[发明专利]一种铝合金用无氰沉锌剂及铝合金沉锌方法

说明书

本发明涉及一种铝合金用无氰沉锌剂及铝合金沉锌方法，该无氰沉锌剂含有LiOH 60‑180g/L、ZnSO₄ 20‑50g/L、NiSO₄ 10‑30g/L、CuSO₄ 0.5‑5.0g/L、FeCl₃ 0.5‑2.0g/L、柠檬酸钠20‑50g/L、乳酸钠10‑30g/L、硝酸钠1.0‑3.0g/L、乙撑硫脲0.10‑0.30g/L、十二烷基硫酸钠0.02‑0.06g/L、2,2’‑联吡啶0.01‑0.03g/L。该无氰沉锌剂用于铝合金二次沉锌工艺，形成的锌晶粒更细小和均匀，所得浸锌层更薄更致密，对基体覆盖性好，耐腐蚀性强，极大的提高了基体与镀层的结合力；同时浸锌溶液性质稳定，使用寿命长。

技术领域

本发明属于铝合金镀前沉锌技术领域，具体涉及一种铝合金用无氰沉锌剂，同时还涉及一种采用该无氰沉锌剂的铝合金沉锌方法。

背景技术

铝及铝合金是工业生产及人民生活中广泛使用的材料，对铝或铝合金进行电镀是有效改善其导电、导热、可焊性能，提高其表面耐磨、抗蚀、防护、装饰、光学性能的方法。但是铝金属比较活泼，易形成天然氧化膜，其电极电势又过负，浸入电镀液中能与多种金属离子发生置换反应，除镀铬外任何镀液都会生成浸镀层，导致镀层与基体的结合力不强，容易脱落。通过在基体表面形成致密、牢固的金属锌层，成为电镀、化学镀层的良好过渡层，可有效解决上述问题。

铝合金电镀前浸锌(也称为铝上沉锌)的作用是：除去铝或铝合金表面的氧化膜，溶解掉暴露的表面层，溶解铝后锌被置换出来，使零件表面的电势变正，改善基体与镀层的结合力。现有常规的铝上沉锌剂(浸锌液)都含有氰化物，但氰化物以及残液中生成的HCN有剧毒，因此无氰浸锌已成为当前的趋势。由于酸性浸锌目前应用范围非常小，并且效果及实用性都较差，因此无氰浸锌工艺主要集中在碱性浸锌。

一般的，碱性浸锌的原理是：通过浸锌来降低铝表面的活性，防止在操作过程中或在电镀液中铝被氧化，同时防止铝件在电镀液中与被镀金属离子发生置换反应。基础锌酸盐溶液主要成分为NaOH和ZnO。为了使铝制件上的镀层获得较高的结合力，在足以保证电沉积层良好的条件下，浸锌层的厚度应尽可能的薄；决定置换出锌量的两个最主要因素是合金的性能和所使用的浸锌工艺。

现有技术中，为了使浸锌层更薄更致密，人们在基础锌酸盐溶液中加入各种添加剂，以改善浸锌层的质量。如加入FeCl₃和酒石酸钾钠，有利于提高置换锌层与基体的结合力；加入硫酸镍、硫酸铜，使浸锌溶液多元合金化，改变电极电位，克服了锌酸盐化学浸锌工艺中对复杂件及盲孔件电镀存在结合力差、易起泡的问题，并可省去氰化物络合剂的使用。但是，现有的碱性无氰沉锌剂均是从主要成分为NaOH的基础锌酸盐溶液发展起来的，NaOH是锌离子的络合剂，其浓度与锌层的致密性、均匀性和颗粒大小密切相关；NaOH浓度低时，析出的锌层晶粒粗大；要使溶液中的锌离子稳定的络合离子，获得结晶细致的浸锌层，必须要有足够量的NaOH，但是NaOH碱性强，水溶液腐蚀性强，如其浓度过高，沉锌剂腐蚀性过强，铝合金基体带出损失较大，置换反应剧烈，反而影响镀层的质量。

发明内容

本发明的目的是提供一种铝合金用无氰沉锌剂，以减慢铝合金基体的溶解置换反应，获得更薄更致密的锌层。

本发明的第二个目的是提供一种采用该沉锌剂的铝合金沉锌方法。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：