XRF螢光光譜分析/鑫知識文章七、鋁及鋁合金可否電鍍，如何電鍍討論
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鋁及鋁合金的特點：
在鋁及鋁合金上電鍍比在鋼鐵、銅等金屬材料上電鍍要困難和複雜許多，主要原因有 以下幾個原因：
1. 鋁及鋁合金對氧具有高度的親和力，極易生成氧化膜，並且這層氧化膜一經除去又會在極短的時間裡產生一層新的氧化膜，嚴重影響鍍層的結合力。
2. 鋁的電極電位為負，浸入電鍍液時容易與具有正電位的金屬離子發生置換，影響鍍層結合力。
3. 鋁及鋁合金的膨脹係數比其他金屬大，因此不宜在溫度變化較大的範圍內進行電鍍。 鋁及鋁合金與其他金屬鍍層膨脹係數不同將引起較大的應力，從而使鍍層與鋁及鋁合金之間的結合力不牢。
文章七、鋁及鋁合金可否電鍍，如何電鍍討論
鋁及鋁合金的特點：
在鋁及鋁合金上電鍍比在鋼鐵、銅等金屬材料上電鍍要困難和複雜許多，主要原因有 以下幾個原因：
1. 鋁及鋁合金對氧具有高度的親和力，極易生成氧化膜，並且這層氧化膜一經除去又會在極短的時間裡產生一層新的氧化膜，嚴重影響鍍層的結合力。
2. 鋁的電極電位為負，浸入電鍍液時容易與具有正電位的金屬離子發生置換，影響鍍層結合力。
3. 鋁及鋁合金的膨脹係數比其他金屬大，因此不宜在溫度變化較大的範圍內進行電鍍。 鋁及鋁合金與其他金屬鍍層膨脹係數不同將引起較大的應力，從而使鍍層與鋁及鋁合金之間的結合力不牢。
4. 鋁是兩性金屬，能溶於酸和鹼，在酸性和鹼性電鍍液中都不穩定。
5. 鋁合金壓鑄件有砂眼、氣孔，會殘留鍍液和氫氣，容易鼓泡，也會降低鍍層和基體金屬間的結合力。
為在鋁及鋁合金表面上得到結合力良好的電鍍層，應針對以上原因，在鍍前採取一定的前處理措施。除了常規的除油、浸蝕、出光外，還需要進行特殊的預處理，製取一層過渡金屬層或能導電的多孔性化學膜層，以保證隨後的電鍍層有良好的結合力。
鋁合金常用於航空、航太相關產業
目前常用的方法有兩種：
方法一、先化學浸鋅，然後電鍍其他金屬
化學浸鋅
化學浸鋅是使用最早、最為成熟、應用最為廣泛的處理方法。該法是將鋁和鋁合金製件浸入強鹼性的鋅酸鹽溶液中，在清除鋁表面氧化膜的同時，置換出一層緻密而附著力良好的沉積鋅層。這層沉積鋅層一方面可防止鋁的再氧化，另一方面改變了鋁的電極電位，在鋅的表面電鍍要比鋁表面電鍍容易得多，同時也改善了其他條件的影響，使鋁和鋁合金的電鍍獲得滿意的結合力。
1. 化學浸鋅原理
當鋁和鋁合金浸入強鹼性的鋅酸鹽溶液時，界面上發生氧化還原反應，即鋁氧化膜和鋁的溶解以及鋅的沉積。
在浸鋅溶液中鋅以配合物形式存在，析出電位變負，放置換反應進行地緩慢而均勻。而由於氫在鋅上有較高的過電位，所以析氫反應受到強烈的抑制，使鋁基體不會受到嚴重的腐蝕，這樣有利於置換反應，從而獲得均勻緻密的鋅沉積層。
化學浸鋅原理示意圖
2.化學浸鋅工藝規範
浸鋅工藝一般採用兩次浸鋅。
第一次浸鋅時，首先溶解氧化膜而發生置換反應，獲得的鋅層粗糙多孔，附著力不佳，同時難免還有少量氧化膜殘留。第一次浸鋅層需要在1：1硝酸溶液中除去，使鋁表面呈現均勻細緻的活化狀態。然後第二次浸鋅以獲得薄而均勻細緻、結合力強的鋅層。浸鋅層以呈米黃色為佳，兩次浸鋅可以在同一浸鋅溶液中進行，也可先在濃溶液後在稀溶液中進行。在浸鋅溶液中，氫氧化鈉是鋅的絡合劑，通過控制其與氧化鋅的相對含量，可以控制置換反應以比較緩慢的速度進行，從而改善鍍層結構使結晶細緻均勻。化學浸鋅溶液中，氫氧化鈉：鋅一般為(5～6)：1，但鋁銅合金則比例提高到(6～10)：1。在浸鋅溶液中，除了氫氧化鈉和氧化鋅外添加少量其他物質，其目的在於改善浸鋅層的結構，提高浸鋅層與基體的結合力。加入少量的FeCl3時，Fe3+與Al發生置換反應，使沉積的鋅層含有少量鐵，加入酒石酸鉀鈉時，可防止Fe3+在鹼性溶液中沉澱，通過控制它們的加入量可調節鋅層中鐵的含量。溶液中引入F一可對鋁矽合金起活化作用。化學浸鋅時的掛具不能用銅或銅合金，以防止銅與鋁或鋁合金接觸置換，應把鋼絲或銅或銅合金鍍鎳後進行化學浸鋅。
化學浸鋅具備多元的應用途徑
方法二、先進行陽極氧化處理，再電鍍其他金屬
3.陽極氧化處理
陽極氧化處理是指在一定的工藝條件下，在鋁與鋁合金表面上生成一層具有一定厚度和特殊結構的氧化膜。這層氧化膜孔隙多，孔徑大，具有良好的導電性，與基體結合力強。電鍍時，金屬粒子沉積在膜孔隙中，提高鍍層的結合力。陽極氧化可在多種溶液中進行，與其他陽極氧化工藝所得到的氧化膜相比，磷酸氧化膜呈現比較均勻的粗糙度，具有超微觀均勻的凹凸結構、最大的孔徑和最小的電阻，若在此表面上沉積金屬，則晶核形成多，鍍層均勻細緻，附著力好。因此，磷酸陽極氧化處理是最適合為電鍍打底層的陽極氧化處理工藝。常用的磷酸陽極氧化的工藝規範如下：
磷酸(H3P04) 300～500g／L 電壓 20～40V
溫度 25～35℃ 氧化時間 l0～15min
陽極電流密度 l～2A／dm2
陽極氧化處理指的是在鋁與鋁合金表面上生成一層具有一定厚度和特殊結構的氧化膜
氧化膜的孔隙率，隨磷酸含量的增加和溫度的升高而增大，隨電流密度的降低而減少；氧化膜的厚度隨磷酸濃度的增加而降低。氧化膜的厚度只需3μm左右即可。由於氧化膜極薄，在以後的電鍍時，不宜採用強酸或強鹼性電鍍液，一般電鍍的pH值應在5～8。陽極氧化時要不斷攪拌溶液，以防止局部溫度過高。鋁及鋁合金零件陽極氧化後經稀氫氟酸溶液(0．5～1．0mL／L)活化，清洗後應即進行電鍍。
使用XRF螢光光譜分析儀檢測鋁及鋁合金的優勢：
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