CN107723720B

CN107723720B - 一种铝及铝合金除膜剂及其应用

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Publication number: CN107723720B
Application number: CN201710931051.XA
Authority: CN
Inventors: 田志斌; 包志华; 郭艳红; 詹益腾
Original assignee: Novel Material Science And Technology Co Ltd Is Inspired Confidence In Guangzhou Three
Current assignee: Novel Material Science And Technology Co Ltd Is Inspired Confidence In Guangzhou Three
Priority date: 2017-10-09
Filing date: 2017-10-09
Publication date: 2019-06-18
Anticipated expiration: 2037-10-09
Also published as: CN107723720A

Abstract

本发明涉及一种铝及铝合金除膜剂，该铝及铝合金除膜剂包括复合酸200～600g/L、复合氧化剂30～150g/L、硅剥离剂2～20g/L、缓蚀剂0.1～20g/L、稳定剂0.1～50g/L、除灰膜剂0.1～50g/L和水；其中，复合酸选自硫酸、氨基磺酸、氟硼酸以及氯酸中的至少两种，复合氧化剂选自双氧水、过硫酸盐、过硼酸盐以及过碳酸盐中的至少两种。上述铝及铝合金除膜剂在保证铝及铝合金表面的除膜效果的前提下，降低了铝及铝合金电镀后工业废气、废水的处理难度。

Description

一种铝及铝合金除膜剂及其应用

技术领域

本发明涉及电镀技术领域，特别涉及铝及铝合金除膜剂、铝及铝合金的除膜方法以及铝及铝合金电镀方法。

背景技术

铝及铝合金具有较高的机械强度和较高的延展性，易加工、比强度高、质量轻等优点，大量应用于建筑、五金、电子、汽车、船舶、飞机、航天航空等领域。

铝及铝合金的电镀是通过电化学的方法在固体表面上沉积一层薄层金属或合金的过程。因为铝的电负性很强，对氧亲和力强，较易形成氧化膜，且铝为两性金属，在酸碱中均不稳定，另外，铝的膨胀系数较大，容易使镀层脱落，因此铝及铝合金属于难镀金属。

在铝及铝合金的电镀工艺种，除膜是一个必不可少的工序，除膜的质量的好坏直接影响电镀的质量。一般地，采用硝酸、磷酸、氢氟酸及硫酸等强酸混合进行酸处理。该方法中采用的硝酸、磷酸、氢氟酸等混合酸会对空气和水体造成严重污染。硝酸处理铝合金后产生NO_X的气体(俗称黄烟)和HF气体，不仅对环境、设备造成腐蚀危害，而且还对操作工人身体健康造成损害。

另外，高浓度的硝酸根、磷酸根、氟离子等废液对人体有致癌的危害，且磷酸根离子的大量排放会造成水体富养，因此必须对工业废水进行严格处理，但该工业废水的处理及其困难。

磷酸根和氟离子需要大量的石灰沉淀，造价较高；硝酸根离子只能采用生物脱氮、离子交换、硝酸盐浓缩回收、反渗透等方法进行处理。其中，生物脱氮法需要较大的废水处理场所来净化水体；离子交换、硝酸盐浓缩回收、反渗透等的废水处理成本令大部分企业望而生畏。

发明内容

基于此，有必要针对如何在保证铝及铝合金表面的除膜效果的前提下，降低铝及铝合金电镀后工业废气、废水的处理难度问题，提供一种铝及铝合金除膜剂及其应用。

一种铝及铝合金除膜剂，由以下组分组成：

所述复合酸选自硫酸、氨基磺酸、氟硼酸以及氯酸中的至少两种；

所述复合氧化剂选自双氧水、过硫酸盐、过硼酸盐以及过碳酸盐中的至少两种。

在铝及铝合金的锻造过程中会引入如：硅、碳、铁、铜、锌、锰等杂质，这些杂质在铝的表面形成一层膜，且由于硅、碳等不导电，在电镀的过程中，若不将其去除，会导致金属表面电荷不均匀，从而使得镀层不均匀，影响电镀的质量。上述除膜剂中的复合酸可以有效溶解铜、锰、铁、锌等杂质；硅剥离剂可以剥离外表的硅杂质；复合氧化剂可以有效的去除裸露的碳杂质，另外，复合氧化剂可以将铝和铝合金的表面氧化，形成一层氧化膜，防止金属内部被复合酸溶解，有利于后续电镀的进行。另外，硅剥离剂可以加速硅的溶解；缓蚀剂可以减缓铝或铝合金的点蚀，增加铝或铝合金表面的光洁度；稳定剂可以与金属离子络合，从而防止金属离子与复合氧化剂接触，进而减缓复合氧化剂的分解；除灰膜剂可以与金属离子络合，并可以附着在待镀金属表面，防止金属离子在待镀金属表面发生置换反应，增加铝合金光洁度。因此该除膜剂可以达到很好的除膜效果。

另外，该除膜剂的复合酸包括：硫酸、氨基磺酸、氟硼酸以及氯酸中的至少两种。摈弃了磷酸、硝酸、氢氟酸的使用，使工业废水处理简单化。

在其中一个实施例中，所述的铝及铝合金除膜剂，由以下组分组成：

在其中一个实施例中，所述硅剥离剂选自氟锆酸钠、氟锆酸铵、氟锆酸钾、氟硼酸钾、氟硼酸铵、氟硼酸钠中的至少一种；

所述缓蚀剂选自苯并三氮唑、硫脲、2-乙基咪唑啉、2-巯基苯并咪唑、2-巯基苯并噻唑、聚乙二醇、乙基己基硫酸钠、1，3-二乙基硫脲、羟甲基纤维素钠、L-甲硫氨基酸、六次甲基四胺、联吡啶和磺基水扬酸中至少一种；

所述稳定剂选自聚丙烯酰胺、乙酰苯胺、苯酚磺酸、葡萄糖酸钠、葡庚糖酸钠和羟基乙酸中至少一种；

所述除灰膜剂选自柠檬酸、酒石酸、苹果酸、氨基磺酸、丙二酸、丁二酸、葡萄糖酸、三乙烯四胺、葡庚糖酸、三乙醇胺、乙二醇单丁醚、二乙二醇单丁醚中至少一种。

在其中一个实施例中，所述稳定剂中还包括：Ni²⁺和/或K⁺；

所述Ni²⁺选自硫酸镍、氯化镍、碳酸镍、氨基磺酸镍中至少一种；

所述K⁺选自氟硼酸钾、碳酸钾、硫酸钾、氯化钾中至少一种。

Ni²⁺、K⁺可以增加稳定剂的稳定性。

在其中一个实施例中，所述稳定剂选自硫酸钾和葡庚糖酸钠的混合物、硫酸镍和葡萄糖酸钠的混合物、硫酸钾和葡萄糖酸钠和葡庚糖酸钠和氨基磺酸的混合物。

在其中一个实施例中，所述过硫酸盐选自过硫酸钠、过硫酸钾、过硫酸铵中至少一种；

所述过硼酸盐选自过硼酸钠、过硼酸钾、过硼酸铵中至少一种；

所述过碳酸盐选自过碳酸钠、过碳酸钾、过碳酸铵中至少一种。

在其中一个实施例中，所述缓蚀剂选自：苯并三氮唑和六次甲基四胺和聚乙二醇的混合物、羟甲基纤维素钠和2-巯基苯并噻唑和聚乙二醇的混合物、苯并三氮唑和1，3-二乙基硫脲和聚乙二醇和磺基水杨酸的混合物、苯并三氮唑和六次甲基四胺和聚乙二醇的混合物；

所述除灰膜剂选自柠檬酸和酒石酸的混合物、柠檬酸和苹果酸的混合物、柠檬酸和酒石酸和乙二醇单丁醚的混合物、氨基磺酸和柠檬酸和乙二醇单丁醚和酒石酸的混合物。

一种铝及铝合金的除膜方法，包括以下步骤：

(1)配制上述的铝及铝合金除膜剂；

(2)在预定温度下，将待处理铝或铝合金浸置于步骤(1)所配制的除膜剂中预定时间。

在其中一个实施例中，所述预定温度为15～35℃，所述预定时间为20～180秒。

本发明的另一目的是提供上述铝及铝合金除膜剂在铝及铝合金电镀中的应用。

由于上述除膜剂不仅可以有效地除去铝及铝合金表面的膜，而且可以降低除膜后工业废气、废水的处理难度以及对操作人员的身体伤害，因此使用上述除膜剂的铝及铝合金电镀方法，不仅拥有很好的电镀效果，而且可以降低电镀后的工业废气、废水处理的难度以及对操作人员的身体伤害。

附图说明

图1表示未经产品5的除膜剂处理的铝合金片的图；

图2表示经产品5的除膜剂处理后的铝合金片的除膜后的图。

具体实施方式

铝及铝合金除膜剂包括复合酸、复合氧化剂、硅剥离剂、缓蚀剂、稳定剂、除灰膜剂以及水，其中，水作为溶剂溶解复合酸、复合氧化剂、硅剥离剂、缓蚀剂、稳定剂以及除灰膜剂。需要说明的是，复合酸是指含有两种或两种以上的酸的混合酸；复合氧化剂是指含有两种或两种以上氧化剂的混合氧化剂。

由于在铝及铝合金的锻造过程中会引入如：硅、碳、铁、铜、锌、锰等杂质，这些杂质在铝的表面形成一层膜，且由于硅、碳等不导电，在电镀的过程中，若不将其去除，会导致金属表面电荷不均匀，从而使得镀层不均匀，影响电镀的质量。因此，需要添加酸来溶解杂质，从而除去铝及铝合金表面的灰膜，使铝及铝合金导电均匀化。

由于酸性较弱的物质，无法溶解上述杂质，达到所需效果，因此，通常需将酸性较强的无机酸混合使用，以保证除膜效果。但是硝酸、磷酸、氢氟酸等会给后续工业废水的处理带来很大的难度，另外，在含硝酸的体系中加入铝或铝合金后，会有NO_X和氟化氢气体产生，严重影响操作者身体健康。

在本实施例中，复合酸选自硫酸、氨基磺酸、氟硼酸以及氯酸中的至少两种。其中，氨基磺酸可以除去铁、铜等杂质，不挥发、无臭味且对人体毒性极小，氨基磺酸与杂质反应后生成(SO₃NH₂)^2-和氢气，因此后处理简单。氟硼酸可以有效地除去硅酸盐膜，其后处理可以加入石灰，生成氟硼酸钙沉淀，或者加入钾盐，生成氟硼酸钾沉淀，从而将其除去。此外，氯酸和硫酸的工业废水处理较简单，无环境污染风险。

由于硫酸成本较低，废水处理简单，可以选择硫酸作为主要的酸，再适当添加一定浓度的其他酸混合，形成复合酸。

在一实施例中，复合酸由硫酸和氯酸组成。

在一实施例中，复合酸由硫酸和氨基磺酸组成。

在一实施例中，复合酸由硫酸、氟硼酸和氯酸组成。

在一实施例中，复合酸由硫酸、氨基磺酸和氯酸组成。

由于铝为活泼金属，为了防止复合酸溶解内部的铝或铝合金，需要加入氧化剂。为了保证氧化剂的氧化效果，可以将几种氧化剂混合，以增强氧化效果。使除去表面膜后的铝或铝合金形成一层氧化膜，从而防止复合酸对内部铝或铝合金的溶解。

在本实施例中，复合氧化剂选自双氧水、过硫酸盐、过硼酸盐以及过碳酸盐中的至少两种。

具体地，过硫酸盐选自过硫酸钠、过硫酸钾、过硫酸铵中至少一种；过硼酸盐选自过硼酸钠、过硼酸钾、过硼酸铵中至少一种；过碳酸盐选自过碳酸钠、过碳酸钾、过碳酸铵中至少一种。

双氧水在碱性条件下易分解，且分解后的产物为氧气和水，无环境污染。同样过硫酸盐、过硼酸盐以及过碳酸盐的后处理较简单，不会造成环境污染。

在一实施例中，复合氧化剂由双氧水、过硼酸钠组成。

在一实施例中，复合氧化剂由双氧水和过硫酸钠组成。

在一实施例中，复合氧化剂由双氧水、过硼酸钠和过碳酸钠组成。

另外，复合酸的浓度与溶解效率关系较大，为了能充分除去铝或铝合金表面的膜，同时减少对内部铝或铝合金的损害，需要保证复合酸在一定的浓度范围内。同样，复合氧化剂的浓度决定了铝或铝合金的氧化膜的形成效率，浓度过高，后处理难度较大，浓度过低，无法实现铝或铝合金的氧化。在一实施例中，复合酸200～600g/L、复合氧化剂30～150g/L。

在一实施例中，复合酸300～500g/L、复合氧化剂100～150g/L。

需要说明的是，复合酸的浓度为混合酸的总浓度，复合酸中各个酸的比例可以根据需要进行调节，当以硫酸作为主要成分时，硫酸与其他酸的比例在5：1～8：1(体积比)的范围内。

同样，复合氧化剂的浓度为混合氧化剂的总浓度，复合氧化剂中各个氧化剂的比例可以根据需要进行调节，当以双氧水作为主要成分时，双氧水与其他氧化剂的比例在1：1～8：1(体积比)的范围内。

由于硅易与硅剥离剂反应，生成氟硅酸，因此，在除膜剂中加入硅剥离剂可以增加除膜效率。该硅剥离剂可以选自氟锆酸钠、氟锆酸铵、氟锆酸钾、氟硼酸钾、氟硼酸铵、氟硼酸钠中至少一种。由于氟离子对环境产生污染，硅剥离剂会部分电离出氟离子，因此需要严格控制硅剥离剂的加入。在本实施例中，硅剥离剂的浓度为2～20g/L。

另外，由于铝或铝合金在复合氧化剂的存在下会生成氧化膜，即形成钝化膜，而该钝化膜中存在夹杂物、空穴等缺陷时，在酸性环境下容易造成点蚀。点蚀是指在特定环境介质下，经过一段时间后，在金属表面部地区出现的纵深发展的腐蚀小孔。因此，可以在上述除膜剂中加入缓蚀剂，以减缓铝或铝合金的点蚀，增加铝或铝合金表面的光洁度。该缓蚀剂可以为苯并三氮唑、硫脲、2-乙基咪唑啉、2-巯基苯并咪唑、2-巯基苯并噻唑、聚乙二醇、乙基己基硫酸钠、1，3-二乙基硫脲、羟甲基纤维素钠、L-甲硫氨基酸、六次甲基四胺、联吡啶和磺基水扬酸中至少一种。上述缓蚀剂可以与金属离子形成一层致密的络合物膜，从而防止铝及铝合金的点蚀。

另外，多种缓蚀剂之间会产生协同作用，通常混合的缓蚀效果优于单独使用。

在一实施例中，缓蚀剂为苯并三氮唑、六次甲基四胺以及乙二醇的混合物。

在一实施例中，缓蚀剂为羟甲基纤维素钠、2-巯基苯并噻唑以及聚乙二醇的混合物。

在一实施例中，缓蚀剂为苯并三氮唑、1,3-二乙基硫脲以及聚乙二醇和磺基水杨酸的混合物。

缓蚀剂在一定的浓度下，缓释效果最好，浓度过高或过低都会影响缓蚀效率。在一实施例中，缓蚀剂在0.1～20g/L的范围内。在另一实施例中，缓蚀剂在5～20g/L的范围内。

需要说明的是，该浓度范围为总的浓度范围，当缓蚀剂为多种试剂的混合物时，其混合物的总浓度在0.1～20g/L的范围内。

另外，当缓蚀剂在水中的溶解度较小时，可以加入适量的助溶剂。

由于复合氧化剂容易分解，特别是双氧水，在光照、加热以及一些金属离子的存在下都会促进其分解。为了防止复合氧化剂的分解，需要加入稳定剂。具体地，该稳定剂可以选自聚丙烯酰胺、乙酰苯胺、苯酚磺酸、葡萄糖酸钠、葡庚糖酸钠和羟基乙酸中至少一种；该类稳定剂与金属离子络合，从而防止金属离子与复合氧化剂接触，进而减缓复合氧化剂的分解。

稳定剂的浓度需要控制在一定的范围内，以保证其稳定效果。在一本实施例中，稳定剂在0.1～50g/L的范围内。在另一实施例中，稳定剂在10～50g/L的范围内

需要说明的是，该浓度范围为总的浓度范围，当稳定剂为多种试剂的混合物时，其混合物的总浓度在0.1～50g/L的范围内。

另外，还可以在该类稳定剂中加入Ni²⁺和/或K⁺，也就是说，可以加入Ni²⁺、K⁺或者Ni²⁺和K⁺。其中，Ni²⁺由硫酸镍、氯化镍、碳酸镍、氨基磺酸镍中至少一种提供；K⁺可以由氟硼酸钾、碳酸钾、硫酸钾、氯化钾中至少一种提供。Ni²⁺、K⁺的加入可以加强上述稳定剂的作用。其机理可能是，在铝或铝合金的表面上，由于电荷平衡，Ni²⁺或K⁺的靠近有利于铜离子、铁离子等金属杂质游离进入溶液中，从而有利于络合剂与金属离子的络合。

在一实施例中，稳定剂为硫酸钾和葡庚糖酸钠的混合物。

在一实施例中，稳定剂为硫酸镍和葡萄糖酸钠的混合物。

在一实施例中，稳定剂为硫酸钾和葡萄糖酸钠和葡庚糖酸钠的混合物。

在一实施例中，稳定剂为苯酚磺酸和三乙醇胺和羟基乙酸的混合物。

由于金属离子浓度过大时，会加速复合氧化剂的分解，因此需要限制Ni²⁺、K⁺的加入量。在一实施例中，Ni²⁺和/或K⁺在0.1～10g/L的范围内。在另一实施例中，Ni²⁺和/或K⁺在1.5～5g/L的范围内。

此外，由于铝为较活泼金属，当溶液中含有铜离子、铁离子、锰离子等金属离子时，容易发生置换反应，从而在铝或铝合金表面形成疏松的金属层，影响镀层的结合力。因此，可以在上述除膜剂中加入除灰膜剂，该除灰膜剂与金属离子络合，并可以附着在待镀金属表面，防止金属离子在待镀金属表面发生置换反应。该除灰膜剂包括：柠檬酸、酒石酸、苹果酸、氨基磺酸、丙二酸、丁二酸、葡萄糖酸、三乙烯四胺、葡庚糖酸、三乙醇胺、乙二醇单丁醚、二乙二醇单丁醚中至少一种。

在一实施例中，除灰膜剂为柠檬酸和酒石酸的混合物。

在一实施例中，除灰膜剂为柠檬酸和苹果酸的混合物。

在一实施例中，除灰膜剂为柠檬酸和酒石酸和乙二醇单丁醚的混合物。

在一实施例中，除灰膜剂为氨基磺酸和柠檬酸和乙二醇单丁醚和酒石酸的混合物。

除灰膜剂需要在一定的浓度范围内，以保证其效果。在一实施例中，除灰膜剂在0.1～50g/L的范围内。在另一实施例中，除灰膜剂在25～50g/L的范围内。

需要说明的是，该浓度范围为总的浓度范围，当除灰膜剂为多种试剂的混合物时，其混合物的总浓度在0.1～50g/L的范围内。

一种铝及铝合金的除膜方法，该方法采用上述铝或铝合金除膜剂。

由于上述除膜剂可以有效去除铝及铝合金表面膜，故采用该方法来去除铝及铝合金表面膜可以在保证铝及铝合金表面的除膜效果的前提下，降低铝及铝合金电镀后工业废气、废水的处理难度问题，满足工业生产需求。

具体地，铝及铝合金的除膜方法包括以下步骤：

(1)配制上述铝及铝合金除膜剂；

(2)在预定温度下，将待处理铝或铝合金静置于步骤(1)所配制的除膜剂中预定时间。

在一实施例中，15～35℃下，将待处理铝或铝合金静置于步骤(1)所配制的除膜剂中20～180秒，取出。

在一实施例中，上述铝及铝合金除膜剂在金属电镀中的应用。该电镀方法包括以下步骤：

(1)镀前处理；

(2)采用上述的铝或铝合金除膜剂进行除膜；

(3)沉锌处理；

(4)预镀镍；

(5)碱性焦磷酸盐镀铜；

(6)酸性光亮镀铜；

(7)进行多层镀镍铬处理。

其中，步骤(1)的镀前处理包括除油、除蜡等。

步骤(2)中使用上述除膜剂，除去铝或铝合金表面的膜，防止电镀不均等现象的发生。

步骤(3)的沉锌处理是为了在铝表面形成致密且均匀的锌合金金属薄层，为后续工序提供良好的结合力。

具体地，沉锌步骤分为一次沉锌和二次沉锌，在一实施例中，所采用的沉锌液为：SF-8300A无氰沉锌剂370～410mL/L和SF-8300B无氰沉锌碱度调整剂190～215mL/L，沉锌处理的温度为18～25℃，一次沉锌时间为50～90s，二次沉锌时间为30～50s。

步骤(4)预镀镍，形成镍层。

该步骤中，可以使用瓦特镍来形成镍层。瓦特镍不含光亮剂，其成本较低。在一实施例中，所采用的瓦特镍包括：硫酸镍200～300g/L、氯化镍40～55g/L、硼酸40～50g/L。电镀条件为：pH值为3.8～4.5、温度为50～60℃、阴极电流密度为2～3A/dm²、电镀时间为5～30min。

在一实施例中，所使用镍为碱性化学镍，其组分包括：SF-650A塑料化学镍浓缩液25～35ml/L、SF-650B塑料化学镍还原剂25～40ml/L、SF-650C塑料化学镍稳定剂40～80ml/L、纯氨水10～20ml/L。反应条件为：pH值为8.4～8.8、反应时间为4～10min、反应温度为35～45℃。

步骤(5)通过焦磷酸盐镀铜，在表面形成铜层，为后续工序提供更好的结合力。

在一实施例中，使用碱性焦磷酸盐镀铜，其电镀液组成为：焦磷酸铜75～95g/L、焦磷酸钾280～350g/L、柠檬酸钾10～30g/L。

在一实施例中，使用碱性光亮焦磷酸盐镀铜，其电镀液组成为：焦磷酸铜75～95g/L、焦磷酸钾280～350g/L、光亮剂1～15ml/L、pH值8.6～9.0。

电镀条件为：pH值为8.6～9.0、反应温度为50～60℃、阴极电流密度为0.5～1A/dm²、电镀时间为5～20min。

步骤(6)通过酸性光亮镀铜，在步骤(5)的铜层的基础上再镀一层铜，提高镀层的光亮性。

在一实施例中，酸性光亮镀铜的电镀液组成为：硫酸铜180～220g/L、纯硫酸50～75g/L、氯离子50～90ppm、SF-8610MU酸铜开缸剂4～8ml/L、SF-8610A酸铜填平剂0.4～0.8ml/L、SF-8610B酸铜光亮剂0.2～0.5ml/L。电镀条件为：温度为20～30℃、阴极电流密度为1～6A/dm²。

步骤(7)进行多层镀镍铬处理，从而实现铝或铝合金的镀镍铬工序。

由于上述除膜剂不仅可以有效地除去铝合金表面的膜，而且可以降低除膜后工业废气、废水的处理难度以及对操作人员的身体伤害，因此使用上述除膜剂的铝及铝合金电镀方法，不仅拥有很好的电镀效果，而且可以降低电镀后的工业废气、废水处理的难度以及对操作人员的身体伤害。

以下结合具体实施例对本发明的铝及铝合金除膜剂及其应用进行更详细的说明。

实施例1

铝及铝合金除膜剂的组分如下表：

其中对比产品为通常所使用的除膜剂的组分。

除膜剂溶液按500ml/L于水中添加铝及铝合金除膜剂配制而得。

除膜实验：

(1)取相同大小待电镀的铝合金6片，分别进行编号，编号为：①、②、③、④、⑤以及⑥，经相同预处理后，在25℃下，将①～⑥分别置于上表配制的铝及铝合金除膜剂中。具体地，①静置于产品1中，②静置于产品2中，③静置于产品3中，④静置于产品4中，⑤静置于产品5中，⑥静置于对比产品中。120秒后，取出观察。

(2)将除膜后的铝合金片在相同条件下进行电镀。

电镀步骤采用上述的电镀液组分和电镀条件或者现有的常用电镀液组分和电镀条件进行电镀。

结果分析：

产品1由复合酸和复合氧化剂组成；产品2由复合酸、复合氧化剂以及硅剥离剂组成；产品3由复合酸、复合氧化剂、硅剥离剂以及缓蚀剂组成；产品4由复合酸、复合氧化剂、硅剥离剂、缓蚀剂以及稳定剂组成；产品5由复合酸、复合氧化剂、硅剥离剂、缓蚀剂、稳定剂以及除灰膜剂组成。

将铝合金片置于除膜剂中时，对比产品中有棕黄色烟产生，产品1～5均没有棕黄色烟产生。

静置120秒后，取出观察，发现铝合金片①～④以及⑥的表面存在灰黑色膜层，铝合金片⑤表面无黑灰色膜层，表面光亮平整。图1表示铝合金片⑤除膜前的图，图2表示铝合金片⑤除膜后的图。

电镀后，铝合金片①、②的电镀效果较差，③、④、⑥次之，且③、④的电镀效果与⑥类似，⑤的电镀效果优于⑥，电镀面光亮、平整。表明产品5的除膜效果较好。

另外，将按上表配制的除膜剂分别置于室温下放置6个月，再按相同的方法进行电镀。产品1、产品2、产品3以及对比产品6所对应的铝合金的电镀效果有所下降，产品4、产品5对应的铝合金的电镀效果未发生变化，表明在除膜剂中加入稳定剂可以增加除膜剂的稳定性。

实施例2

铝剂铝合金除膜剂的组分如下表：

除膜剂溶液按600ml/L于水中添加铝及铝合金除膜剂配制而得。

除膜实验：

(1)取3片铝合金片，分别编号⑦、⑧以及⑨，经相同预处理后，在25℃下，将⑦～⑨分别置于上表配制的铝及铝合金除膜剂中。具体地，⑦静置于产品7中，⑧静置于产品8中，⑨静置于产品9中。120秒后，取出观察。

(2)将除膜后的铝合金片在相同条件下进行电镀。

结果分析：

产品7在产品9的基础上除去了硫酸镍，以葡萄糖酸钠单组份作为稳定剂，产品8在产品9的基础上除去2-巯基苯并噻唑和聚乙二醇，以羟甲基纤维素钠单组份作为缓蚀剂。

除膜后，⑦和⑨上无灰黑色膜，表面平整。⑧存在灰黑色膜，存在少量点蚀。电镀后，⑦和⑨具有相同的电镀效果，电镀表面光亮、平整，⑧的电镀面不如产品9平整。表明复合组分缓蚀剂可以增强缓蚀效果。

另外，将产品7～9置于室温下静置6个月，再按相同的方法进行除膜和电镀。产品7的除膜效果降低，电镀效果不佳。表明Ni²⁺的加入可以增加稳定剂的稳定效果。

实施例3

铝剂铝合金除膜剂的组分如下表：

除膜剂溶液按400ml/L于水中添加铝及铝合金除膜剂配制而得。

除膜实验：

(1)取3片铝合金片，分别编号①、②和③，经相同预处理后，在25℃下，将①、②和③分别置于上表配制的铝及铝合金除膜剂中。具体地，①静置于产品10中，②静置于产品11中，③静置于产品12中。120秒后，取出观察。

(2)将除膜后的铝合金片在相同条件下进行电镀。

结果分析：

产品10只含有硫酸，产品11中由硫酸和氯酸组成复合酸，产品12中由硫酸、氟硼酸以及氯酸组成复合酸。

实验结果表明，除膜后，①上有灰黑色膜，②和③无灰黑色膜，且表面平整。电镀后，①的电镀效果较差，②和③的电镀效果较好，并且③的电镀效果优于②。可以推测，复合酸至少由两种酸复合而成，且含三种酸时，除膜效果较好。

实施例4

铝剂铝合金除膜剂的组分如下表：

除膜剂溶液按560ml/L于水中添加铝及铝合金除膜剂配制而得

除膜实验：

(1)取2片铝合金片，分别编号④和⑤，经相同预处理后，在25℃下，将④和⑤分别置于上表配制的铝及铝合金除膜剂中。具体地，④静置于产品13中，⑤静置于产品14中。120秒后，取出观察。

(2)将除膜后的铝合金片在相同条件下进行电镀。

结果分析：

产品13由双氧水单组分作为氧化剂，产品14由双氧水和过硫酸钠组成复合氧化剂。实验结果表明，除膜后，④上有灰黑色膜，⑤无灰黑色膜，且表面平整。电镀后，④的电镀效果较差，⑤的电镀效果较好。可以推测，复合氧化剂至少需要两种氧化剂组成。

实施例5

除膜剂除膜后，金属基体与电镀面的结合力实验

一、热震实验

使用实施例1-实施例4的产品对铝合金片进行除膜，然后采用上述的电镀液组分和电镀条件或者现有的常用电镀液组分和电镀条件进行电镀。电镀完成后将零件置于220℃的条件下进行烘烤，60分钟后取出，立即投入冷水中，10分钟后，取出观察，该零件有无起泡、脱皮的现象。结果如下表：

除膜剂	镀层与基体的结合力
		产品1	起泡、脱皮，结合力差
产品2	起泡、脱皮，结合力差
		产品3	起泡、脱皮，结合力差
产品4	无起泡、脱皮，结合力好
		产品5	无起泡、脱皮，结合力好
对比产品	起泡、脱皮，结合力较差
		产品7	起泡、脱皮，结合力较差
产品8	无起泡、脱皮，结合力好
		产品9	无起泡、脱皮，结合力好
产品10	起泡、脱皮，结合力差
		产品11	无起泡、脱皮，结合力好
产品12	无起泡、脱皮，结合力好
		产品13	起泡、脱皮，结合力差
产品14	无起泡、脱皮，结合力好

二、锉刀实验

使用实施例1-实施例4的产品对铝合金片进行除膜，然后采用现有的常用的方法在金属基体上沉积金属覆盖层(使用电沉积层或化学沉积层)。沉积完成后，利用四寸锉刀在零件边缘沿金属基体向沉积层的方向与镀层呈45°角挫去沉积层，观察，沉积层与金属基体有无分离。结果如下表：

除膜剂	镀层与基体的结合力
		产品1	镀层大块剥落，结合力差
产品2	镀层大块剥落，结合力差
		产品3	镀层大块剥落，结合力差
产品4	有少量镀层从基体上脱落，结合力较差
		产品5	镀层与基体间无剥落，结合力好
对比产品	有镀层从基体上脱落，结合力较差
		产品7	有镀层从基体上脱落，结合力较差
产品8	镀层与基体间基本无脱皮，结合力较好
		产品9	镀层与基体间无脱皮，结合力好
产品10	镀层大块剥落，结合力差
		产品11	镀层与基体间无脱皮，结合力好
产品12	镀层与基体间无脱皮，结合力好
		产品13	镀层大块剥落，结合力差
产品14	镀层与基体间无脱皮，结合力好

三、模拟锯刀实验

使用实施例1-实施例4的产品对铝合金片进行除膜后，采用上述电镀液和电镀条件或者现有的常用电镀液组分和电镀条件进行电镀后，利用钢锯条，锯齿朝下并由基体面向镀层以约200尺/分钟的锯速切割，每个样品进行4次测试，并且相互距离3～4毫米，观察，有无脱皮现象。结果如下表：

从以上实验可以看出，使用本发明除膜剂处理后的铝合金片经电镀后，金属基体与电镀面的结合力较强。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种铝及铝合金除膜剂，其特征在于，由以下组分组成：

2.根据权利要求1所述的铝及铝合金除膜剂，其特征在于，由以下组分组成：

3.根据权利要求1或2所述的铝及铝合金除膜剂，其特征在于，所述硅剥离剂选自氟锆酸钠、氟锆酸铵、氟锆酸钾、氟硼酸钾、氟硼酸铵、氟硼酸钠中的至少一种；

4.根据权利要求3所述的铝及铝合金除膜剂，其特征在于，所述稳定剂中还包括：Ni²⁺和/或K⁺；

5.根据权利要求4所述的铝及铝合金除膜剂，其特征在于，所述稳定剂选自硫酸钾和葡庚糖酸钠的混合物、硫酸镍和葡萄糖酸钠的混合物、硫酸钾和葡萄糖酸钠和葡庚糖酸钠的混合物。

6.根据权利要求1或2所述的铝及铝合金除膜剂，其特征在于，所述过硫酸盐选自过硫酸钠、过硫酸钾、过硫酸铵中至少一种；

7.根据权利要求1或2所述的铝及铝合金除膜剂，其特征在于，所述缓蚀剂选自：苯并三氮唑和六次甲基四胺和聚乙二醇的混合物、羟甲基纤维素钠和2-巯基苯并噻唑和聚乙二醇的混合物、苯并三氮唑和1，3-二乙基硫脲和聚乙二醇和磺基水杨酸的混合物、苯并三氮唑和六次甲基四胺和聚乙二醇的混合物；

8.一种铝及铝合金的除膜方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)配制权利要求1-7任一权利要求所述的铝及铝合金除膜剂；

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述预定温度为15～35℃，所述预定时间为20～180秒。

10.权利要求1-7任一项权利要求所述的铝及铝合金除膜剂在铝及铝合金电镀中的应用。