鎂合金表面電鍍前的處理工藝

摘要：傳統的鎂合金電鍍工藝在電鍍前預處理是非常復雜的，進行電鍍預處理時需要鍍銅、鍍鋅、還要用到氰化物，對環境污染嚴重。基于此，本文對鎂合金表面電鍍前的處理工藝進行了探討。

關鍵詞：鎂合金表面 電鍍前 處理工藝

中圖分類號：TG146.22文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）04（a）-00-01

1 實驗的詳細過程

（1）實驗需要的材料。本次實驗使用AZ91D壓鑄鎂合金作為實驗材料，長度為2.0 cm，寬度為3.0 cm。（2）操作步驟。首先對試樣進行打磨脫脂，其次對打磨脫脂后的試樣進行超聲水洗除油，接著對其進行鈍化，再用熱水對其進行清洗，最后把樣品吹干，進行檢查。（3）檢測性能。使用高倍顯微鏡對浸鋅層的表面進行觀察，主要是看鋅層表面是否緊致、細膩、勻稱，色澤是否鮮艷。（4）檢測鍍層的厚度。使用增重法來計算出浸鋅的膜重和鍍層過后的鍍層厚度。（5）檢測鍍層的粘合程度。通常使用三種方法來檢測鍍層的粘合度，一是在鍍層上面用刀子劃出一個小口子，然后使用黏性比較強的膠帶粘到開口處，不停的進行扯拉，看電鍍層是否會被扯掉。二是把經過鍍層的樣品用臺鉗夾住，再使用銼刀在鍍層的邊緣以45 °角不停的進行摩擦，并且是朝著容易把鍍層搓起來的方向進行，觀察鍍層是否會出現脫離現象。三是使用熱震法來檢測鍍層的粘合程度，把經過電鍍的樣品放到電阻爐里加熱一個小時，將其放入冷水中進行冷卻，連續上面的操作三次左右，查看一下鍍層會不會有掉落、氣泡等情況出現。

2 提高電鍍效果的方法

2.1 在除油過程中加入超聲波

為了讓浸鋅層比較不容易被腐蝕，我們需要對浸鋅層進行除油，考慮到鎂合金化學性質比較活躍，除油時要控制好PH度，不要使堿性過高，經過試驗證明在對其進行除油時，加入超聲波會有更好的效果。

2.2 對鍍層進行酸洗

是否對鎂合金鍍層進行過酸洗是判斷其好壞的一個重要標準，酸洗的主要作用就是去除鍍層中所含的雜物、表面的一些污垢以及試驗樣品表層的氧化膜。其目的是為了除去試樣表面的氧化膜、金屬雜質和已嵌入表面的污垢。經過大量的試驗表明，在對樣品進行酸洗時選用硝酸會比草酸的效果更好，使用硝酸不僅讓浸鋅層擁有更好的抗腐蝕效果，而且酸洗后的浸鋅層更加的密致均勻。所以進行酸洗時推薦使用硝酸。

2.3 使用不同濃度的焦磷酸鉀

不同濃度的焦磷酸鉀，會直接的影響到鍍層的質量。在實際作業中，鋅離子和焦磷酸鉀同時使用，會產生一層黏粘性非常高的鋅模。焦磷酸鉀通過和鎂合金中的氫氧化鎂、氧化鎂發生化學反應，就會產生遇水溶解的化合物，所以焦磷酸鉀的含量對浸鋅層的質量的好壞有著直接的影響。通過大量的實驗表明，焦磷酸鉀濃度不高時，化學反應的速度就比較慢，形成的鋅層表面也會顯得非常的不細致，會有很多的小孔存在，反之，當焦磷酸鉀的濃度過大時，會使得反應速度過快，產生的浸鋅層過于松散，粘合力也很弱，所以焦磷酸鉀的濃度只有控制在一個非常好的范圍內，才可以取得很好的效果，經過試驗發現，當焦磷酸鉀的濃度在139 g/L時，浸鋅時間在50 s后，會逐漸的趨于平穩，電位值也非常的正，也就是說，試樣的表面這個時候可以形成結構緊密的鋅膜，浸鋅層也會變的非常牢固。所以，在使用焦磷酸鉀時，濃度控制在139 g/L，進行時間控制在50 s后效果是最好的。

2.4 使用硫酸鋅濃度的標準

硫酸鋅的濃度也會對浸鋅層的牢固程度產生很大的影響。硫酸鋅在浸鋅液中所占比例的多少，對浸鋅層的粘合力和質量水平會產生非常大的影響。實驗表明，硫酸鋅的濃度不足時，化學反應會非常的快，產生的浸鋅層結晶過于粗疏，粘合力也不好，當硫酸鋅濃度過高時，化學反應會變慢，反應率不高，同時還會有很多沉淀物產生。經過大量的實驗發現，硫酸鋅的濃度控制在36 g/L的時候，浸鋅層很快的就達到了穩定電位，電位也非常正，也就是說，這個時候的試樣表面的氧化物已經被溶解了，試樣的表層也生成了質地緊致勻稱的保護膜。所以，為了使得浸鋅層緊致均勻，粘合力大同時不易被腐蝕，硫酸鋅的濃度應該把控在36 g/L。

2.5 浸鋅溫度在膜重中的選擇

浸鋅膜膜重的質量是受到浸鋅溫度的影響的。浸鋅膜的膜重只有在比較合適的溫度時才會正常的增加，當溫度高于或者低于這一固定溫度時，膜重的增加效果都是十分不理想的，而且當溫度過高時，溶液中的焦磷酸鉀就會出現水解現象，溶液也會蒸發，導致浸鋅層結構變差，出現掉落現象。當溫度達不到要求時，就會導致在很長的一段時間里也不能產生緊致勻稱的浸鋅層。經過大量的實驗表明，當浸鋅溫度控制在64.9 ℃時，試樣的表面會迅速的產生一層緊致勻稱的鋅層，而且這個時候電位平穩，可以很好的增強鎂合金電鍍層的粘合力。所以，為了保證浸鋅膜的質量、提高工作效率我們應使用64.9 ℃作為浸鋅溫度。

2.6 浸鋅時間在膜重中的選擇

浸鋅時間的長短對浸鋅膜重也會有一定的影響。膜重會因為不同的浸鋅時間而變的不同，實驗表明，當浸鋅時間為149 s時，膜重的狀態是最好的，超過149 s后，膜重幾乎就不再增加了，也就是說在149 s時，浸鋅層是非常緊致勻稱的，這個時候腐蝕電流也沒有什么變化了，繼續延長浸鋅時間也不能再對浸鋅的抗腐蝕性有效的提升，反而還會產生不好的結果，時間過短，得到的浸鋅層就不具備較好的抗腐蝕性，同時也不夠緊致勻稱。根據以上試驗結果，把浸鋅時間定為149 s。

2.7 焦磷酸鉀鍍銅的方法

在電鍍金屬的時候，要先鍍好浸鋅過后的鎂合金底層，在所有金屬里面，銅不僅具有比較和的粘合力，而且還可以保持后鍍金屬鍍層更加勻稱，因此銅是不錯的預鍍底層材料。現在大多數人仍然還是使用氰化物來進行電鍍銅，但是氰化物有劇毒，會很大程度的破壞環境，而焦磷酸鹽鍍銅是現在比較新式的鍍銅方式，經實驗表明，使用焦磷酸鹽直接在經過浸鋅后的鎂合金上面進行鍍銅，鍍層色彩艷麗，均勻細致，抗震、抗刮、不存在氣泡掉落的現象，粘合力非常的高，是一種非常好的鍍銅方法，同時它也是一種非常環保的電鍍工藝。經過試驗表明，焦磷酸鹽鍍銅是值得我們大力提倡的。

3 結語

綜上所述，本文探討了對鎂合金進行浸鋅的時需要注意的一系列問題，同時也引入并探討了焦磷酸鹽鍍銅的這種比較新型環保的鍍銅工藝。通過使用新型的電鍍工藝，我們可以在一個更加健康環保的環境中使用鎂合金，使它在航天事業、汽車工業、軍事行業、電子行業等行業應用中，更好的發揮出它的效用。

參考文獻

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