铝合金可以电镀吗

在铝合金产品应用中,黑色是一种重要的常见色调.它不仅可作大方典雅的表面装饰色,还是铝合金制备吸热材料、光学材料和零部件时必不可少的颜色.铝合金着黑色有较大的市场需求.目前铝合金着黑色多采用传统的电解着色和硬质阳极氧化着色法,耗电量大,需专用设备及工夹具,不适用于超小型工件及结构复杂的工件.采用一种化学氧化着黑色的新技术,通过两步氧化着色,得到了结合力好、耐蚀性强、颜色鲜艳美观的铝合金黑色氧化膜. 2实验部分 2. 铝合金两步法氧化发黑工艺流程：工件→化学脱脂→碱蚀→酸蚀出光→化学氧化→发黑→封闭→干燥→成品 2.1.1前处理 (1)化学脱脂 用60～65℃碱性化学脱脂液处理工件约2 min,除去工件表面的油污,以保证碱蚀均匀,防止工件产生花斑.其脱脂液配方如下： NaOH5～6 S/L Na2CO320～25 g/L Na3PO4·12H2O10～15 g/L 表面活性剂1 g/L (2)碱蚀 在60℃的NaOH(ρ(NaOH)=40～50g/L)溶液中碱蚀l～2min,以除去工件表面残存的自然氧化膜及变质合金层,并调整基体表面,使之均匀一致.为了减少腐蚀过程中沉淀的氧化铝絮凝物,可采用柠檬酸铵(ρ=10g/L)作为螯合剂. (3)酸蚀出光 用H2SO4和HNO3体积浓度分别为15～20 mL/L、3～5 mL/L的酸蚀液中和残留碱,同时溶去挂灰附着物,使工件露出光洁的活性表面. 2.1.2氧化着色 氧化着色分两步,第1步采用传统的铬酸盐氧化工艺,对经前处理的工件及时进行化学氧化,以免再次污染或生成新的自然氧化膜,其工艺规范如下： Na2CrO418 g/L Na2CO45 g/L NaOH4g/L Na3PO48g/L θ60～70℃ t10 min 经该步处理,可得到耐蚀性基本达标的氧化膜. 第2步为对经氧化处理的工件着黑色.该步工艺配方采用某过渡金属化合物A为着色剂,KMnO4为氧化剂,NiSO4为催化剂,并加HNO3调节pH值为5左右.工件在80～90℃处理约8min即可. 2.1.3封闭 可采用水解盐法进行封闭,在已形成的发黑膜孔隙中产生氢氧化物沉淀,将微孔堵塞.经封闭可进一步提高耐蚀性,增加光泽度.水解盐法封闭工艺规范如下： NiSO4 5 9/L NaAc·3H2O4～6g/L CoSO4·7H2O0.0.8g/L H3BO34～5 9/L pH值4～6 θ80～85 ℃ t15～20 min 2.2膜层主要性能评价指标 因采用两步氧化成膜,该配方在较大试验范围内均可得到耐蚀性好的氧化膜,故确定正交评分及检验标准时着重选用了膜层色度、均匀度、附着力三个指标(见表1).表中,均匀度由显微镜(100目)观察,用同样面积内膜上小坑或突起的多少计分；附着力以脱脂棉力度均匀地擦拭膜表面至露基底的次数计分.综合评分z由公式计算. 3结果与讨论 3.1各因素对着色效果的影响 经初步试验,选取了影响着黑色效果的4个主要因素：着色剂A质量浓度,KMnO4质量浓度,着色温度,着色时间.采用L9(34)正交表进行正交试验优选,并固定NiSO4质量浓度为2 g/L,各配方均用HNO3)调节pH值为5. 以正交试验的结果作极差分析,绘制极差分析图.由图可知,着色剂A用量对色度及附着力均有较大影响,用量大有利于提高膜层整体性能；KMnO4浓度有一最佳值,用量过高膜层各项指标反而有所下降；着色温度可在一较大范围内波动,易于操作控制. 3.2最佳工艺条件 根据正交试验极差分析结果,综合进行单因素试验的结果,得到了最佳工艺条件. 着色剂A16～18g/L KMnO48～10 g/L NiSo42g/L θ80～85 ℃ pH值4.5 t8～10 min 3.3氧化层测试结果 以最佳工艺条件处理铝合金表面,得到了黑色鲜艳、附着力强、平整、光洁、均匀致密的黑色氧化膜,且表面无挂灰. 由膜层表面电镜照片分析可知,其表面明显为具有高耐蚀性的非晶型结构,膜层均匀致密；由侧面电镜照片可知该膜层非常均匀,两层氧化膜结合良好. 由电子能谱分析可知膜层主要成分为Al2O3、MnO2、NiO及另一关键着色成分,质量分数分别为25%、44.5%、13.5%、17%. 对本试验获得的着色工件采用锉刀法评价其结合力,用扁锉呈45.由基体金属向镀层方向锉镀层的边棱,镀层未见揭起或脱落. 4结论 利用该铝合金化学发黑新技术对经碱性铬酸盐氧化液处理后的铝合金化学着色,得到了颜色鲜艳、结合力好、耐蚀性强、有很好的装饰及防蚀效果的黑色氧化膜.且该法耗电量低,设备简单,投资小,操作简便,便于批量生产,尤其适用于形状复杂的铝合金工件表面着黑色,具有较好的应用前景.(end)

首先先要对铝合金型材进行氧化，挤压好的铝合金型材，其表面耐蚀性不强，须通过阳极氧化进行表面处理以增加铝合金材的抗蚀性、耐磨性及外表的美观度。

接着具体步骤如下：

1、表面预处理：用化学或物理的方法对型材表面进行清洗，裸露出纯净的基体，以利于获得完整、致密的人工氧化膜。还可以通过机械手段获得镜面或无光（亚光）表面。

2、阳极氧化：经表面预处理的型材，在一定的工艺条件下，基体表面发生阳极氧化，生成一层致密、多孔、强吸附力的AL203膜层。

3、封孔：将阳极氧化后生成的多孔氧化膜的膜孔孔隙封闭，使氧化膜防污染、抗蚀和耐磨性能增强。氧化膜是无色透明的，利用封孔前氧化膜的强吸附性，在膜孔内吸附沉积一些金属盐，可使型材外表显现本色（银白色）以外的许多颜色，如：黑色、古铜色、金黄色及不锈钢色等。

铝合金染不上色的主要原因及解决办法介绍：

1、阳极氧化膜厚不足。解决的办法是检查阳极氧化工艺是否规范，看温度，电压，导电等因素是否稳定，若有异常，请相应调整规范之，若无异常，可适当延长氧化时间，保证膜厚达标。

2、染液pH值太高，此时，可用冰醋酸将pH值调至规范值。

3、氧化后工件在水槽中放置时间太久。提倡及时染色，如果这种情况已经发生，可将工件放在阳极氧化槽中或硝酸中和槽中适当活化处理后再进行染色，效果会很好。

4、选用染料不当。需选用合适染料。

5、染料已分解或霉变，此时需更换染料。

6、氧化温度过低，导致皮膜致密。可适当提高氧化温度。

7、导电不良。可能阳极铜杆或阴极铅板接触不良所示批量导电不良。注意清洗阳极铜杆及阴极铅板，保证接触良好。

铝合金预染液（染色剂）的配制：

1、在预染槽中配制计算量体积80%的缓冲溶液（8.0 g/L的醋酸钠+0.4 g/L的100%醋酸+去离子水）。

2、将计算量的染色剂倒入配料容器中，用一至二倍的热去离子水搅拌混合至滑浆状为止。

3、取计算体积20%的去离子水，搅拌加入配料容器中直至染色剂完全溶解为止（取几滴配制溶液滴到滤纸上观察没有残余物质即可，必要时加热至沸腾以助其溶解）。

4、将溶解完全的染色剂在搅拌下注入预染槽中（最好加过滤），继续搅拌至完全均匀为止。