[发明专利]无氰仿金电镀Cu-Zn二元合金的方法有效

专利信息
申请号: 201210533734.7 申请日: 2012-12-11
公开(公告)号: CN103866356A 公开(公告)日: 2014-06-18
发明(设计)人: 张锁江;王倩;李庆阳 申请(专利权)人: 中国科学院过程工程研究所
主分类号: C25D3/56 分类号: C25D3/56;C25D5/36;C25D5/48
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 无氰仿金 电镀 cu zn 二元 合金 方法
【说明书】:

技术领域

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。 

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