现代镀覆技术第一部分──镀覆前处理(续1)

唐春华

（泉州市创达表面处理公司，福建 泉州 362000）

现代镀覆技术第一部分──镀覆前处理(续1)

唐春华

（泉州市创达表面处理公司，福建 泉州 362000）

介绍了钢铁、钛合金、铜合金、锌合金、镁合金、铝及其合金、铌合金、钼等基材酸蚀的实用配方。

钢铁；钛；铜；锌；镁；铝；合金；酸蚀

Author’s address:Quanzhou Chuangda Metal Surface Treatment Co., Ltd., Quanzhou 362000, China

（二）酸蚀与活化

1 钢铁复合酸蚀剂的特点

1.1 除锈速率快

与单一型盐酸相比，除锈速率提高约4倍。

1.2 除锈质量好

可避免基体过酸蚀现象，酸蚀表面光洁。

1.3 节省生产成本

降低了酸蚀剂的消耗量，与单一盐酸相比，节约盐酸25% ～ 30%。如1 t复合酸蚀剂，可酸蚀40 t热镀锌钢铁件。

1.4 改善工作环境

酸蚀液表面形成细小泡沫层，减少酸雾的逸出。

2 复合酸蚀剂的组成

2.1 典型配方

【配方1】盐酸(密度1.19 g/mL)15% ～ 20%(质量分数，下同)，磷酸(密度1.71 g/mL)3% ～ 5%，SL表面活性剂4 ～ 6 g/L，若丁4 ～ 8 g/L，添加剂5 ～ 10 g/L，室温。

【配方2】盐酸18%，乌洛托品0.51 g/L，葡萄糖酸钠0.42%，1,4−丁炔二醇0.3 g/L，十二烷基硫酸钠0.034 g/L，OP-10乳化剂0.035 g/L。本剂缓蚀率92%，抑雾效率97%，且对除氧化皮有促进作用。若丁炔二醇为1.5 g/L，除锈速率最大。

【配方3】盐酸420 mL/L，草酸5 g/L，磷酸60 mL/L，十二烷基硫酸钠1 g/L，OP-10乳化剂1 g/L，含氟无机添加剂10 mL/L，常温，16 min。本剂除锈效率是常规酸蚀的3倍，其中添加剂的作用与草酸相似。

【配方4】盐酸10%，磷酸20%，三乙醇胺0.15%，OP-10乳化剂0.2%。配制时，三乙醇胺和OP-10乳化剂按计算量混合，充分搅拌，加热至65 °C，冷却得甲液；盐酸和磷酸按计算量加入水中，充分搅拌得乙液；甲液和乙液混合，充分搅拌，加热至65 °C，冷却即可。本剂对基件的腐蚀速率小[＜1.9 g/(m2·h)]，除锈能力强(＞390 g/m2)。

【配方5】盐酸31 mL/L，酒石酸22 g/L，十二烷基磺酸钠1 g/L，乙二胺四乙酸2 g/L，HS-99 1 g/L。

【配方6】盐酸(密度1.14 g/mL)120 ～ 180 g/L，磷酸(密度1.71 g/mL)10 ～ 15 mL/L，TX-10 2 ～ 4 g/L，若丁1.5 ～ 3.0 g/L。

2.2 添加剂的作用

(1) 加快酸蚀速率。其原因之一是可与 Fe2+、Fe3+起配位作用，降低了酸蚀液中铁离子的含量。原因之二是湿润作用。如OP-10乳化剂可湿润工件表面，促使氧化皮的溶解，但含量过高时效果不明显。使用乌洛托品应谨慎，一是会降低氧化皮的溶解速率，二是会增加基体的腐蚀。

(2) 抑雾作用。如十二烷基硫酸钠是一种含羧酸的有机物，能在酸蚀液表面产生一层细小泡沫，抑制酸雾逸出，同时，它也可与Fe2+、Fe3+起配位作用。

3 国产冷轧钢板件和热轧钢板件的酸蚀

【配方1】盐酸30%(体积分数，下同)，硫酸15%，氯化钠少量。

【配方2】V(盐酸)∶V(硫酸)∶V(硝酸)= 3∶1.5∶0.5。利用硝酸与盐酸使金属表面形成黏液层(硝酰氯)，使工件表面光亮，尤其能很好地溶解工件表面富集的碳，避免产生挂灰。使用过程中经常添加一些新液，必要时添加少量双氧水(2 mL/L)，可恢复溶液效力，延长使用寿命。当铁含量＞90 g/L，硫酸亚铁＞210 g/L时更换。

4 钢铁件滚光酸蚀

盐酸50%(体积分数)，缓蚀剂少量，钢球适量(钢球直径为0.9 cm)。

5 激光切削钢板的厚氧化皮酸蚀

先用90 °C的100 g/L氢氧化钠 + 60 g/L高锰酸钾溶液浸泡至氧化皮松动，再用浓盐酸除净。

6 热镀锌钢铁件酸蚀

【配方1】硫酸15%，硫脲0.1%，40 ～ 60 °C。

【配方2】盐酸20%，乌洛托品1 ～ 3 g/L，20 ～ 40 °C。

【配方3】盐酸11.4%(针对高塔球头)或盐酸15.9%(针对高塔K型管)，60 ～ 65 min。适用于大型钢管结构件酸蚀。尽量缩短时间，避免基材因亚表面氧化层的腐蚀和表面固溶硅含量的降低而导致钢材热镀锌的活性降低，得不到理想的镀层结构。

7 钛合金件酸蚀

【配方1】氢氟酸15 ～ 20 g/L，硝酸340 ～ 360 g/L，WJ缓蚀剂微量，15 ～ 35 °C，1 ～ 2 min。

【配方2】硝酸50%(体积分数)；15 ～ 35 °C，5 ～ 10 min。适用于除挂灰。

配方1、2联合使用，可用于TG钛合金件焊接前酸蚀，工件用纯铝丝或不锈钢丝装挂，不允许使用钢丝。酸蚀后表面无氧化物，未引起氢脆。酸蚀速率为3 μm/min。

【配方3】硝酸100 mL/L，氢氟酸200 mL/L，添加剂0.2 mL/L，25 °C，＜ 20 s。适用于TA2钛合金阳极氧化前除去不规则的氧化膜。

【配方4】硝酸(工业级)48%，氢氟酸2%，添加剂0.2 g/L，室温，10 ～ 20 min。适用于钛合金件可控氢增量的酸蚀。一般认为钛和氢的亲和力很大，酸蚀过程中，氢在钛合金中渗透扩散(以间隙原子方式固溶于晶间内)，最后导致脆性开裂。本酸蚀液不会导致钛合金显著吸氢，符合氢增量＜0.002%的标准。

【配方5】氢氟酸(40%)10%，硝酸(密度1.42 g/mL)40%，室温，10 ～ 30 s。

【配方6】硫酸(密度1.84 g/mL)25%，硝酸50%，室温，3 ～ 5 min。

配方5、6联合使用，适用于钛合金转化膜处理前酸蚀，基体上生成一层极薄而均匀的氟基膜，它阻止了钛合金的进一步氧化，并能使金属直接沉积于膜上。

【配方8】V(38%盐酸)∶V(40%氢氟酸)∶V(65%硝酸)=10∶5∶5，常温，3 ～ 5 min。适用于钛合金化学镀前酸蚀。

8 不锈钢件酸蚀

【配方1】[1]盐酸60 ～ 80 g/L，硝酸250 ～ 300 g/L，氢氟酸100 ～ 120 g/L，室温，20 ～ 30 s。本液为强酸蚀，随配随用。

【配方2】盐酸200 ～ 300 mL/L，室温，30 ～ 40 s。本液为弱酸蚀。

配方1、2联合使用，可用于复杂不锈钢(如304不锈钢等)镀镍前酸蚀。工件酸蚀前先用航空汽油清洗，晾干后碱液除油(较长时间浸泡，松动氧化皮)。配方1处理后需增加超声波清洗。

【配方3】盐酸500 mL/L，室温，3 ～ 5 min。本液为强酸蚀。

【配方4】硝酸30 ～ 50 g/L，双氧水5 ～ 15 g/L，20 ～ 60 s。本液用于除挂灰。

先松动氧化皮(氢氧化钠650 g/L，硝酸钠220 g/L，140 °C，20 ～ 40 min)，再以配方3和4联合处理，可用于热处理固溶时效不锈钢酸蚀，除去较厚的氧化皮。

【配方5】硝酸15%(体积分数，下同)氢氟酸4%，苯胺0.5 g/L，乌洛托品(主缓蚀剂)0.3 g/L，硫脲(辅助缓蚀剂)0.3 g/L，40 °C，30 min。适用于除掉热处理不锈钢的氧化皮，腐蚀速率较低，不会产生点蚀现象。

【配方6】硫酸(密度1.84 g/mL)27 ～ 32 mL/L，硝酸(密度1.41 g/mL)70 ～ 80 g/L，氢氟酸50 ～ 60 g/L，尿素1.0 ～ 1.5 g/L，室温，1 ～ 10 min。适用于除去不锈钢较厚的氧化层。工件酸蚀前先在钢铁氧化槽内135 ～ 140 °C处理25 ～ 30 min，有助于松动工件盲孔内的氧化物，并在工件表面形成钝化膜，避免酸蚀时产生过腐蚀现象。酸蚀后出光(硝酸35 ～ 55 mL/L，双氧水15 ～ 30 mL/L，室温，30 ～ 60 s)。

【配方7】磷酸250 g/L，硝酸65 g/L，三乙醇胺10 g/L，苯并咪唑3 g/L，80 ～ 90 °C，3 ～ 5 min。适用于不锈钢机加工件(Ra≥1.5 μm)光亮酸蚀。

【配方8】V(硫酸)∶V(硝酸)= 9∶1，室温，30 s。适用于不锈钢光亮酸蚀。

【配方9】硝酸100 ～ 150 g/L，盐酸30 ～ 50 g/L，氢氟酸30 ～ 50 g/L，硫脲5 ～ 10 g/L，OP-10乳化剂2 ～ 4 g/L，室温，1 ～ 2 min。适用于不锈钢光亮酸蚀。

【配方10】氯酸50 g/L，室温，40 ～ 50 s。适应于不锈钢机加工抛光间酸蚀。

【配方11】硫酸(密度1.84 g/mL)80 ～ 100 g/L，硝酸(密度1.42 g/mL)130 ～ 170 g/L，氢氟酸(密度1.1 g/mL)40 ～ 70 g/L；室温，5 ～ 10 min。适用于除去不锈钢拉伸件氧化皮。

【配方12】[2]硝酸20%(体积分数，下同)，氢氟酸5%，常温，10 min。适用于316L不锈钢双极板镀银前酸蚀。

【配方13】十二钼磷酸60 ～ 75 g/L，柠檬酸25 ～ 40 g/L，植酸13 ～ 25 g/L，添加剂5 ～ 10 g/L，室温，20 min。适用于不锈钢涂装前酸蚀。本剂具有除油作用(溶液中的有机成分能够溶解部分油)和强氧化性(十二钼磷酸能够与不锈钢发生氧化还原反应而形成保护膜，膜层表面不平滑，起到催化作用)，能为油漆中的有机分子在表面嵌合提供附着点，提高涂层附着力和耐蚀性。

【配方14】柠檬酸10%，30 min。

【配方15】柠檬酸3%，双氧水5%，无水乙醇2.5%，40 °C，30 min。

配方14和15联合使用，适用于304不锈钢焊管酸蚀。配方14能使铁和铁的氧化物优先溶解(柠檬酸对铁的活化比对铬的活化更强)，配方15起钝化作用。

【配方16】盐酸(37%)15 mL/L，硫酸(98%)5 mL/L，缓蚀剂适量，常温，5 min。适用于Cr12MoV不锈钢拉深模具酸蚀(热处理后表面含碳量较高)。酸蚀前工件在三氯乙烯有机溶剂中浸泡5 min(溶剂使用3次更换)，再碱液除油(氢氧化钠80 g/L，硅酸钠15 g/L，80 °C，10 min)。

9 弹簧件酸蚀

【配方1】V(盐酸)∶V(水)= 1∶1，适用于中碳钢(65、70、75、85等)酸蚀。

【配方2】硫酸15%，30 s。适用于含锰弹簧钢酸蚀(如65Mn)。

【配方3】硫酸10%，氢氟酸(30%)1 ～ 2 g/L。适用于硅锰弹簧钢酸蚀。

【配方4】盐酸(密度1.19 g/L)100 mL/L，六次甲基四胺3 ～ 6 g/L，室温，1 ～ 2 min。

【配方5】盐酸15 ～ 20 g/L，室温，0.5 ～ 1.0 min。

配方4和5联用适用于硬度在50 HRC以下的弹簧件(弹簧、簧片、簧夹等)酸蚀，即经配方4酸蚀→除渣(废镀铬液，2 ～ 3 min)→阳极刻蚀(氢氧化钠70 ～ 80 g/L，磷酸三钠20 ～ 30 g/L，阳极电流密度2 ～5 A/dm2，温度70 ～ 80 °C，2 ～ 3 min)→配方5弱酸蚀。

10 镀硬铬件酸蚀

10.1 典型配方

【配方1】盐酸150 ～ 200 g/L，室温，0.5 ～ 1.0 min。适用于碳素钢、轧辊钢、低合金钢、渗碳钢等镀硬铬前酸蚀。使用时注意：(1)凡抛光件无锈迹，免酸蚀；(2)形状复杂件或残留锈渣的小工件酸蚀后浸入水中，用水车刷洗，防止氧化生锈。

【配方2】硫酸100 ～ 150 g/L，氢氟酸54 ～ 80 g/L，室温，0.5 ～ 1.0 min。适用于低合金钢(含Si)、高速工具钢等酸蚀。

【配方3】浓盐酸除氧化皮。

【配方4】硫酸250 ～ 300 g/L，硫酸钠100 ～ 150 g/L，阴极电流密度10 ～ 20 A/dm2，室温，0.5 ～ 1.0 min。

配方3与配方4联合使用，适用于高碳钢、渗碳钢、不锈钢、无热处理氧化皮弹簧等镀硬铬件酸蚀：配方3除氧化皮→配方4酸性阴极电解除泥渣→稀盐酸活化。

【配方6】硫酸100 ～ 150 g/L，60 °C，1 ～ 2 min。适用于不锈钢镀硬铬件酸蚀。

【配方7】盐酸60 ～ 80 g/L，氢氟酸100 g/L，硝酸250 g/L，室温，2 ～ 3 min。适用于不锈钢镀硬铬件酸蚀。

使用配方6、7时注意：(1)对于有热处理氧化皮件，先在钢铁碱性氧化槽中松动；(2)有些不锈钢件无需长时间酸蚀，只在下槽时用硫酸(10% ～ 15%)揩一揩，使表面活化，即可下槽。

【配方8】硫酸20 ～ 40 g/L，(32 ± 5) °C，阴极电流密度5 ～ 15 A/dm2，0.5 ～ 2.0 min。适用于钢带高速镀硬铬酸蚀。

10.2 注意事项

10.2.1 酸蚀剂和缓蚀剂的选用

(1) 不要用硫酸代替盐酸来酸蚀高碳钢、弹簧钢上的氧化皮。因硫酸酸蚀后其表面产生较多的泥渣，影响镀层结合力。改用如下配方：盐酸150 ～ 200 g/L，硝酸30 ～ 35 g/L，室温，30 ～ 60 s。

(2) 酸蚀液中一般不添加缓蚀剂，因为缓蚀剂在工件表面吸附会影响镀层结合力。若非加缓蚀剂不可，酸蚀后要经碱液阳极处理或石灰擦洗。

10.2.2 活化处理

(1) 弹簧件除氧化皮后因表面粗糙而镀不上铬(只析氢)，可用草酸–双氧水抛光液短时间抛光活化后再镀。

(2) 经电解或化学抛光的工件，镀铬前必须弱酸蚀活化表面。

(3) 氮化合金钢入槽后，经2 ～ 3 min阳极处理后，用瓦灰刷洗，除去表面氮化物。

10.2.3 防渗氢

经热处理和含锰较高的钢件，酸蚀时间以30 ～ 60 s为宜，以免渗氢。

11 除去钢铁件酸蚀挂灰

双氧水35 ～ 40 g/L，氟化氢铵10 ～ 15 g/L，尿素5 ～ 10 g/L，苯甲酸0.5 ～ 1.0 g/L，15 ～ 30 °C，1 ～3 min。

12 喷砂铁基粉末冶金件镀铁前酸蚀

可在特制的弱酸性镀铁溶液中恰到好处地阳极活化：与预镀铁在同一槽中完成，阳极电流密度2 ～5 A/dm2，10 ～ 30 s。在镀铁溶液中，利用换向开关，先让工件处于阳极，借助直流电的作用，使工件不断溶解，铁离子作为一种有用成分进入镀液，且对氧化膜起到刻蚀剥落作用，与此同时，弱酸蚀溶液也可促进氧化膜的溶解，克服镀层泛点现象。

13 磨光喷砂铸铁管件酸蚀

氢氟酸5%，盐酸15%，室温，6 min。酸蚀使之生成易溶解的氟硅酸，达到除去硅砂、杂质的目的。本液酸蚀时间短，质量好(工件表面灰白，无挂灰)。

14 黄铜件光亮酸蚀

【配方1】硫酸200 g/L，双氧水60 g/L，乙醇40 g/L，苯并三氮唑0.2 g/L，室温，8 ～ 10 min。苯并三氮唑能防止基体的过酸蚀和出光后变色。乙醇能抑制重金属对双氧水的催化，并有氢键缔合作用，它与双氧水之间靠氢键互相缔合成大分子物质，从而使双氧水得以稳定。另外，在酸蚀过程中相当一部分乙醇被氧化成乙酸，而乙酸又能明显改善溶液性能(如加快腐蚀速率，提高光泽度等)。

【配方2】硫酸(密度1.82 g/mL) 400 ～ 500 mL/L，硝酸(密度1.42 g/L)40 ～ 60 g/L，尿素40 ～ 60 g/L，聚乙二醇600 1 ～ 2 g/L，明胶1 ～ 2 g/L，平平加微量，≤40 °C，15 ～ 30 s。本工艺与传统的三酸工艺相比，大幅度降低了硝酸浓度，增加平平加作为酸雾抑制剂，减少了氮氧化物的生成量。其酸蚀表面质量好(光泽均匀，无花斑等不良现象)，溶液使用寿命长(每300 L酸蚀液的处理面积为12万m2)。最好实施二次酸蚀(第一次用旧液，第二次用新液)，并要控制温度≤40 °C(安装冷却钛管)。

【配方3】硝酸400 mL/L，盐酸(废液)400 mL/L，硝酸钠80 ～ 140 g/L，酒石酸钾钠18 ～ 22 g/L，磷酸150 mL/L，PS添加剂(含光亮剂和氧化氮气体抑制剂)适量。本工艺优于单一使用盐酸或硫酸，抛光整平性极好，对NOx气体有一定的抑制作用。由于存在盐酸，逸出的部分 NO被空气中的氧氧化成NO2，另一部分被溶液中的CuCl2所吸收(3Cu + 2HNO3+ 6HCl ↔ 3CuCl2+ 2NO↑ + 4H2O)。加入PS添加剂后，表面形成一层排列紧密的泡沫，有较强的抑制氧化氮气体逸出的能力。

【配方4】硫酸100 ～ 110 mL/L，硫脲10 g/L，白猫洗洁精2 ～ 3 mL/L，50 ～ 70 °C，5 ～ 10 min。适用于黄铜件发黑前酸蚀。

15 紫铜件光亮酸蚀[3]

以空调器焊接紫铜弯管为例。

15.1 配方

硫酸350 ～ 450 mL/L，硝酸钠50 ～ 100 g/L或硝酸10 ～ 30 mL/L，盐酸3 ～ 5 mL/L(新配槽时加入)，光亮剂(以杂环化合物合成)10 ～ 30 mL/L(铜质差时取上限)，5 ～ 55 °C，0.5 ～ 2.0 min。其中，硫酸起整平和光亮作用，氯离子则提高分散能力。

15.2 工艺流程

【实例1】除油(明矾溶液浸泡，除油渍、烧结层等)→喷淋除油(脱脂剂10 ～ 15 g/L，50 ～ 60 °C，1 ～2 min)→预酸蚀(盐酸100 ～ 200 mL/L，抑雾剂1 ～ 5 g/L，除黑色氧化皮)→光亮酸蚀→钝化→吹干(用氮气吹净管内积水)→烘干(70 ～ 80 °C，20 ～ 30 min)。

【实例2】化学除油(CZ99-03(1)脱脂剂30 ～ 40 g/L，70 ～ 80 °C，除尽油污为止)→预酸蚀(硫酸100 mL/L，室温，1 ～ 2 min)→光亮酸蚀→漂洗→钝化→抹干(干净毛巾擦干)→吹干(用氮气吹干管内表面)→烘干(80 ～ 100 °C，10 ～ 15 min)。

15.3 酸蚀液的维护

使用后冷却，除去硫酸铜沉淀，然后加入硫酸50 ～ 100 mL/L、硝酸钠30 ～ 50 g/L、光亮剂5 ～ 10 mL/L。溶液变黑时更换。

16 其他铜合金件酸蚀

【配方1】浓硫酸350 mL/L，65 °C，5 ～ 10 min。

【配方2】浓硫酸15 mL/L，铬酸酐200 g/L，室温，30 ～ 120 s.

【配方3】浓硫酸150 mL/L，室温，5 ～ 10 s。

配方1、2、3联合，可用于铍青铜件酸蚀后镀金：配方1酸蚀→配方2弱酸蚀→配方3除膜[4]。

【配方4】硝酸40%，氢氟酸3%，30 ～ 40 °C，0.5 ～ 2.0 min。适用于铍青铜基体酸蚀后浸锌和化学镀镍。

【配方5】硫酸20 mL/L，OP乳化剂10 mL/L，80 ～ 100 °C，10 ～ 20 min。除去薄氧化皮。

【配方6】硝酸30 mL/L，硫酸20 mL/L，铬酸酐250 g/L，40 ～ 60 °C，除净为止。

【配方7】V(硫酸)∶V(硝酸)∶V(水)= 2∶1∶1，室温，酸蚀至光亮为止。

【配方8】V(盐酸)∶V(水)= 1∶1，室温，光亮为止。

配方5、6、7、8联合处理，适用于铍青铜钝化前酸蚀：配方5预除膜→配方6除膜→配方7酸蚀→配方8出光。

【配方9】硫酸25%，硝酸25%，盐酸1%。适用于黄铜件、铍钴铜件钝化前酸蚀。

【配方10】V(植酸)∶V(水)= 1∶1，常温，1 min，超声波。适用于硅青铜件酸蚀。

17 锌合金压铸件酸蚀

【配方1】硫酸1 000 mL，硫脲8 ～ 10 g/L，70 °C，5 ～ 20 s。适用于普通锌合金压铸件。

【配方2】柠檬酸50 g/L，10 ～ 35 °C，15 ～ 20 s。适用于铅锌合金压铸件。

18 镁合金酸蚀

【配方1】磷酸200 mL/L，钼酸钠5 g/L，45 °C，5 ～ 10 s。

【配方2】磷酸300 mL/L，硝酸60 mL/L，氢氟酸100 mL/L，25 °C，40 s。

【配方3】草酸5 g/L，氟化氢铵12.5 g/L，磷酸25 mL/L，十二烷基磺酸钠 0.1 g/L，焦磷酸钠15 g/L，室温，45 s。

【配方4】磷酸(85%)600 mL/L，硝酸2 mL/L，室温，5 ～ 15 min。

【配方5】磷酸20 ～ 40 mL/L，钼酸钠10 ～ 30 g/L，室温，0.5 ～ 2.0 min。

【配方6】硝酸(65%)30 mL/L，硫脲0.5 g/L，pH = 2，室温，20 s。适用于AZ91D，表面平整光洁。

【配方7】磷酸900 mL/L，21 ～ 27 °C，0.5 ～ 1.0 min。适用于镁合金阳极氧化前酸蚀。

【配方8】醋酸200 ～ 300 mL/L，硝酸钠20 ～ 120 g/L，20 ～ 50 °C，1 ～ 5 min。

【配方9】磷酸(85%)50 ～ 60 mL/L，硼酸30 g/L，室温，0.5 ～ 1.0 min。该配方还具有一定的活化作用。

以上配方均属于无铬酸蚀。其机理是：磷酸电离后形成的磷酸根对金属离子或金属键具有较强的配位能力，形成的配合物吸附在基体表面阻碍了镁的溶解，使镁的腐蚀速率明显降低；另外，氢氟酸能够与基体表面反应生成氟化镁薄膜，也可缓解基体表面的腐蚀，控制酸蚀速率，并防止酸蚀的新鲜表面再度氧化；再者，硝酸的体积分数合适时，能改善镀层与基体的结合力。

配方【10】铬酸酐120 ～ 125 g/L，硝酸(68%)110 mL/L，20 °C，45 ～ 60 s。

19 铝及铝合金件酸蚀

【配方1】硝酸(密度1.42 g/mL)20 ～ 300 g/L，室温，15 ～ 30 s。

【配方2】V(硝酸)∶V(氢氟酸)= 3∶1，可除去铝合金表面含量过高且分布不均匀的硅。

【配方3】硝酸250 ～ 300 mL/L，磷酸100 ～ 120 mL/L，除垢剂200 ～ 300 mL/L。适用于硅、镁等杂质超标的铝合金件酸蚀。以磷酸代替氢氟酸，可提高基体的电镀质量(镀层结合力好、合格率高)。

【配方4】盐酸25 ～ 35 g/L，三氯化铁20 ～ 40 g/L，85 ～ 95 °C，15 s。适用于ZL105铝合金压铸件酸蚀，因酸蚀表面粗糙，有助于提高镀层的结合力(连续二次浸锌)。

【配方5】V(浓硝酸)∶V(氢氟酸)∶V(盐酸)= 3.0∶0.5∶0.5，室温，5 ～ 15 s。适用于L425铝件酸蚀。使用时要注意补加盐酸和氢氟酸的消耗量，它们含量过低会影响铝合金中铁和硅杂质的去除。

【配方6】浓硫酸，60 °C，5 ～ 8 min。硫酸对基体无腐蚀，却能氧化分解油污、抛光皂等，达到除油污的目的。该酸蚀液严禁带入水分，适用于铸铝件。

【配方7】硝酸7.5% ～ 10.6%，六价铬22.1 ～ 26.2 g/L，氢氟酸6 mL/L，常温，15 ～ 20 min。适用于铝锂合金件铬酸阳极氧化前酸蚀。

铝合金件除电镀要酸蚀除氧化皮外，涂覆前也需要酸蚀。不能用机械法除氧化皮。如某铝合金阀体涂达克罗，酸蚀除氧化皮时涂层结合力良好，也无白色腐蚀产物，而抛丸除氧化皮会残留小的铁屑镶嵌，铁很容易形成电化学腐蚀源，在腐蚀介质存在的情况下会加速电化学腐蚀，形成的铝的氧化物使得涂层的耐蚀性和结合力受到严重影响。

20 铌合金酸蚀

【配方1】盐酸400 ～ 500 mL/L，氢氟酸50 ～ 55 mL/L，乌洛托品5 ～ 8 g/L，室温，3 ～ 5 min。

【配方2】硫酸150 ～ 180 mL/L，磷酸40 ～ 55 mL/L，盐酸120 ～ 140 mL/L，十二烷基硫酸钠2 ～ 7 g/L，室温，1 ～ 2 min。

【配方3】硝酸40%，硫酸10%，氢氟酸10%，二苯基咪唑啉5 ～ 8 g/L，室温，5 ～ 18 min。

配方1、2、3联合处理，即：配方1酸蚀→配方2酸蚀(当工件表面具有较好的粗糙度及光泽时，省去此工序)→配方3出光(对于尺寸要求严格的精密件，出光时间不宜过长；对于弹簧件，出光液不含硫酸，避免氢脆，可将硝酸增量至50%)。

21 钼片件酸蚀

硫酸200 mL/L，阳极电流密度0.1 A/dm2，常温，30 ～ 40 s。若电流小，氧化皮除去不彻底；电流过大，则有过腐蚀现象。酸蚀前电化学除油(氢氧化钠50 g/L，阳极电流密度16 A/dm2，65 °C，2 min)效果好。

22 PCB印刷电路板微蚀

【配方1】硫酸75 mL/L，双氧水80 mL/L，25 °C，1 min。

【配方2】硫酸100 mL/L，室温，1 ～ 2 min。

【配方3】过硫酸钠80 ～ 100 g/L，硫酸(密度1.84 g/mL)5%，28 ～ 30 °C，0.5 ～ 2.0 min。

23 塑料微蚀

23.1 微蚀的作用

(1) 增加塑料表面的微观粗糙度和亲水性，利用锚效应来增强镀层与基体之间的结合力。

(2) 增加塑料表面的极性基团，尤其新增加的极性磺酸基团的硫易与金属共价，这从物理作用和化学作用两方面来保证塑料镀层结合强度的提高。另外，硫使得塑料表面对钯核和镍金属的吸附力增大，镀层厚度增加。但微蚀不能过小或过大，粗糙度过大，极性基团的数量接近饱和，镀层的结合力有所降低，同时塑料表面的亲水性反而降低。只有微蚀恰到好处时，初始接触角达最小值，塑料表面的亲水性才最好。

23.2 工艺配方

【配方1】V[硫酸(95% ～ 98%)]∶V(双氧水(30%)]= 1∶40，室温，5 min。适用于酚醛塑料。

【配方2】二氧化锰60 g/L，硫酸13.5 mL/L，三聚磷酸钠60 g/L，60 °C，10 min。适用于ABS塑料。增加三聚磷酸钠是对常规二氧化锰–硫酸体系的改进。

【配方3】硫酸140 ～ 160 g/L，硫酸铁90 ～ 100 g/L，室温，5 ～ 10 min。适用于ABS塑料。

【配方4】N,N−二甲基甲酰胺(DMF)80% ～ 85%，表面活性剂和水余量，常温，4 min。

【配方5】二氧化锰30 g/L，硫酸12.3 mL/L，70 °C，20 min。

配方4、5联合处理，适用于PC(聚碳酸酯)塑料微蚀[5]，即：配方4溶胀→配方5微蚀。PC基材微蚀后表面出现大量很深的微孔，就说明达到最理想的粗化效果，可使PC表面的化学镀铜膜的粘接强度达到1.62 kN/m。

24 陶瓷制件酸蚀

【配方1】硫酸10%(体积分数)与适量氟化钠混合，常温，30 ～ 50 s。适用于微型陶瓷封装电阻器。

【配方2】氢氟酸50 ～ 60 mL/L，氟化铵200 ～ 220 g/L，室温，8 ～ 10 min。

【配方3】盐酸10% ～ 20%，室温，数秒。

配方2、3联合处理，适用于Al2O3陶瓷制品酸蚀，即：配方2粗化→配方3酸蚀。

25 锌合金压铸件活化

【配方1】硫酸10 mL/L，氢氟酸10 mL/L，室温，5 ～ 30 s(工件冒泡后1 ～ 2 s即取出工件清洗)。

【配方2】酒石酸钾钠300 g/L，氯化钠10 g/L。活化后不水洗，直接电镀。

【配方3】焦磷酸钾(钠)60 ～ 80 g/L，氯化钾2 ～ 4 g/L，浸渍10 ～ 15 s或阴极电解(阴极电流密度0.3 ～ 0.5 A/dm2，1 ～ 2 min)，水洗后施镀。

【配方4】柠檬酸50 g/L，10 ～ 35 °C，15 ～ 20 s。适用于含铅锌合金压铸件。

【配方5】柠檬酸40 ～ 50 g/L，硼酸适量，室温，10 ～ 30 s(表面出现微弱小气泡为止)。

【配方6】焦磷酸钠50 ～ 60 g/L，阴极电解(阴极电流密度0.6 ～ 1.0 A/dm2，室温，1 ～ 2 min)，表面形成一层棕色的薄钝化膜，经水洗后施镀。

26 不锈钢件活化

活化的目的是清除不锈钢表面的氧化物，要求活化与电镀的间隔时间越短越好。

【配方1】盐酸10 ～ 15 /L，室温，5 ～ 15 min(谨防过蚀)。

【配方2】硫酸20 ～ 50 g/L，65 ～ 68 °C，气泡出现后至少继续浸渍1 min。

【配方3】盐酸0.1 g/L，硫酸1%(体积分数)，室温，20 s。适用于镀铬自动线上活化。

【配方4】磷酸60 mL/L，室温，1 ～ 2 min。适用于奥氏体不锈钢(如1Cr18Ni9Ti)化学发黑前除去薄氧化膜。

【配方5】硫酸10 ～ 20 g/L，阳极电流密度1.0 ～ 1.5 A/dm2，15 ～ 40 °C，10 ～ 30 s。有利于工件表面产生大量初生态氢还原钝化膜，同时存在酸蚀作用，对钝化膜进行化学溶解。

【配方6】盐酸50%，阴极电流密度1 ～ 3 A/dm2，室温，1 ～ 10 min。适用于工件阴极活化，阳极为碳精板。

【配方7】硫酸10% ～ 15%，1 ～ 2 min。

【配方8】镀铬溶液，2.0 ～ 2.5 V，即在镀铬槽内进行阴极电解活化，先小电流起步1 ～ 2 min，后逐渐升至大电流3 ～ 5 min，再转正常施镀。

配方7、8联合处理，适用于高铬高镍不锈钢件(如Cr14Ni14、4Cr14Ni14W2Mo、Cr25Ni20、GHH32等)镀铬前活化，即先用配方7活化，再在镀铬槽内阴极活化，这是保证该类不锈钢件镀铬层与基体结合力的关键所在，因为基体表面很容易钝化，电镀难度大，所以镀前不用阳极处理。

27 铸铁件活化

【配方1】硫酸3% ～ 4%，氢氟酸5% ～ 7%，常温，5 ～ 15 s(不宜超过1 min)。

【配方2】稀盐酸，3 ～ 5 min。

28 铝及铝合金件活化

【配方1】硝酸450 ～ 500 mL/L，室温，1 ～ 3 min。

【配方2】硝酸450 ～ 500 mL/L，氢氟酸80 ～ 100 mL/L，室温，5 ～ 8 s。适用于除去高硅铝合金件酸蚀后的黑色挂灰，活化后表面呈均匀的纯白色。

【配方3】硫酸100 ～ 800 g/L，双氧水适量。适用于除去2024铝合金碱蚀后的挂灰。

【配方4】硝酸(密度1.5 g/mL)500 mL/L，氢氟酸150 mL/L，室温，5 ～ 30 s。适用于ZL102铸铝件(硅含量10% ～ 13%)碱蚀后出光。

【配方5】硝酸100 g/L，磷酸10 g/L，氢氟酸3 g/L，室温，2 ～ 3 min。适用于505铝合金件活化。

【配方6】硝酸500 mL/L，氢氟酸100 mL/L，尿素10 g/L，室温，5 ～ 10 s。

【配方7】柠檬酸钠26 g/L，氯化铵28 g/L，硫酸镍22 g/L，次磷酸钠24 g/L，焦磷酸钠80 g/L，三乙醇胺2 g/L，pH = 9，30 °C，10 s。适用于LY12铝合金化学镀镍前以碱性活化代替传统浸锌，克服浸锌层易剥落(镀层遭到腐蚀时锌产生横向腐蚀所致)、熔点低的缺点。

29 镁合金件活化

镁合金施镀前的活化是否良好，对镀层质量影响较大。良好的活化膜能够在镀液中迅速达到稳定状态，并且使基体电位升高，避免基体在镀液中被过度腐蚀，同时有利于施镀(提高镀层的均匀性、结合力、光泽等)。

【配方1】氟化氢铵200 g/L，pH = 2.1 ～ 2.4，20 ～ 30 °C，6 ～ 10 min。

【配方2】氢氟酸300 ～ 380 mL/L，25 °C，5 min(时间＜1 min或＞10 min都产生不利影响，时间至气泡冒出即可)。

【配方3】氢氧化钠20 g/L，钼酸钠30 g/L，pH ＞12，室温，3 ～ 5 min。适用于镀镍前活化，褪去酸蚀后形成的膜，并将混杂在膜中的污染物清除干净，得到清洁表面，提高镀层结合力。

【配方4】植酸20 g/L，pH = 8，50 °C，25 min。适用于化学镀镍前活化。植酸中的磷酸基与镁合金表面的镁离子配位形成稳定的螯合物(在碱性条件下形成的稳定螯合物比在酸性条件下多，即植酸在镁合金表面更容易吸附)，这种螯合物充当了化学镀镍反应发生的活化点，为化学镀镍沉积提供了较多的形核中心，有利于化学镀镍沉积组织均匀细致。

【配方5】氢氟酸(40%)95 mL/L，室温，15 min。适用于镁锆件(高阻尼镁合金)活化。要考虑到F/O (氟氧比)的大小对镀层结合力和镀速的影响，即F/O越大，镀层结合力越好，镀速越快，但氢氟酸含量也不宜过高。

【配方6】焦磷酸钾50 ～ 150 g/L，碳酸钠30 ～ 40 g/L，氟化钠4 ～ 8 g/L，60 ～ 90 °C，5 ～ 20 min。适用于化学镀镍前活化。

【配方7】高锰酸钾30 g/L，硫酸锌5 g/L，乙酸钠4 g/L，磷酸钠0.5 g/L，氟化钠1 g/L，pH = 4 (用磷酸、氨水调节)，室温，5 min。适用于镀镍前活化。

30 粉末冶金件活化

盐酸360 mL/L，乌洛托品0.5 gL，净洗剂(如OP-10等)2 ～ 3 g/L，常温，0.5 ～ 1.0 min。适用于化学镀镍前活化。

31 锰钢件活化

含锰弹簧钢(65Mn、55Mn、50CrMn、60Si等)的锰和硅会影响铬层与基体的结合力，使镀层脱落。如65Mn弹簧的含锰量为0.7% ～ 0.9%，60Si弹簧钢含硅量为1.5% ～ 2.0%。

【配方1】硫酸10% ～ 15%，30 ～ 120 s。适用于含锰量1.2% ～ 2.0%及含锰量＞90%的锰基合金钢。

【配方2】硫酸10% ～ 15%，氢氟酸5% ～ 7%，30 ～ 60 s。适用于含硅量1.5%的弹簧钢。工件活化前用甲苯除油。

32 氮化钢件活化

经渗氮处理的氮化钢，表面氮化层的厚度为0.3 ～ 0.5 mm或0.8 ～ 1.2 mm，若前处理不良就会给镀铬带来麻烦。可采用如下工艺：

阳极活化(镀铬槽内3 ～ 5 s)→刷洗(用棕丝刷蘸瓦灰刷洗)→清洗。

33 钛合金件活化

【配方1】硫酸(密度1.84 g/mL)650 mL/L，盐酸(密度1.19 g/mL)350 mL/L，室温，60 ～ 90 min。适用于喷砂钛合金件活化，处理量5 dm2/L。

【配方2】盐酸(36%)50 mL/L，氢氟酸(40%)40 mL/L，室温，5 ～ 10 s。适用于钛合金件镀硬铬或微弧氧化前活化。

【配方3】盐酸(密度1.18 g/mL)40 ～ 50 mL/L，氢氟酸(40%)25 ～ 30 mL/L，室温，30 ～ 45 s。适用于钛合金件镀硬铬前活化，喷砂表面经处理后形成钛氟薄膜，可防止基体重新氧化。

34 镀覆件活化

【配方1】氢氟酸(40%)10 ～ 30 g/L，硝酸(65%)30 ～ 50 g/L，缓蚀剂(由十二烷基硫酸钠、苯并三氮唑、硫脲按比例配制)0.5 ～ 1.0%，常温，5 ～ 10 s。适用于热镀锌层低铬钝化前活化。活化可除去热镀锌表面轻微油脂、白锈、黑斑等，并能提高含硅、铝较多的热镀锌层的钝化成膜性。工件活化后须清洗干净，以免污染钝化液。

【配方2】盐酸(36%)50 mL/L，氢氟酸(40%)40 mL/L，室温，5 ～ 8 s。适用于微弧氧化膜化学镀镍前活化。

【配方3】柠檬酸10 ～ 20 g/L，酒石酸5 ～ 10 g/L，室温，5 ～ 10 s。适用于电镀镍层、化学镀镍层再镀覆前除去轻微氧化膜。

35 非金属件活化

35.1 碳纤维材料活化

硝酸银5 g/L，常温，3 ～ 5 min。本液活化比氯化钯活化效果好。活化前的工序为：去胶→除油(无水乙醇搅拌浸泡20 min)→分散(甘油与水的体积比1∶5.5，20 min)→粗化(硫代硫酸铵200 g/L，盐酸100 mL/L，锡粒少量，常温，5 min)→敏化。

35.2 ABS塑料件活化

甲醇15 mL/L，乙酸镍1 g/L，硼氢化钠1 g/L，25 ～ 30 °C，30 min。制备方法：将1 g乙酸镍溶于10 mL甲醇中得甲液，1 g硼氢化钠溶于5 mL甲醇中得乙液。使用方法：将工件放入甲液中，再将乙液倒入甲液中，陈化30 min。由于工件表面缺乏初始的催化单元，必须先活化，使惰性表面形成沉积点，诱发化学镀镍。

35.3 空心玻璃微珠活化

硝酸银0.06 mol/L，葡萄糖0.01 mL/L，酒石酸0.01 mol/L，无水乙醇25 mL/L，氢氧化钠0.2 mol/L。适用于化学镀银前活化。本无钯活化优于钯活化，可使化学镀银的利用率和增长率分别提高3.4%和3.0%。其原因是无钯活化镀银始终以银为核心进行生长沉积，保证了银微粒的连续性和致密性，避免了钯活化中心分布不均匀所造成的银微粒沉积不均匀的现象。所以银的增重率和导电性均有所提高，且结合强度高，从而达到空性玻璃微珠化学镀银的实用性和经济性要求。

[1]关国栋, 李文红.复杂不锈钢零件镀镍工艺[J].电镀与涂饰, 2011, 20 (7): 11-12.

[2]陈益兵, 赵芳霞, 张振忠, 等.质子交换膜燃料电池不锈钢双极板无氰脉冲镀银[J].材料保护, 2011, 44 (11): 58-60.

[3]唐春华.空调器紫铜管光亮酸洗钝化[J].电镀与环保, 2001, 21 (3): 39-40.

[4]刘志强.铍青铜零件电镀金工艺[J].电镀与精饰, 2011, 33 (10): 36-37.

[5]夏曙光, 李志新, 王增林.溶胀条件对聚碳酸酯表面粗化效果的影响[J].电镀与精饰, 2011, 33 (6): 29-32.

（待续）

[ 编辑：温靖邦 ]

《电镀与涂饰》被Inspec数据库收录

英国工程技术学会IET（The Institution of Engineering and Technology）的网站（www.theiet.org）公布了截至2016年9月Inspec（Information Service in Physics, Electro-Technology, Computer and Control）数据库的索引期刊目录，《电镀与涂饰》（Electroplating & Finishing, ISSN 1004–227X）位列其中。

Inspec的纸本是“科学文摘”（Science Abstract，简称SA，始于1898年），由IET（前身IEE，1871年成立）出版，是理工学科最重要、使用最为频繁的数据库之一，也是全球在理工科领域最权威的二次文献数据库之一。Inspec中的每一种期刊都是通过客观评价，且按照高标准的要求而选择出来的，有效地杜绝了混乱和繁杂的信息，可确保提供准确、有意义和及时的数据。Inspec的专业面覆盖物理、电子与电气工程、计算机与控制工程、信息技术、生产和制造工程等领域，并覆盖材料科学、海洋学、核工程、天文地理、生物医学工程、生物物理学等领域的内容，为物理学学家、工程师、信息专家、研究人与科学家提供了不可或缺的信息服务。

据统计，目前Inspec总共收录4 199种期刊，其中中国大陆期刊260种（约占6.2%），《电镀与涂饰》是国内表面处理及涂料涂装领域唯一被收录的专业性期刊。

Modern plating technologies: Part I—Pretreatment: pickling and activating

TANG Chun-hua

Some practical pickling formulations for iron and steels, titanium alloys, copper alloys, zinc alloys, magnesium alloys, aluminum and its alloys, niobium alloys and molybdenum were introduced.

iron and steel; titanium; copper; zinc; magnesium; aluminum; alloy; pickling

TG178

B

1004 – 227X (2017) 01 – 0042 – 11

10.19289/j.1004-227x.2017.01.008

2016–04–11

唐春华（1938–），男，江西莲花县人，高级工程师，从事表面处理工作50余年，近10多年专注于磷化工艺与磷化系列产品的研发，率先在国内将抛丸技术应用到汽车紧固件功能磷化大批量工业生产中，发表论文200余篇，著有《金属表面磷化技术》。

作者联系方式：(Tel) 15059596955。