[发明专利]无氰仿金电镀Cu-Zn二元合金的方法

说明书

技术领域

本发明涉及无氰仿金电镀领域。 

背景技术

黄金以其光彩夺目的绚丽色彩深受人们的喜爱，因此在装饰性电镀中镀金一直占有较大比例，但是纯金电镀又因黄金价格昂贵、硬度低、耐磨性差，使其应用受到了限制。仿金镀层既有金黄色的色泽，可以满足装饰性的要求，又提高了镀层的硬度、耐磨性等机械性能，也节约了黄金，具有明显的经济效益和广阔的发展前景。但是目前的仿金电镀工艺大都以氰化镀黄铜为主，该工艺工作电流小，允许电镀时间短，阳极溶解性能差，且含氰镀液有剧毒，三废处理成本高，如果处理不当不仅污染环境，还危害人的健康。1992年联合国环境发展大会将“清洁生产”写入了《二十一世纪国际行动议程》。我国也于2003年正式实施《中华人民共和国清洁生产促进法》。所以，发展无氰电镀对社会经济的可持续发展具有重要意义。 

近年来发展起来的无氰仿金电镀液体系有焦磷酸盐体系、酒石酸盐体系、HEDP体系、柠檬酸体系等。这些体系具有镀液稳定、深镀能力较强、镀层色泽较均匀等优点，在一定程度上都能得到具有装饰效果的仿金镀层，但都存在其各自的局限性：如镀液组成复杂、电流密度窄、镀液不易维护；镀层与基体结合力差、色泽不易控制、镀层光亮性受底层光亮镀层的影响等，难于实现产业化应用，无法从根本上取代现有氰化物仿金电镀。 

发明内容

现有无氰仿金电镀液组成复杂，工艺参数范围窄，仿金色泽不够逼真；而且氰化物电镀工艺含氰镀液有剧毒，阳极溶解性能差，三废处理成本高。本发明为了解决以上问题提供了一种低碳钢无氰仿金电镀Cu-Zn二元合金电镀液及其使用方法。 

本发明的低碳钢无氰仿金电镀Cu-Zn二元合金电镀液及其具体使用方法按以下步骤进行：一、根据对表面粗糙度的不同要求，可采用150#、800#、1500#、2000#砂纸打磨18AL低碳钢表面，或对其进行抛光处理，然后将18AL低碳钢放在丙酮或酒精中用超声清洗器在室温下处理5min～10min；二、采用浓盐酸对18AL低碳钢进行除锈，根据低碳钢表面锈蚀程度的不同，在室温条件下处理时间一般为30~60s；然后用去离子水冲洗；三、按焦磷酸钾浓度为200~350g/L，称取焦磷酸钾和去离子水配制成活化液，室温条件下处理时间为10~30s，18AL低碳钢经活化处理后不用清洗直接进行光亮度铜；四、按焦磷酸钾（K₄P₂O₇）270g/L，焦磷酸铜（Cu₂P₂O₇-4H₂O）70g/L，氨水3mg/L，超纯水700mg/L配制成水溶液，通过磷酸和氢氧化钾调节pH为8.6~9.2，加入适量光亮剂及开缸剂，得到光亮镀铜溶液；五、按焦磷酸钾（K₄P₂O₇-3H₂O）200~300g/L，硫酸锌（ZnSO₄-7H₂O）40~50g/L，硫酸铜（CuSO₄-5H₂O） 2~5g/L，丙三醇10~30ml/L，900ml超纯水，配制成水溶液，通过焦磷酸钾和氢氧化钾调节pH为8.0~8.6，得到无氰仿金电镀液；六、将经步骤五得到的无氰仿金电镀液中加入H₂O₂（30%）水溶液0.2~0.4m/L，对其进行预电解除去杂质离子备用；七、将经步骤三处理的18AL低碳钢放入到经步骤四得到的光亮焦铜镀液中，在温度50~55℃，电流密度0.8~1A/dm²条件下处理6~10min，对18AL低碳钢进行光亮镀铜打底；八、将经步骤四处理得到的预镀光亮铜打底的18AL低碳钢放入到经步骤五和步骤六得到无氰仿金电镀液中，在室温条件下，电流密度为0.5～1.25A/dm²，处理90~360s，然后将18AL低碳钢用蒸馏水清洗吹干，即完成对18AL低碳钢的无氰仿金电镀过程；九、按重铬酸钾（K₂Cr₂O₄）50g/L配制成水溶液，通过醋酸调节pH为3~4，得到无氰仿金镀层钝化液；十、将经步骤八得到的具有无氰仿金电镀层的18AL低碳钢放入到经步骤九得到的钝化液中，在温度20~30℃条件下，钝化处理15min，用蒸馏水清洗、吹干；十一、用虫胶或是丙烯酸类清漆在40~50℃下喷涂保护膜，完成18AL低碳钢无氰仿金工艺全过程。