对基体金属表面进行前处理，以除去油污和锈蚀层，展现良好的基体活性表面，以使镀层和基体金属有良好的结合力。很多镀层起皮、鼓泡现象主要是由于前处理不好，因此，前处理的好坏是镀层质量好坏的关键一步。

电刷镀工艺的前处理分为电净和活化。根据零件表面的油污状况，有时也要用到有机溶剂除油、电化学除油和化学除油等。

一、金属表面除油

1．除油

(1)有机溶剂除油。

有机溶剂对皂化油和非皂化油都能溶解。常用的有机溶剂有汽油、煤油、丙酮、酒精、三氯乙烯、四氯化碳等。有机溶剂除油速度快，对基体金属无腐蚀作用。但它们挥发快，易燃，而且有一定的毒性，使用时要注意通风。

(2)化学除油。

利用碱液对油脂的皂化作用以除去皂化性油脂，利用表面活性剂的乳化作用以除去非皂化性油脂。化学除油溶液组成及工艺条件见表14－1。

(3)溶液中各组分的作用。

氢氧化钠是强碱，具有很强的皂化能力，但对铝、锌、锡、铅等金属有较强的腐蚀作用，对铜及其合金也有一定的氧化和腐蚀作用。除油溶液中，氢氧化钠的含量不超过100g/L。

碳酸钠也是一种碱，对胶状油脂的浸润效果好，具有良好的缓冲作用，随着除油过程中皂化反应的进行，氢氧化钠消耗，碱性下降，这时，碳酸钠会自动水解成氢氧化钠，补充皂化时的消耗，保持溶液碱性的变化缓慢。

磷酸钠适用于两性金属锌和铝的除油。它是一种良好的水软化剂，所以，它使除油液的水洗性能改善，便于零件除油后的漂洗。

加热对除油有一定的效果，它能使皂化和乳化作用加强，并能提高溶液的扩散、对流和对油膜产生机械剥离作用。但碱液温度也不能过高，过高时溶液易沸腾飞溅，这不但给操作带来不便，而且溶液蒸发过快，带出的碱雾污染空气，增加了碱的消耗，所以，化学除油的温度控制在70～90℃。

搅拌也能加速除油过程的进行。

2．电解除油

把需除油的零件置于碱液中，并通以直流电，使零件作为阴极或阳极，以此进行除油的方法称为电解除油(或电化学除油)。

(1)电解除油的溶液组成及工艺条件。

电化学除油比化学除油速度快，油污清除比较干净。电解除油的溶液组成及工艺条件见表14－2。

表14－2　电解除油的溶液组成及工艺条件

续表

注:配方1适于一般和高强度钢零件;配方2适于形状复杂的非抗力件;配方3和配方4适于钢、铝、镁、锌件。

(2)电净。

电刷镀电净液除油，本质上就是电化学除油，溶液组成及工艺条件见表14－3及表14－4。

表14－3　电化学除油溶液组成及工艺条件

表14－4　不同基材上电净操作时的电压与时间

(3)溶液的适用范围。

电净除油可以采用阴极电净法和阳极电净法。对超高强度钢、高碳钢、弹簧钢等对氢特别敏感的金属基体，氢脆常使这些金属毁坏，应采用阳极电净法。而对铝、锡、铅、铜等及其合金则应采用阴极电净法。采用阴极电净法时，应使电流密度大，时间短，这样可以使基体金属渗氢少。除油是否彻底的标志是基体表面清洁，不挂水珠。对于铸铁件，最好选用表14－3中的配方3。

二、金属表面活化

待镀金属经过电净除油后，就需要进行活化处理。活化是为了去除金属表面的氧化皮和其他杂质，使镀层和基体结合牢固。

活化时既可以阴极活化，也可以阳极活化。阴极活化时，工件接负极，借助析出新生态氢对氧化物的还原作用和机械剥离作用去除氧化皮。阳极活化时，工件接正极，借助于金属的电化学作用，但阳极活化易引起过侵蚀。一般需阳极活化和阴极活化交替使用。

由于基体材料不同，其表面氧化皮和杂质性质也不同，除去它们的活化液也有多种。各种活化液的性质、使用范围和工艺条件见表14－5～表14－10。

表14－5　1号活化液溶液的组成和操作规范