离子镀铝技术介绍

离子镀铝技术介绍-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

离子镀铝技术

离子镀铝是通过物理气相沉积方法的方法在产品表面镀覆一层厚度均匀、结合力好的纯铝涂层。离子镀铝是一门新技术，它具有工艺温度低、镀层组织致密附着性、绕镀性良好、无公害等优点。目前主要有磁控溅射、多弧和电阻加热蒸发这三类设备。美国等国开展了离子镀铝研究工作较早，已取得较好成果，并应用于生产上。我国在80年代前后开展了离子镀的研究工作，并相继开始了离子镀铝的研究，但由于缺少环保意识，未获得大规模推广。

1、离子镀铝工艺流程

（1）入炉前的工件清洗：金属清洗剂浸泡—金属清洗剂超声波清洗—去离子水冲洗—脱水—烘干。通过清洗，使工件表面达到去油、去污、脱水的状态；

（2）装炉后的离子溅射清洗：工件装卡入炉，抽真空、待真空度抽到8x 10-3Pa时，加热烘烤工件，同时通入氩气到2.6～6.67Pa之后，施加800～1000V的负偏压，对工件进行离子清洗，离子轰击15～20min，以保证铝涂层与工件有良好的结合力；

（3）离子沉积镀铝：起铝靶、调正氩分压、调整所需的靶功率。等铝靶工作正常后，打开挡板，镀制铝涂层；

（4）镀覆后处理：镀制结束，工件随炉冷却到150℃后，出炉，进行化学氧化处理（在7.5～15g/l阿洛丁1200S溶液中氧化30～60s）。

2、离子镀铝涂层的特点

离子镀铝是为了取代电镀镉涂层而发展起来的。由于电镀镉的一些问题，现在欧美国家已禁止使用电镀镉涂层，这些问题主要有：普通的电镀镉工艺不但造成环境污染，而且要引起高强钢和钛合金氢脆；电镀镉涂层的耐蚀性能低于离子镀铝层；电镀镉涂层的使用温度低于232℃，而离子镀铝层可用于500℃。

离子镀铝有下列优点：

（1）离子镀铝层的组织结构可以通过工艺参数控制，从而得到晶粒细小、厚度均匀、结台力优异的涂层；

（2）采用离子镀铝工艺不会造成环境污染，也不损害基体的机械性能，甚至能明显提高某些基体材料的疲劳性能；

（3）离子镀铝涂层比电镀镉和锌涂层具有更好的保护性能和更高的使用温度；

（4）铝涂层除了保护作用之外，还具有其它许多优异的性能，例如优异的导电性和漂亮的外观等。

3、离子镀铝涂层的效果

美国军标列出了三级二类铝涂层厚度和耐蚀性能的Mil-C-83488B标准：

其中一级铝涂层的厚度不小于25μm，用于腐蚀条件比较苛刻的环境，例如高温和接触外界的环境；二级涂层厚度不小于12.5μm，用于中等程度的腐蚀环境，例如不和外界接触的环境；三级铝涂层厚度大于7.5μm，用于工件尺寸要求严格的工件，例如带有螺纹的紧固件。一类铝涂层是指加涂后不经进一步表面处理的涂层。二类铝涂层是指加涂后，涂层表面要经玻璃球喷射后再进行铬酸盐钝化处理的铝涂层。

钝化处理可以进一步提高涂层的耐蚀性能。

离子镀铝沉积设备镀覆前后处理设备