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3、結(jié)果與討論
3.1化學(xué)浸鍍仿金工藝條件的確定
4種組合工藝實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表1?？梢钥闯?，組合工藝(1)能實(shí)現(xiàn)化學(xué)浸鍍仿金，所形成的鍍層呈仿金色澤，而且結(jié)合力好，裝飾效果好。  
          
3.2主要成分的作用與影響
3.2.1硫酸銅和硫酸亞錫的影響
硫酸銅和硫酸亞錫是化學(xué)浸鍍仿金的主鹽，在浸鍍液酸性環(huán)境中，Cu2+和Sn2+與鋁表面形成的鎳層發(fā)生置換反應(yīng)，形成仿金鍍層。通過(guò)控制鍍層中銅和錫的含量，可獲得仿金色澤，硫酸銅和硫酸亞錫含量對(duì)仿金層色澤的影響見表2。由表2可知，硫酸銅含量控制在1.2~1.5 g/L，SnSO4含量控制在8~10 g/L為宜。
3.2.2配位劑和促進(jìn)劑的影響
用金屬鎳置換銅比置換錫快得多，因此在簡(jiǎn)單Cu2+、Sn2+鹽混合溶液中難以獲得色澤理想的仿金層，只有當(dāng)Cu2+的置換反應(yīng)受到一定的限制，或Sn2+的置換反應(yīng)受到適當(dāng)?shù)拇龠M(jìn)時(shí)，才能獲得含銅量較低的金色仿金層。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)，選擇酒石酸或檸檬酸作為銅離子配位劑，氫氟酸作為錫離子促進(jìn)劑，能較好地調(diào)節(jié)Cu2+、Sn2+的置換速度，獲得理想的仿金色澤。適宜的配位劑含量為10~15 g/L，氫氟酸含量為40~50 mL/L。
            
3.2.3硫酸的影響
硫酸的作用是為銅和錫的置換反應(yīng)提供酸性環(huán)境，同時(shí)也能抑制鍍液中Sn2+的水解，保持鍍液穩(wěn)定。
硫酸濃度對(duì)鍍層質(zhì)量的影響見表3。由表3可知，H2SO4含量控制在10~20 mL/L為宜。
            
3.2.4穩(wěn)定劑的影響
由于鍍液中Sn2+很不穩(wěn)定，容易氧化成Sn4+，而Sn4+極易水解產(chǎn)生沉淀，使鍍液中Sn2+的有效含量下降，造成錫的置換困難，導(dǎo)致鍍層色澤呈銅色。為了阻止或延緩酸性鍍液中Sn2+的氧化，提高鍍液的穩(wěn)定性，必須添加有效的穩(wěn)定劑。根據(jù)文獻(xiàn)[3]經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合本工藝特點(diǎn)，選擇多種有機(jī)物(對(duì)苯二酚、甲醛、抗壞血酸、檸檬酸)和無(wú)機(jī)物(鈰和釩的化合物)制備了一種高效復(fù)合穩(wěn)定劑XT-08B，該穩(wěn)定劑具有較強(qiáng)的還原性，可將部分Sn4+還原成Sn2+。未加XT-08B穩(wěn)定劑的化學(xué)浸鍍仿金液放置7 d，會(huì)產(chǎn)生大量沉淀；而加入XT-08B穩(wěn)定劑后，化學(xué)浸鍍仿金液放置3個(gè)月，仍然澄清，無(wú)沉淀，其穩(wěn)定性大大提高。另外，XT-08B穩(wěn)定劑對(duì)仿金鍍層色澤影響很小，其加入量控制在10~15 mL/L為宜。穩(wěn)定劑含量過(guò)低，穩(wěn)定效果較差；過(guò)高，增加生產(chǎn)成本。
3.3工藝條件的影響
溫度升高時(shí)，較易沉積的金屬銅在合金中的相對(duì)含量有提高的趨勢(shì)，導(dǎo)致鍍層中銅含量增加。另外，溫度升高，可能導(dǎo)致錫鹽水解，使得鍍液中SnSO4的含量減少。一般溫度控制在15~35°C為宜。溫度過(guò)高，鍍層中錫含量降低，鍍層呈銅紅色，影響仿金色澤。
施鍍時(shí)間控制在10~15 min為宜。時(shí)間過(guò)短，形成的仿金層色澤淺，不均勻，有露底現(xiàn)象；時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，仿金色澤偏深，呈銅紅色，影響裝飾效果。
3.4性能檢測(cè)結(jié)果
3.4.1結(jié)合力的測(cè)量
在彎曲試驗(yàn)中，化學(xué)浸鍍仿金層未出現(xiàn)剝離、碎屑剝離和片狀剝離；熱震試驗(yàn)中，化學(xué)浸鍍仿金層也未出現(xiàn)起泡、剝離、裂紋等現(xiàn)象。這說(shuō)明鍍層結(jié)合力好。
3.4.2耐鹽水腐蝕性能   為比較浸鍍層在鹽水中的耐蝕性，將電鍍仿金片、本工藝化學(xué)浸鍍仿金片同時(shí)浸入室溫、5%NaCl溶液中，經(jīng)過(guò)240 h浸泡試驗(yàn)，2種試片均未發(fā)生腐蝕現(xiàn)象。這說(shuō)明本工藝形成的浸鍍仿金層與電鍍仿金層耐腐蝕性相當(dāng)，可替代仿金電鍍。
4、結(jié)論
采用浸鋅+堿性化學(xué)鍍鎳+酸性化學(xué)鍍鎳+化學(xué)浸鍍仿金組合工藝方法，研制了一種新的鋁及鋁合金化學(xué)浸鍍仿金工藝，該化學(xué)浸鍍仿金工藝規(guī)范如下：SnSO4 8~10 g/L，CuSO4 1.2~1.5 g/L，配位劑10~15 g/L，H2SO4 10~20 mL/L，XT-08B穩(wěn)定劑10~12 mL/L，氫氟酸40~50 mL/L，氟化銨1~2 g/L，溫度15~35°C，時(shí)間10~15 min。由此工藝得到的仿金層色澤典雅純正，結(jié)合力好，工藝操作簡(jiǎn)便，對(duì)環(huán)境污染小，耐蝕性可與電鍍仿金層媲美，因而具有較好的應(yīng)用前景。
由深圳化學(xué)鍍鎳廠整理