[发明专利]一种采用外加磁场的钢铁件无氰镀铜方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种无氰镀铜方法，尤其涉及一种钢铁件雕像的无氰电镀铜方法。

背景技术

铜铸雕像因其古朴美观的外观深受人们的喜爱，而且铜合金具有较好的耐腐 蚀能力，在干燥的环境下不易氧化。但由于铜资源有限，价格较高，通常采用其 他资源丰富、价格低廉的金属或合金，如铁、不锈钢等制作雕像，然后在其上镀 铜来仿制铜雕像。在活泼金属或合金，如铁、锌等表面进行电镀加工时，广泛 应用的是氰化物镀铜工艺。氰化物镀铜工艺易操作，所得到镀层细致、结合力好， 但是氰化物是剧毒化学品，采用氰化物镀铜工艺对操作人员的健康有很大的危害， 而且废水处理成本高，容易造成环境污染。对此，无氰镀铜工艺的开发和应用即 成为电镀技术领域的一个趋势。无氰镀铜工艺中电镀液是由多种成分所组成，包 括主盐、络合剂、导电盐和其他的添加剂，如缓冲剂、光亮剂等。与传统的氰化 物镀铜工艺相比，无氰镀铜工艺通常需要在加热条件下进行电镀，温度过高会影 响镀液的稳定性，从而使工艺不易控制，生产和维护成本增加；镀层沉积速度慢， 生产效率低，所得的镀层不够细致、紧密；尤其是当需要增大镀层厚度时，由于 电镀时间长会造成镀层晶粒粗大，孔隙增多，从而影响镀层性能。

发明内容

发明目的：针对现有技术存在的问题，本发明公开了一种采用外加磁场的钢 铁件无氰镀铜方法。

技术方案：本发明公开了一种钢铁件无氰镀铜方法，包括如下步骤：步骤一： 对被镀钢铁件进行磨光、除油、清洗、活化等预处理；步骤二：以预处理后的被 镀钢铁件为阴极，以纯铜板为阳极，将被镀钢铁件和纯铜板放入电镀液中，在阴 极和阳极两侧施加电压，同时在电镀槽外加一脉冲磁场，磁场方向与电镀液中铜 离子运动方向垂直进行电镀；步骤三：对电镀后的钢铁件进行清洗、钝化、干燥 等后处理。

优选地，被镀钢铁件放置于电镀槽中央，电镀槽两侧分别放置两个纯铜板作 为阳极。

作为另一种优选，施加在阴极被镀钢铁件和阳极纯铜板两侧的电压为一单极 性脉冲电源。

作为另一种优选，施加在阴极被镀钢铁件和阳极纯铜板两侧的电压为一双极 性脉冲电源。

有益效果：本发明通过在无氰电镀过程中施加一脉冲磁场，使无氰电镀镀层 晶粒更加均匀，镀层沉积速度更快，表面光亮度、平整度均优于常规无氰镀铜工 艺，也优于外加磁场为均匀稳定磁场的无氰镀铜工艺；电镀过程在常温下进行， 镀液稳定，工艺易控；所加脉冲磁场为低频弱磁场，易于实现。

附图说明

图1是本发明电镀装置示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明。

图中，1-被镀钢铁雕像，2-紫铜板，3-铜线圈，4-电镀电源，5-外加磁场电 源，6-电镀液，7-电镀槽。

本发明公开了一种钢铁件的无氰镀铜方法，所使用的电镀液组成为：碱式碳 酸铜60～70g/L，柠檬酸260～280g/L，酒石酸钾钠30～40g/L，碳酸氢钠10～ 15g/L，2-巯基苯骈咪唑0.002～0.004g/L，二氧化硒0.008～0.02g/L。

实施例一：

本实施例公开的钢铁件的无氰镀铜方法，按以下步骤进行：

步骤一：1.先后用320目、600目砂纸对待镀钢铁雕像进行打磨，使基体 表面光滑、平整，并去掉基体表面明显的毛刺和氧化层；2.对打磨后的待镀雕 像浸泡在70～90℃的化学除油液中20分钟进行除油，此化学除油液的组成为： 氢氧化钠10～15g/L，碳酸钠20～30g/L，硅酸钠50～70g/L，磷酸钠10～15 g/L；3.在温度为70℃～80℃及电流密度2A/dm2～4A/dm2下，使用电解除油 液对被镀钢铁件雕像先进行阴极电解除油1分钟，再进行阳极电解除油30秒， 此电解除油液的组成为：氢氧化钠45g/L～55g/L，碳酸钠25g/L～35g/L，磷酸 三钠15g/L～25g/L、硅酸钠3g/L～7g/L；4.在温度为50℃～60℃下热水洗15s， 然后室温下水洗10s～15s；5.使用盐酸与水的体积比1:1的盐酸溶液处理 10s～15s，再进行水洗10s～15s；6.使用体积分数为10％的硫酸处理 10s～15s并水洗10s～15s，最后去离子水洗10s～15s，得到预处理后的 被镀钢铁雕像。