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鋁合金鍍鋅軍綠色鈍化工藝的改進(jìn)-電鍍軍綠鋅

    摘要：所介紹的工藝與常規(guī)五酸軍綠色鈍化工藝比較，可明顯提高鍍鋅軍綠色鈍化膜的導(dǎo)電性能，并相應(yīng)地獲得良好的電磁屏蔽鍍層.能滿足較高級(jí)別的電磁屏蔽要求。介紹了改進(jìn)后的工藝配方及鋁合金生產(chǎn)工藝過程，討論了鈍化工藝各組份和操作條件對(duì)膜層質(zhì)量的影響以及鈍化膜的某些特性，特別是屏蔽性能，并指出了本工藝的不足之處，
    關(guān)鍵詞：軍綠色 鈍化 電磁屏蔽
    中圖分類號(hào)：TQ153.15 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B
    文章編號(hào)：1001-3849（2003）02-0018-02
    1·引言
    隨著電子科技的迅猛發(fā)展，各種電子設(shè)備的電磁屏蔽要求日益嚴(yán)格，特別是在軍事工業(yè)中，這一要求尤顯突出。傳統(tǒng)的五酸鈍化工藝，由于其鈍化膜致密性好，膜層能夠自修復(fù)等，抗蝕性能十分優(yōu)越，在軍用元器件的表面防護(hù)中應(yīng)用十分廣泛，但其電阻率較高，導(dǎo)電性能較差，限制了其作為電磁屏蔽鍍層的使用。本工藝著手這一基本點(diǎn)，致力于提高軍綠色鈍化膜（本文只以鍍鋅為例）的導(dǎo)電性能，以滿足軍品外殼的電磁屏蔽要求。
    本工藝的改進(jìn)源自我廠的新品研制。某鋁制軍用連接器表面處理要求外殼軍綠色、屏蔽、防鹽霧96h常規(guī)五酸鈍化不能滿足電磁屏蔽要求，經(jīng)改進(jìn)后屏蔽性能有了很大提高。本工藝已用于小批量生產(chǎn)，效果比較滿意，同樣該工藝可滿足產(chǎn)品外殼接地或多數(shù)電子產(chǎn)品的屏蔽要求。
    2·工藝簡介   2·1工藝流程（以鋁制外殼為例）
    除油→熱水洗→流動(dòng)水洗→浸蝕→流動(dòng)冷水洗→二次浸鋅→水洗→鉀鹽鍍鋅→水洗→熱堿水洗→流動(dòng)水洗→出光→水洗→鈍化→水洗→0.2%→~0.5%CrO3熱水封閉→干燥
    2.2 鈍化工藝及操作條件
    鉻酐                           40～50 g/L
    甲酸鈉                       10～20g/L
    醋酸                           40～55g/L
    金屬鹽M                   15～25g/L
     θ                                     室溫
      t             溶液中30～60s，空氣中15～20s
    2·3工藝說明
    1）除油：除油的同時(shí)，鋁被堿腐蝕，一些不溶于堿的金屬如Cu、Mu、Si等暴露在零件表面，在浸蝕時(shí)除去，保證鋁表面均勻、新鮮。
    2）浸蝕：一般純鋁、硬鋁使用1:1HNO31溶液，而含Si較高的鑄鋁要使用HNO3:HF=3:1(體積比）的溶液。
    3）浸鋅：為提高鍍層結(jié)合力，可用二次浸鋅即在一次浸鋅后用1:1HNO3退除后再進(jìn)行二次浸鋅。浸鋅液中可加入少量重金屬鹽（一般用FeCl3)與置換的鋅層合金化改變鋅層的晶體結(jié)構(gòu)，改善鋅層與鋁基體的結(jié)合力。
    4）鉀鹽鍍鋅：由于鍍鋅為弱酸性溶液，為避免浸鋅層被溶解，鍍件必須帶電下槽。鍍后為提高鈍化膜結(jié)合力，應(yīng)使用50～60℃，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%NaOH溶液清洗。
    5）)鈍化：鉻酐是成膜的主要成分，其中被還原的Cr3+作為鈍化膜的骨架，而Cr6+可自動(dòng)修復(fù)受損的鈍化膜，適量Cr3+濃度有利于形成穩(wěn)定的軍綠色。
    甲酸鈉和醋酸參與成膜，有利于溶液PH的穩(wěn)定，它們的含量越高，成膜速度越快，過高鈍化膜發(fā)暗或成灰綠色。
    金屬鹽M含量高低會(huì)影響膜層導(dǎo)電性能，一般可使用配方上限，但M過高會(huì)使膜層發(fā)黑。
    溫度高時(shí)膜層結(jié)合不牢，時(shí)間太長鈍化膜太厚，膜層電阻率增加，對(duì)鍍層屏蔽性能不利，時(shí)間太短為灰暗的彩虹色。
    6）封閉：使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2%～0.5%Cr溶液使鈍化膜的微孔封閉，提高鍍層抗蝕性，溶液溫度50～60℃，處理時(shí)間1～3min。
    3·鈍化膜特性
    3·1電磁屏蔽性能
    連結(jié)器外殼電磁屏蔽性能除與連接方式、殼體材料及厚度等因素有關(guān)外，還與鍍層性能，特別是導(dǎo)電性能密切相關(guān)，一般情況下，鍍層導(dǎo)電性能越好，其屏蔽性能也就越好。各工藝鈍化膜電阻率比較如表1。
             
    由上表可見：本工藝與五酸鈍化工藝相比，其軍綠色鈍化膜導(dǎo)電性能明顯提高，所以該鈍化膜應(yīng)用于鋁外殼的表面防護(hù)同時(shí)也具有較好的電磁屏蔽性能。
    3·2抗腐蝕性能
    該鈍化膜有較好的抗腐蝕性能，能通過96h中性鹽霧試驗(yàn)，而且鹽霧試驗(yàn)后鍍層的屏蔽性能沒有明顯變化。
    3·3成膜速度快
    本工藝對(duì)鍍鋅層厚度沒有特殊要求，而五酸鈍化工藝一般要求鍍鋅層厚度≥5μm，而且該鈍化膜新鮮狀態(tài)時(shí)不易劃傷，結(jié)合力也很理想。
    3·4本工藝不足之處
    1）該鈍化膜會(huì)夾雜少許彩虹色。
    2）該鈍化膜抗蝕性能與五酸鈍化形成的軍綠色鈍化膜相比還有差距。
    3）有待于規(guī)?；a(chǎn)后進(jìn)一步驗(yàn)證工藝的穩(wěn)定性。
    4·結(jié)論
    1）本工藝替代五酸鈍化工藝用于鍍鋅軍綠色鈍化，可滿足電子設(shè)備的電磁屏蔽要求。
    2）鈍化溶液中金屬鹽M含量和溶液中Cr3+含量直接影響鈍化膜性能，特別是導(dǎo)電性能，進(jìn)而影響了鍍層的屏蔽性能。

 電鍍軍綠鋅廠家編輯提供