一种耐蚀性铝锰合金层的电镀方法 【技术领域】
本发明涉及一种电镀层的电镀方法， 具体属于耐蚀性铝锰合金层的电镀方法。背景技术 在与钢铁腐蚀的抗争中， 镀层作为一种有效的手段被广泛采用。 其机械隔离作用、 电化学阴极保护作用能有效地提高基体材料的耐蚀能力， 极大地延长其使用寿命。金属镀 层分阳极性镀层和阴极性镀层， 阴极性镀层常见的有 ： 钢上镀铜、 镀镍、 镀铬等。 其保护原理 主要是依靠自身的热力学稳定性， 将腐蚀介质与基体隔离， 对基体金属起保护作用。 阳极性 镀层的防护作用则不同， 它除了具有阴极性镀层的隔离作用外， 还可通过自身的氧化向基 体金属提供电子， 对基体施加阴极保护。如常见的镀锌板。
铝和锌一样， 相对于钢也是阳极物质， 由于其氧化膜比锌的氧化膜更致密， 可提供 的电量更多， 所以具有更强的隔离作用与阴极保护性能。以锌、 铝各 1kg 为例， 镀 12μm 厚 2 的镀层， 理论上锌可镀钢板 584m ( 比重 7.14)， 提供阴极保护电量为 30 库仑 ( 电化当量 2 32.7) ； 则铝可镀钢板 1543m ( 比重 2.7)， 提供阴极保护电量 111 库仑 ( 电化当量 8.99)， 都 远远高于锌。另外， 铝还具有优良的抗高温腐蚀性能。因此， 铝作为镀层要比锌的性能优越 得多。铝镀层可被广泛应用于电气、 电子、 汽车、 石油、 冶金及化工设备等方面， 具有美好的 应用前景。但铝是一种非常活泼的金属， 在水溶液中， 其还原电位低于氢， 致使铝镀层不能 从含水的溶液中制取， 限制了应用。
发明内容
本发明的目的是为了获得一种铝锰合金电镀层与电镀工艺， 以提供一种比镀锌层 保护性能更好， 耐蚀性能比镀锌层可以提高五倍以上、 且生产成本低廉的铝锰合金镀层的 电镀方法。
实现上述目的的技术措施 ：
一种耐蚀性铝锰合金层的电镀方法， 其步骤 ：
1) 制备电镀液 ： 电镀液的组分及重量百分比 ： AlCl3 ： 65 ～ 79％， NaCl ： 12 ～ 20％， KCl ： 8 ～ 15％ ；
2) 对上述组分进行加热， 使之充分熔化 ；
3) 对镀件进行常规除油处理 ；
4) 在重量浓度为 10 ～ 15％的盐酸或重量浓度为 10 ～ 20％的硫酸液中进行酸活 化；
5) 进行电镀 ： 首先加入占上述组分总重量的重量百分比为 0.1 ～ 5％的氯化锰 ； 电镀液的温度控制在 160 ～ 190℃ ； 电流密度为 2.5 ～ 5.5A/dm2 ； 熔盐流速控制在 0.3 ～ 1 米/秒；
6) 对镀件进行清洗 ；
7) 对镀件采用自然或热风进行干燥。其特征在于 ： AlCl3 的优选重量百分比为 ： 70 ～ 75％。
其特征在于 ： NaCl 的优选重量百分比为 ： 13 ～ 16％。
本发明相对于钢而言， 铝锰合金镀层与锌层一样都是阳极物质， 由于其为非晶态 结构 ( 或含大量非晶态结构 )， 自身的腐蚀速度极低， 再加上氧化膜比锌的氧化膜更致密， 又能提供更多的阴极保护电量， 所以具有更强的隔离作用与阴极保护性能。锌与铝、 锰相 比， 价格相对较高， 对于镀层厚度相同的电镀钢板来说， 需要的镀层金属， 电镀锌层要比电 镀铝锰合金层重得多， 这使电镀铝锰合金比电镀锌生产成本要低得多。 另外， 铝锰合金还具 有优良的抗高温腐蚀性能。因此， 铝锰合金作为镀层要比锌的性能优越得多。经 3％ NaCl 水溶液浸泡试验和电化学极化曲线测量表明， 其耐蚀性是热镀锌钢板镀层的十倍以上。 具体实施方式
下面做进一步描述
实施例 1
一种耐蚀性铝锰合金层的电镀方法， 其步骤 ：
1) 制备电镀液 ： 电镀液的组分及重量百分比 ： AlCl3 ： 65％， NaCl ： 20％， KCl ： 15％ ； 2) 对上述组分进行加热， 使之充分熔化 ；
3) 对镀件进行常规除油处理 ；
4) 在重量浓度为 10％的盐酸液中进行酸活化 ；
5) 进行电镀 ： 首先加入占上述组分总重量的重量百分比为 0.1％的氯化锰 ； 电镀 2 液的温度控制在 160 ～ 165℃ ； 电流密度为 2.5A/dm ； 熔盐流速控制在 0.3 米 / 秒 ；
6) 对镀件进行清洗 ；
7) 对镀件采用自然或热风进行干燥。
实施例 2
一种耐蚀性铝锰合金层的电镀方法， 其步骤 ：
1) 制备电镀液 ： 电镀液的组分及重量百分比 ： AlCl3 ： 70％， NaCl ： 16％， KCl ： 14％ ；
2) 对上述组分进行加热， 使之充分熔化 ；
3) 对镀件进行常规除油处理 ；
4) 在重量浓度为 12％的盐酸液中进行酸活化 ；
5) 进行电镀 ： 首先加入占上述组分总重量的重量百分比为 1.5％的氯化锰 ； 电镀 2 液的温度控制在 170 ～ 175℃ ； 电流密度为 3.5A/dm ； 熔盐流速控制在 0.7 米 / 秒 ；
6) 对镀件进行清洗 ；
7) 对镀件采用自然或热风进行干燥。
实施例 3
一种耐蚀性铝锰合金层的电镀方法， 其步骤 ：
1) 制备电镀液 ： 电镀液的组分及重量百分比 ： AlCl3 ： 75％， NaCl ： 17％， KCl ： 8％ ；
2) 对上述组分进行加热， 使之充分熔化 ；
3) 对镀件进行常规除油处理 ；
4) 在重量浓度为 15％的盐酸液中进行酸活化 ；
5) 进行电镀 ： 首先加入占上述组分总重量的重量百分比为 3％的氯化锰 ； 电镀液
的温度控制在 185 ～ 190℃ ； 电流密度为 4A/dm2 ； 熔盐流速控制在 0.8 米 / 秒 ；
6) 对镀件进行清洗 ；
7) 对镀件采用自然或热风进行干燥。
实施例 4
一种耐蚀性铝锰合金层的电镀方法， 其步骤 ：
1) 制备电镀液 ： 电镀液的组分及重量百分比 ： AlCl3 ： 79％， NaCl ： 12％， KCl ： 11％ ；
2) 对上述组分进行加热， 使之充分熔化 ；
3) 对镀件进行常规除油处理 ；
4) 在重量浓度为 15％的硫酸液中进行酸活化 ；
5) 进行电镀 ： 首先加入占上述组分总重量的重量百分比为 0.8％的氯化锰 ； 电镀 2 液的温度控制在 165 ～ 170℃ ； 电流密度为 3A/dm ； 熔盐流速控制在 0.5 米 / 秒 ；
6) 对镀件进行清洗 ；
7) 对镀件采用自然或热风进行干燥。
实施例 5
一种耐蚀性铝锰合金层的电镀方法， 其步骤 ：
1) 制备电镀液 ： 电镀液的组分及重量百分比 ： AlCl3 ： 72％， NaCl ： 16％， KCl ： 12％ ；
2) 对上述组分进行加热， 使之充分熔化 ；
3) 对镀件进行常规除油处理 ；
4) 在重量浓度为 20％的硫酸液中进行酸活化 ；
5) 进行电镀 ： 首先加入占上述组分总重量的重量百分比为 5％的氯化锰 ； 电镀液 2 的温度控制在 180 ～ 188℃ ； 电流密度为 5.5A/dm ； 熔盐流速控制在 1 米 / 秒 ；
6) 对镀件进行清洗 ；
7) 对镀件采用自然或热风进行干燥。
实施例 6
一种耐蚀性铝锰合金层的电镀方法， 其步骤 ：
1) 制备电镀液 ： 电镀液的组分及重量百分比 ： AlCl3 ： 68％， NaCl ： 18％， KCl ： 14％ ；
2) 对上述组分进行加热， 使之充分熔化 ；
3) 对镀件进行常规除油处理 ；
4) 在重量浓度为 10％的盐酸液中进行酸活化 ；
5) 进行电镀 ： 首先加入占上述组分总重量的重量百分比为 2％的氯化锰 ； 电镀液 2 的温度控制在 165 ～ 170℃ ； 电流密度为 3A/dm ； 熔盐流速控制在 0.6 米 / 秒 ；
6) 对镀件进行清洗 ；
7) 对镀件采用自然或热风进行干燥。
腐蚀试验条件 ：
试样采用丙酮除油， 以热浸镀锌板作对比试样。 在 25 ～ 32℃的气温下在 3％ NaCl 水溶液中进行全浸试验， 溶液每 5-7 天更换一次。试验后， 采用 《IS08407》 中附件 A 提供的 除锈配方对试样进行除锈。以失重来评定试样的耐蚀性， 腐蚀试验结果见表 1。
表 13％ NaCl 水溶液浸泡试验结果
从表 1 中可以看出， 在相同耐腐蚀条件下， 镀锌层耐蚀性能远比本发明的铝锰合 金镀层的差， 充分说明了本发明镀层的优越性能， 克服了现有技术铝层无法电镀的难题。
6