[发明专利]一种简单易操作的铝合金表面化学镀镍前处理工艺

说明书

本发明涉及铝合金表面处理领域，具体地说是一种简单易操作的铝合金表面化学镀镍前处理工艺。活化处理溶液包含10～30g/L磷酸盐、20～40g/L碳酸盐、1～5g/L有机酸及其盐、1～5g/L稳定剂、1～5g/L分散剂、1～10g/L缓蚀剂、1～4g/L表面活性剂，余量为水。首先将除油后铝合金基材浸泡在活化处理液中1～10min，常温去除铝合金表面氧化皮和污物等，增加基材表面粗糙度及表面活性；然后放入化学镀液中施镀，得到的镍磷镀层与基体结合力≤1级，与传统二次浸锌工艺得到的镀镍层结合力相当。该工艺过程十分简单，操作便捷，成本低，比传统工艺对环境污染小，是一种更为环保的表面处理新方法。

技术领域

本发明涉及铝合金表面处理领域，具体地说是一种简单易操作的铝合金表面化学镀镍前处理工艺。

背景技术

铝合金具有密度小，比刚度和比强度高，导电、导热性能好，有良好的铸造性能和加工性能等特点，在航空航天、交通等领域有着广泛的应用。其中化学镀镍技术是铝及铝合金常用的表面改性技术之一，能够形成导电的镍磷镀层，赋予铝合金额外的功能性，满足一些特殊条件的需求，同时可以改善铝合金的硬度和耐磨性。铝作为化学性质较为活泼的金属，与氧的亲和力较强，在大气环境中极易形成致密的氧化物薄膜。铝合金表面的致密氧化膜会导致铝合金在化学镀镍过程中与镍磷合金层结合力不够，涂层极易发生起泡脱落。二次浸锌法是目前公认的比较成熟可靠的铝合金表面化学镀镍工艺(公开号CN106676504A)，但其过程非常繁琐复杂，同时在工艺中需要控制的参数也较多，重金属锌排放废液清理困难，工艺整体控制难度较大。当前也发展了一些无需浸锌的直接化学镀镍方法，前处理步骤包括除油、除锈、活化、去灰等，得到的镀层与基体结合力较差，无法满足应用中的需求。因此，急需发展一种工艺简单、操作方便的铝合金化学镀前处理工艺，使镀层具有良好的结合力，且镀层均匀致密，综合性能优异。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种简单易操作的铝合金表面化学镀镍前处理工艺，可以快速形成一层薄的均匀疏松产物膜，确保铝合金基体放入化学镀液后，镀液组分易于穿透产物膜，抵达基体处发生置换反应，实现镀层的均匀沉积和生长，解决二次浸锌前处理复杂繁琐的问题。同时增加化学镍层的光亮度和致密性，其镀层厚度在5～30μm范围内可控，镀层性能与传统二次浸锌工艺相当，镀层结合力≤1级，满足使用要求。

为了实现本发明目的，本发明的技术方案是：

一种简单易操作的铝合金表面化学镀镍前处理工艺，具体步骤如下：

1)除油：使用酒精或丙酮对铝合金基材进行清洗，常温条件，浸泡时间为5～10min，除去基材表面的油脂；

2)活化：将铝合金基材放置在活化处理液中，常温条件，浸泡时间为1～10min，去除铝合金表面氧化皮和污物，增加表面粗糙度和表面活性；

3)化学镀镍：将铝合金基材放入化学镀镍液中，温度为70～90℃，时间为60～120min，形成光亮、致密、结合力佳的镍磷镀层。

所述的简单易操作的铝合金表面化学镀镍前处理工艺，步骤2)中，活化处理液的组成和含量为：10～30g/L磷酸盐，20～40g/L碳酸盐，1～5g/L有机酸或其盐，1～5g/L稳定剂，1～5g/L分散剂，1～10g/L缓蚀剂，1～4g/L表面活性剂，水余量；活化处理液的pH值为8～10。

所述的简单易操作的铝合金表面化学镀镍前处理工艺，活化处理液中，磷酸盐为磷酸钠、磷酸钾、磷酸铵、磷酸氢钠中的一种或两种以上复配；碳酸盐为碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠中的一种或两种以上复配；有机酸或其盐为羧酸及其衍生物和α-羟基酸及其衍生物中的一种或两种以上复配；稳定剂为金属元素、该金属元素的金属盐、该金属元素的金属氧化物中的一种或两种以上复配；分散剂为脂肪酸类、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠中的一种或两种以上复配；缓蚀剂为亚硝酸盐、硅酸盐中的一种或两种以上复配；表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、OP-10、甘油脂肪酸中的一种或两种以上复配。