[发明专利]铝合金表面一次施镀银的环保镀银工艺

说明书

本发明属于铝合金电镀技术领域，具体涉及铝合金表面一次施镀银的环保镀银工艺。具体包括：表面打磨光滑、粗化处理、羟基化处理、KH580表面改性、环保镀银。本发明通过在Al及Al合金上一次直接施镀银层，银层致密，厚度薄且均匀，有效提高Ag与Al之间结合力，在不降低质量的情况下可大大降低成本。从环保角度和环境可持续发展方面因为不使用氰化水溶液解决了环境污染和毒害问题。

技术领域

本发明属于铝合金电镀技术领域，具体涉及铝合金表面一次施镀银的环保镀银工艺。

背景技术

变电站断路器、GIS外接线板多为铝合金导体材料，高温沿海工业腐蚀环境严酷，高Cl^-浓度的复杂恶劣环境下铝导体材料腐蚀十分严重。铝及铝合金表面镀银工艺复杂，一般经过化学除油---水洗---碱蚀---水洗---出光---水洗---一次浸锌---退锌---水洗---二次浸锌---水洗---氰化物镀铜---水洗---镀银---回收---水洗---热水洗---烘干---防变色处理---烘干---检验等工序。工序越多，质量越难以控制。变电站使用的断路器、GIS外接线板的镀银层，都是铝镀铜再镀银。另外因为多了Al-Cu和Cu-Ag界面，增加了电阻导致电气性能下降。寻找一次性在Al及其合金上直接镀银并且提高银镀层质量是电接触材料亟待解决的问题。

镀银技术，总体可分为冶金、化学、物理、机械和综合法。虽然上述技术中也提出了许多非氰化溶液体系，但目前氰化物为主配方的溶液体系仍旧是电镀银工业界的重要配方。化学法中的置换镀银（也称浸镀银）工艺是一种操作简单、成本较低的镀银方法。置换方式只能是在裸露表面获得银，所以要获得很薄的银镀层或节约银的用量，理论上这是一种很合适的反应。置换镀银现有的技术仍然是以氰化水溶液体系和非氰化水溶液体系为主，且现有的非氰化水溶液体系镀银技术仍然逊色于以氰化物为主水溶液体系。探索和寻找新的非氰化水溶液的研究仍是当前的研究重点。

硅烷偶联剂KH580的中文名叫γ-巯丙基三乙氧基硅烷，别称为3-巯基丙基三乙氧基硅烷等，不溶于水，但溶于醇，会与水慢慢发生反应。水解后乙基断裂，形成Si-OH结构，羟基可以与羟基进行缩合反应。本发明通过在铝合金表面羟基化预处理时，先在NaOH溶液中低频超声10分钟，通过KH580的乙酸乙酯溶液在羟基化处理后的基体表面接上KH580。KH580的羟基与基体表面羟基结合，巯基裸露在外面。巯基可以与银进行配位反应，将银定位吸附在基体表面。再利用银的自催化功能在基体表面进行化学镀银反应。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铝合金表面一次施镀银的环保镀银工艺。通过在Al合金上一次直接施镀银层，银层致密，厚度薄且均匀，有效提高Ag与Al之间结合力，在不降低质量的情况下可大大降低成本。从环保角度和环境可持续发展方面因为不使用氰化水溶液解决了环境污染和毒害问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种铝合金表面一次施镀银的环保镀银工艺具体包括：化学镀工艺：表面打磨光滑→粗化处理→羟基化处理→KH580表面改性→环保镀银。

具体工艺过程如下：

步骤S1粗化处理：将2mL的HCl溶液滴加入18mL去离子水中，并添加3.4g NH₄F，搅拌溶解得到粗化液；将铝合金试样浸入粗化液中，在低频超声波条件下超声10分钟，使表面粗化；

步骤S2羟基化处理：配置质量分数为10%的NaOH溶液，将步骤S1处理后的试样浸入NaOH溶液中，在低频超声波条件下超声10分钟；

步骤S3 KH580表面改性处理：将KH580溶于乙酸乙酯中，体积浓度为0.5~3%，得到改性液；将羟基化处理后的试样放入改性液中，在低频超声波条件下超声1~3小时，使基体表面获得巯基；