CN100387757C - 一种镁及镁合金电镀方法 - Google Patents
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Abstract
一种镁及镁合金电镀方法,该方法包括去氢、化学除油、出光、中和、活化、预镀、功能镀层、装饰镀层和后处理工序,每两道工序之间均需对铸件进行水洗。预镀的电流密度为5~15A/dm2,槽电压4~12V,预镀液的pH值为1.0~1.2,室温的波美度为30~35,预镀液配方中包含:氟硼酸铜、氟硼酸、氨基丙酸、聚乙二醇和茜素染料、甲叉丁二酸与MBT的混合体、3-S异硫脲嗡盐丙烷磺酸盐、R-S-S(CH2)SO3Na、去离子水。本发明的预镀液无氰、无毒、无害;预镀层与基体结合力好,同时对续镀的功能镀层及装饰镀层结合良好;镀层耐蚀性、耐磨性好。镀层光亮,具有很好的装饰效果。
Description
技术领域
本发明涉及金属的表面处理技术领域,特别涉及镁及镁合金的电镀方法。
背景技术
镁及镁合金作为一种轻质工程结构材料,其应用越来越广泛,因为镁及镁合金具有减震性好、密度小及高比强度、高比刚度等优点。但是镁及镁合金也具有耐热性差、耐蚀性差、耐磨性差及装饰性差等缺点,限制了其应用领域。目前,国内外镁及镁合金表面处理主要有以下几种:
1、化学氧化及电化学氧化法。此法处理后表面硬度低、装饰性差,耐蚀性虽有提高,但不能单独使用,只能作为涂装的底层。(参见资料[1]Kaymond F Decker.Adv Mate.pro,1998,154(3):31[2]Palmer,H.Langdon等编.Metal Finishing Guidebook.Metal andplastics publications[3]高桥英明.最近的阳极氧化膜的制备及膜的耐蚀性能研究[J]表面技术(日)1996,46(5):390~395)
2、化学镀法。利用碱式碳酸镍为主盐处理,周期短,镀层与基体结合不牢固;利用次磷酸镍为主盐处理,周期短,成本高,可操作性差。(参见资料[4]周荣廷.化学镀镍的原理与工艺.北京;国防工业出版社[5]姜晓霞、沈伟.化学镀镍的原理.北京;国防工业出版社[6]Mallory G O,Haidu J B.Electroless Plating Fundamentals and Applications.Sponsored and Published by AESF.Orlando Florida [7]Wolfgang Riedel.ElectrolessNickel.Finishing.Publication Ltd.1991)
3、电镀法。现有镁及镁合金电镀工艺都为氰化镀,此种方法(Dow和N-H法)工艺操作复杂,镀液有毒、有害,前处理复杂,重现性差,并且镀层的光亮性及镀液的稳定性都有待提高。(参见资料[8]电镀工艺手册.北京:国防工业出版社2000[9][美]A.弗里德克里,主编.现代电镀.北京:机械工业出版社[10]严钦元编著.现代电镀与表面精饰添加剂.北京:科学技术文献出版社)
镁及镁合金的电镀是很困难的,其原因包括:(1)镁及镁合金化学性质活泼,氧化镁会在合金表面迅速形成,妨碍金属沉积;(2)镁及镁合金在普通的镀液中与其它金属离子置换反应强烈,造成镀层结合力松散;(3)铸件质量差,造成镀层孔隙率增大,耐蚀性降低;(4)由于镀层的标准电位远大于镁合金基体,所以镀层必须保证无孔,否则电化学腐蚀更快。
发明内容
针对镁及镁合金表面处理技术尤其是电镀法的上述问题,本发明提供一种镁及镁合金电镀方法,提高镀层的耐蚀性、耐磨性,增强预镀层与功能镀层的结合力,并使镀层有光亮装饰作用,进一步达到拓展镁及镁合金应用领域的目的。
本发明的电镀方法工艺步骤为:去氢、化学除油、热水洗、冷水洗、出光、冷水洗、中和、冷水洗、活化、冷水洗、预镀、冷水洗、功能镀层、冷水洗、装饰镀层、冷水洗、后处理。
1、去氢。将铸件放入电阻炉中,控制温度为160~200℃,保温1~2h,进行去氢处理,防止氢脆。
2、化学除油。首先配制化学除油溶液,配方如下:
将去离子水以外的组分分别溶于去离子水中,混合制得化学除油溶液,装入槽中待用。
将待处理的镁或镁合金铸件浸泡于上述化学除油溶液中,保持溶液温度55~60℃,浸泡处理8~10分钟。
3、热水洗。将上述经化学除油的铸件浸入55~65℃的热水(去离子水)中,浸泡处理3~5分钟。
4、冷水洗。将上述经热水洗的铸件在室温下,以流动的去离子水清洗1~6分钟。
5、出光。首先配制出光液,配方如下:
将去离子水以外的组分分别溶于去离子水中,混合得出光液,装入槽中待用。将经过步骤4冷水冲洗的铸件浸入出光液中,在室温下浸泡处理1~3分钟。
6、冷水洗。工艺条件及操作方法同步骤4。
7、中和。将铸件置于弱碱液(pH=8~10)中在室温下浸泡处理1~3分钟,中和表面残余的酸。
8、冷水洗。工艺条件及操作方法同步骤4。
9、活化。首先配制活化液,配方如下:
将去离子水以外的组分分别溶于去离子水中,混合得活化液。将经步骤8处理的铸件置于活化液中,保持活化液的温度35~45℃,浸泡处理1~1.5分钟。
10、冷水洗。工艺条件及操作方法同步骤4。
11、预镀。首先配制预镀液,本发明的镁及镁合金预镀液的配方如下:
以上配方中,氟硼酸铜为预镀液的主盐,氟硼酸作为活化剂,氨基丙酸作为缓蚀剂:聚乙二醇和茜素染料为整平剂,甲叉丁二酸与MBT的混合体为稳定剂,3-S异硫脲嗡盐丙烷磺酸盐为光亮剂,R-S-S(CH2)SO3Na为消孔剂。
将去离子水以外的组分分别溶于去离子水中,混合即可得本发明的预镀液。
将配制好的预镀液装入电镀槽中,调节预镀液的pH值为1.0~1.2,调节预镀液室温下的波美度为30~35,控制槽电压4~12V、电流密度5~15A/dm2,将经过步骤10处理的铸件浸入预镀液中,进行预镀处理。
12、冷水洗。工艺条件及操作方法同步骤4。
13、功能镀。可以是镀锌、镀镍、镀铜,与现有黑色金属电镀处理方法相同。
(1)镀锌。首先配制电镀液,配方如下:
将去离子水以外的组分分别溶于去离子水中,混合得电镀液。电镀过程中控制温度为20~48℃,阴极电流密度0.5~6A/dm2。
(2)镀中性镍。首先配制电镀液,配方如下:
将去离子水以外的组分分别溶于去离子水中,混合得电镀液。电镀过程中控制温度为59~62℃,阴极电流密度3~4A/dm2,pH为4~6。
(3)镀光亮镍。首先配制电镀液,配方如下:
将去离子水以外的组分分别溶于去离子水中,混合得电镀液。电镀过程中控制温度为25~35℃,电流密度0.5~1A/dm2,pH为4~4.8。
(4)镀铜。首先配制电镀液,配方如下:
将去离子水以外的组分分别溶于去离子水中,混合得电镀液。电镀过程中控制温度为22~55℃,电流密度1~6A/dm2。
14、冷水洗。工艺条件及操作方法同步骤4。
15、装饰镀。
(1)镀铬。首先配制电镀液,配方如下:
将去离子水以外的组分分别溶于去离子水中,混合得电镀液。电镀过程中控制温度为50~65℃,电流密度25~35A/dm2。
(2)仿金镀。首先配制电镀液,配方如下:
将去离子水以外的组分分别溶于去离子水中,混合得电镀液。电镀过程中控制温度为25~36℃,电流密度0.4~1.2A/dm2,pH为8~9。
16、冷水洗。工艺条件及操作方法同步骤4。
17、后处理。包括钝化处理、光亮封孔处理,与现有黑色金属处理方法相同。
本发明的镀液无氰、无毒、无害,可操作性强,本领域的普通技术人员容易实现。预镀液重现性好,寿命可达8个月。预镀层与基体结合力好,热震95~273小时,表面无明显变化。同时,对续镀的功能镀层及装饰镀层结合良好,热震78~273小时,镀层无变化。镀层的耐蚀性可与不锈钢相媲美,其腐蚀速率小于或等于0.253mm/a。镀层的耐磨性高,其磨损率小于或等于3TWL/mg.1000r-1。镀层光亮,颜色多样,具有很好的装饰效果。本发明拓展了镁及镁合金的应用领域,经本发明方法处理的镁及镁合金,除了可用于航空航天领域外,还可用于电子、通讯、汽车、建筑等行业。
具体实施方式
实施例1
取100×100×5mm的镁合金铸件。
1、去氢。将铸件放入电阻炉中,控制温度为180℃,保温1.5h,进行去氢处理,防止氢脆。
2、化学除油。首先配制化学除油溶液,配方如下:
将上述去离子水以外的组分按配方比例分别溶于去离子水中,混合制得水溶液,装入槽中待用。
将待处理的镁合金铸件浸泡于上述水溶液中,保持溶液温度57℃,浸泡处理9分钟。
3、热水洗。将上述经化学除油的铸件浸入60℃的热水(去离子水)中,浸泡处理4分钟。
4、冷水洗。将上述经热水洗的铸件在室温下,以流动的去离子水清洗3分钟。
5、出光。首先配制出光液,配方如下:
将上述去离子水以外的组分按配方比例分别以去离子水溶解,混合得出光液,装入槽中待用。将上述经冷水冲洗的铸件浸入出光液中,在室温下浸泡处理2分钟。
6、冷水洗。工艺条件及操作方法同步骤4。
7、中和。将铸件置于碱液(pH=10)中在室温下浸泡处理2分钟,中和表面残余的酸。
8、冷水洗。工艺条件及操作方法同步骤4。
9、活化。首先配制活化液,配方如下:
将去离子水以外的组分分别用去离子水溶解,混合得活化液。将上述步骤处理的铸件置于活化液中,保持活化液的温度40℃,浸泡处理1.2分钟。
10、冷水洗。工艺条件及操作方法同步骤4。
11、预镀。首先配制预镀液,配方如下:
将去离子水以外的组分分别用去离子水溶解,混合得预镀液。将配制好的预镀液装入电镀槽中,将经过步骤10处理的铸件浸入预镀液中,调节预镀液的pH值为1.0,调节预镀液的波美度(室温)为32,控制槽电压8V、电流密度10A/dm2,进行预镀处理。
12、冷水洗。工艺条件及操作方法同步骤4。
13、功能镀——镀锌。首先配制电镀液,配方如下:
将去离子水以外的组分分别用去离子水溶解,混合得电镀液。电镀过程中控制温度为35℃,阴极电流密度2.0A/dm2。
14、冷水洗。工艺条件及操作方法同步骤4。
15、后处理。包括钝化处理、光亮封孔处理,与现有黑色金属处理方法相同。
本实施例中,镀层与基体结合力好,热震95小时,表面无明显变化。同时,对续镀的镀锌层结合良好,热震78小时,镀层无变化。镀层腐蚀速率为:0.253mm/a。镀层的耐磨性高,其磨损率为3TWL/mg.1000r-1。镀层光亮,具有很好装饰效果。
实施例2
取100×100×5mm的镁合金铸件。
1、去氢。将铸件放入电阻炉中,控制温度为200℃,保温2h,进行去氢处理。
2、化学除油。首先配制化学除油溶液,配方如下:
将上述去离子水以外的组分按配方比例分别溶于去离子水中,混合制得水溶液,装入槽中待用。
将待处理的镁合金铸件浸泡于上述水溶液中,保持溶液温度55℃,浸泡处理8分钟。
3、热水洗。将上述经化学除油的铸件浸入65℃的热水(去离子水)中,浸泡处理3分钟。
4、冷水洗。将上述经热水洗的铸件在室温下,以流动的去离子水清洗4分钟。
5、出光。首先配制出光液,配方如下:
将上述去离子水以外的组分按配方比例分别以去离子水溶解,混合得出光液,装入槽中待用。将上述经冷水冲洗的铸件浸入出光液中,在室温下浸泡处理3分钟。
6、冷水洗。工艺条件及操作方法同步骤4。
7、中和。将铸件置于弱碱液(pH=9)中在室温下浸泡处理3分钟,中和表面残余的酸。
8、冷水洗。工艺条件及操作方法同步骤4。
9、活化。首先配制活化液,配方如下:
将去离子水以外的组分分别用去离子水溶解,混合得活化液。将上述步骤处理的铸件置于活化液中,保持活化液的温度38℃,浸泡处理1.5分钟。
10、冷水洗。工艺条件及操作方法同步骤4。
11、预镀。首先配制预镀液,配方如下:
将去离子水以外的组分分别用去离子水溶解,混合得预镀液。将配制好的预镀液装入电镀槽中,将经过步骤10处理的铸件浸入预镀液中,调节预镀液的pH值为1.2,调节预镀液的波美度(室温)为35,控制槽电压6V、电流密度8A/dm2,进行预镀处理。
12、冷水洗。工艺条件及操作方法同步骤4。
13、功能镀——镀光亮镍。首先配制电镀液,配方如下:
将去离子水以外的组分分别用去离子水溶解,混合得电镀液。电镀过程中控制温度为30℃,电流密度0.6A/dm2,pH为4。
14、冷水洗。工艺条件及操作方法同步骤4。
15、装饰镀——镀铬。首先配制电镀液,配方如下:
将去离子水以外的组分分别用去离子水溶解,混合得电镀液。电镀过程中控制温度为55℃,电流密度30A/dm2。
16、冷水洗。工艺条件及操作方法同步骤4。
17、后处理。包括钝化处理、光亮封孔处理,与现有黑色金属处理方法相同。
本实施例中,镀层与基体结合力好,热震95小时,表面无明显变化。同时,对续镀的光亮镍镀层及铬镀层结合良好,热震85小时,镀层无变化。镀层的耐蚀性可与不锈钢相媲美,其腐蚀速率为:0.252mm/a。镀层的耐磨性高,其磨损率为3TWL/mg.1000r-1。镀层光亮,具有很好装饰效果。
实施例3
取100×100×5mm的镁合金铸件。
1、去氢。将铸件放入电阻炉中,控制温度为180℃,保温2h,进行去氢处理。
2、化学除油。首先配制化学除油溶液,配方如下:
将上述去离子水以外的组分按配方比例分别溶于去离子水中,混合制得水溶液,装入槽中待用。
将待处理的镁合金铸件浸泡于上述水溶液中,保持溶液温度56℃,浸泡处理8分钟。
3、热水洗。将上述经化学除油的铸件浸入65℃的热水(去离子水)中,浸泡处理5分钟。
4、冷水洗。将上述经热水洗的铸件在室温下,以流动的去离子水清洗4.5分钟。
5、出光。首先配制出光液,配方如下:
将上述去离子水以外的组分按配方比例分别以去离子水溶解,混合得出光液,装入槽中待用。将上述经冷水冲洗的铸件浸入出光液中,在室温下浸泡处理2.5分钟。
6、冷水洗。工艺条件及操作方法同步骤4。
7、中和。将铸件置于碱液(pH=8)中在室温下浸泡处理3分钟,中和表面残余的酸。
8、冷水洗。工艺条件及操作方法同步骤4。
9、活化。首先配制活化液,配方如下:
将去离子水以外的组分分别用去离子水溶解,混合得活化液。将上述步骤处理的铸件置于活化液中,保持活化液的温度39℃,浸泡处理1.5分钟。
10、冷水洗。工艺条件及操作方法同步骤4。
11、预镀。首先配制预镀液,配方如下:
将去离子水以外的组分分别用去离子水溶解,混合得预镀液。将配制好的预镀液装入电镀槽中,将经过步骤10处理的铸件浸入预镀液中,调节预镀液的pH值为1.2,调节预镀液的波美度(室温)为35,控制槽电压11V、电流密度9A/dm2。
12、冷水洗。工艺条件及操作方法同步骤4。
13、功能镀——镀中性镍。首先配制电镀液,配方如下:
将去离子水以外的组分分别用去离子水溶解,混合得电镀液。电镀过程中控制温度为62℃,阴极电流密度4A/dm2,pH为5。
14、冷水洗。工艺条件及操作方法同步骤4。
15、镀光亮镍。首先配制电镀液,配方如下:
将去离子水以外的组分分别用去离子水溶解,混合得电镀液。电镀过程中控制温度为30℃,电流密度0.6A/dm2,pH为4.5。
16、冷水洗。工艺条件及操作方法同步骤4。
17、后处理。包括钝化处理、光亮封孔处理,与现有黑色金属处理方法相同。
本实施例中,镀层与基体结合力好,热震98小时,表面无明显变化。同时,对续镀的中性镍镀层及光亮镍镀层结合良好,热震80小时,镀层无变化。镀层的耐蚀性可与不锈钢相媲美,其腐蚀速率为:0.252mm/a。镀层的耐磨性高,其磨损率为3TWL/mg.1000r-1。镀层光亮,颜色多样,具有很好装饰效果。
实施例4
取100×100×5mm的镁铸件。
1、去氢。将铸件放入电阻炉中,控制温度为200℃,保温1.5h,进行去氢处理。
2、化学除油。首先配制化学除油溶液,配方如下:
将上述去离子水以外的组分按配方比例分别溶于去离子水中,混合制得水溶液,装入槽中待用。
将待处理的镁铸件浸泡于上述水溶液中,保持溶液温度58℃,浸泡处理8.5分钟。
3、热水洗。将上述经化学除油的铸件浸入62℃的热水(去离子水)中,浸泡处理5分钟。
4、冷水洗。将上述经热水洗的铸件在室温下,以流动的去离子水清洗4分钟。
5、出光。首先配制出光液,配方如下:
将上述去离子水以外的组分按配方比例分别以去离子水溶解,混合得出光液,装入槽中待用。将上述经冷水冲洗的铸件浸入出光液中,在室温下浸泡处理2分钟。
6、冷水洗。工艺条件及操作方法同步骤4。
7、中和。将铸件置于碱液(pH=9)中在室温下浸泡处理2.5分钟,中和表面残余的酸。
8、冷水洗。工艺条件及操作方法同步骤4。
9、活化。首先配制活化液,配方如下:
将去离子水以外的组分分别用去离子水溶解,混合得活化液。将上述步骤处理的铸件置于活化液中,保持活化液的温度39℃,浸泡处理1.5分钟。
10、冷水洗。工艺条件及操作方法同步骤4。
11、预镀。首先配制预镀液,配方如下:
将去离子水以外的组分分别用去离子水溶解,混合得预镀液。将配制好的预镀液装入电镀槽中,将经过步骤10处理的铸件浸入预镀液中,调节预镀液的pH值为1.1,调节预镀液的波美度(室温)为35,控制槽电压8V、电流密度10A/dm2。
12、冷水洗。工艺条件及操作方法同步骤4。
13、功能镀——镀中性镍。首先配制电镀液,配方如下:
将去离子水以外的组分分别用去离子水溶解,混合得电镀液。电镀过程中控制温度为60℃,阴极电流密度3.5A/dm2,pH为4。
14、冷水洗。工艺条件及操作方法同步骤4。
15、装饰镀——仿金镀。首先配制电镀液,配方如下:
将去离子水以外的组分分别用去离子水溶解,混合得电镀液。电镀过程中控制温度为28℃,电流密度0.8A/dm2,pH为9。
16、冷水洗。工艺条件及操作方法同步骤4。
17、后处理。包括钝化处理、光亮封孔处理,与现有黑色金属处理方法相同。
本实施例中,镀层与基体结合力好,热震95小时,表面无明显变化。同时,对续镀的中性镍镀层及仿金镀层结合良好,热震80小时,镀层无变化。镀层的耐蚀性可与不锈钢相媲美,其腐蚀速率为:0.253mm/a。镀层的耐磨性高,其磨损率为3TWL/mg.1000r-1。镀层光亮,具有很好装饰效果。
实施例5
取100×100×5mm的镁合金铸件。
1、去氢。将铸件放入电阻炉中,控制温度为200℃,保温2h,进行去氢处理。
2、化学除油。首先配制化学除油溶液,配方如下:
将上述去离子水以外的组分按配方比例分别溶于去离子水中,混合制得水溶液,装入槽中待用。
将待处理的镁合金铸件浸泡于上述水溶液中,保持溶液温度56℃,浸泡处理8.5分钟。
3、热水洗。将上述经化学除油的铸件浸入62℃的热水(去离子水)中,浸泡处理5分钟。
4、冷水洗。将上述经热水洗的铸件在室温下,以流动的去离子水清洗3分钟。
5、出光。首先配制出光液,配方如下:
将上述去离子水以外的组分按配方比例分别以去离子水溶解,混合得出光液,装入槽中待用。将上述经冷水冲洗的铸件浸入出光液中,在室温下浸泡处理3分钟。
6、冷水洗。工艺条件及操作方法同步骤4。
7、中和。将铸件置于碱液(pH=9.5)中在室温下浸泡处理2分钟,中和表面残余的酸。
8、冷水洗。工艺条件及操作方法同步骤4。
9、活化。首先配制活化液,配方如下:
将去离子水以外的组分分别用去离子水溶解,混合得活化液。将上述步骤处理的铸件置于活化液中,保持活化液的温度39℃,浸泡处理1.5分钟。
10、冷水洗。工艺条件及操作方法同步骤4。
11、预镀。首先配制预镀液,配方如下:
将去离子水以外的组分分别用去离子水溶解,混合得预镀液。将配制好的预镀液装入电镀槽中,将经过步骤10处理的铸件浸入预镀液中,调节预镀液的pH值为1.2,调节预镀液的波美度(室温)为30,控制槽电压9V、电流密度13A/dm2。
12、冷水洗。工艺条件及操作方法同步骤4。
13、功能镀——镀锌。首先配制电镀液,配方如下:
将去离子水以外的组分分别用去离子水溶解,混合得电镀液。电镀过程中控制温度为45℃,阴极电流密度2.8A/dm2。
12、冷水洗。工艺条件及操作方法同步骤4。
15、镀光亮镍。首先配制电镀液,配方如下:
将去离子水以外的组分分别用去离子水溶解,混合得电镀液。电镀过程中控制温度为35℃,电流密度0.8A/dm2,pH为4。
16、冷水洗。工艺条件及操作方法同步骤4。
17、后处理。包括钝化处理、光亮封孔处理,与现有黑色金属处理方法相同。
本实施例中,预镀液重现性好,寿命高达7.5月;镀层与基体结合力好,热震95小时,表面无明显变化。同时,对续镀的镀锌层及光亮镍镀层结合良好,热震80小时,镀层无变化。镀层的耐蚀性可与不锈钢相媲美,其腐蚀速率为:0.253mm/a。镀层的耐磨性高,其磨损率为3TWL/mg.1000r-1。镀层光亮,具有很好装饰效果。
实施例6
取100×100×5mm的镁合金铸件。
1、去氢。将铸件放入电阻炉中,控制温度为200℃,保温2h,进行去氢处理。
2、化学除油。首先配制化学除油溶液,配方如下:
将上述去离子水以外的组分按配方比例分别溶于去离子水中,混合制得水溶液,装入槽中待用。
将待处理的镁合金铸件浸泡于上述水溶液中,保持溶液温度60℃,浸泡处理10分钟。
3、热水洗。将上述经化学除油的铸件浸入56℃的热水(去离子水)中,浸泡处理5分钟。
4、冷水洗。将上述经热水洗的铸件在室温下,以流动的去离子水清洗4分钟。
5、出光。首先配制出光液,配方如下:
将上述去离子水以外的组分按配方比例分别以去离子水溶解,混合得出光液,装入槽中待用。将上述经冷水冲洗的铸件浸入出光液中,在室温下浸泡处理1.5分钟。
6、冷水洗。工艺条件及操作方法同步骤4。
7、中和。将铸件置于碱液(pH=10)中在室温下浸泡处理1.5分钟,中和表面残余的酸。
8、冷水洗。工艺条件及操作方法同步骤4。
9、活化。首先配制活化液,配方如下:
将去离子水以外的组分分别用去离子水溶解,混合得活化液。将上述步骤处理的铸件置于活化液中,保持活化液的温度42℃,浸泡处理1.5分钟。
10、冷水洗。工艺条件及操作方法同步骤4。
11、预镀。首先配制预镀液,配方如下:
将去离子水以外的组分分别用去离子水溶解,混合得预镀液。将配制好的预镀液装入电镀槽中,将经过步骤10处理的铸件浸入预镀液中,调节预镀液的pH值为1.2,调节预镀液的波美度(室温)为30,控制槽电压5V、电流密度8A/dm2。
12、冷水洗。工艺条件及操作方法同步骤4。
13、功能镀——镀厚铜。首先配制电镀液,配方如下:
将去离子水以外的组分分别用去离子水溶解,混合得电镀液。电镀过程中控制温度为50℃,电流密度5A/dm2。
14、冷水洗。工艺条件及操作方法同步骤4。
15、装饰镀——仿金镀。首先配制电镀液,配方如下:
将去离子水以外的组分分别用去离子水溶解,混合得电镀液。电镀过程中控制温度为33℃,电流密度0.9A/dm2,pH为9。
16、冷水洗。工艺条件及操作方法同步骤4。
17、后处理。包括钝化处理、光亮封孔处理,与现有黑色金属处理方法相同。
本实施例中,预镀液重现性好,寿命高达8个月;镀层与基体结合力好,热震100小时,表面无明显变化。同时,对续镀的厚铜镀层及仿金镀层结合良好,热震78小时,镀层无变化。镀层的耐蚀性可与不锈钢相媲美,其腐蚀速率为:0.253mm/a。镀层的耐磨性高,其磨损率为3TWL/mg.1000r-1。镀层光亮,装饰效果好。
实施例7
取100×100×5mm的镁铸件。
1、去氢。将铸件放入电阻炉中,控制温度为200℃,保温2h,进行去氢处理。
2、化学除油。首先配制化学除油溶液,配方如下:
将上述去离子水以外的组分按配方比例分别溶于去离子水中,混合制得水溶液,装入槽中待用。
将待处理的镁铸件浸泡于上述水溶液中,保持溶液温度60℃,浸泡处理10分钟。
3、热水洗。将上述经化学除油的铸件浸入55℃的热水(去离子水)中,浸泡处理5分钟。
4、冷水洗。将上述经热水洗的铸件在室温下,以流动的去离子水清洗6分钟。
5、出光。首先配制出光液,配方如下:
将上述去离子水以外的组分按配方比例分别以去离子水溶解,混合得出光液,装入槽中待用。将上述经冷水冲洗的铸件浸入出光液中,在室温下浸泡处理2分钟。
6、冷水洗。工艺条件及操作方法同步骤4。
7、中和。将铸件置于弱碱液(pH=10)中在室温下浸泡处理3分钟,中和表面残余的酸。
8、冷水洗。工艺条件及操作方法同步骤4。
9、活化。首先配制活化液,配方如下:
将去离子水以外的组分分别用去离子水溶解,混合得活化液。将上述步骤处理的铸件置于活化液中,保持活化液的温度35℃,浸泡处理1.5分钟。
10、冷水洗。工艺条件及操作方法同步骤4。
11、预镀。首先配制预镀液,配方如下:
将去离子水以外的组分分别用去离子水溶解,混合得预镀液。将配制好的预镀液装入电镀槽中,将经过步骤10处理的铸件浸入预镀液中,调节预镀液的pH值为1.2,调节预镀液的波美度(室温)为30,控制槽电压5V、电流密度5A/dm2,进行预镀处理。
12、冷水洗。工艺条件及操作方法同步骤4。
13、功能镀——镀光亮镍。首先配制电镀液,配方如下:
将去离子水以外的组分分别用去离子水溶解,混合得电镀液。电镀过程中控制温度为25℃,电流密度0.5A/dm2,pH为4。
14、冷水洗。工艺条件及操作方法同步骤4。
15、装饰镀——仿金镀。首先配制电镀液,配方如下:
将去离子水以外的组分分别用去离子水溶解,混合得电镀液。电镀过程中控制温度为25℃,电流密度0.4A/dm2,pH为8。
16、冷水洗。工艺条件及操作方法同步骤4。
17、后处理。包括钝化处理、光亮封孔处理,与现有黑色金属处理方法相同。
本实施例中,镀层与基体结合力好,热震95小时,表面无明显变化。同时,对续镀的光亮镍镀层及仿金镀层结合良好,热震90小时,镀层无变化。镀层的耐蚀性可与不锈钢相媲美,其腐蚀速率为:0.253mm/a。镀层的耐磨性高,其磨损率为3TWL/mg.1000r-1。镀层光亮,具有很好装饰效果。
实施例8
取100×100×5mm的镁铸件。
1、去氢。将铸件放入电阻炉中,控制温度为160℃,保温2h,进行去氢处理。
2、化学除油。首先配制化学除油溶液——化学除油溶液,配方如下:
将上述去离子水以外的组分按配方比例分别溶于去离子水中,混合制得水溶液,装入槽中待用。
将待处理的镁铸件浸泡于上述水溶液中,保持溶液温度58℃,浸泡处理8分钟。
3、热水洗。将上述经化学除油的铸件浸入65℃的热水(去离子水)中,浸泡处理3分钟。
4、冷水洗。将上述经热水洗的铸件在室温下,以流动的去离子水清洗1分钟。
5、出光。首先配制出光液,配方如下:
将上述去离子水以外的组分按配方比例分别以去离子水溶解,混合得出光液,装入槽中待用。将上述经冷水冲洗的铸件浸入出光液中,在室温下浸泡处理1分钟。
6、冷水洗。工艺条件及操作方法同步骤4。
7、中和。将铸件置于弱碱液(pH=8)中在室温下浸泡处理2分钟,中和表面残余的酸。
8、冷水洗。工艺条件及操作方法同步骤4。
9、活化。首先配制活化液,配方如下:
将去离子水以外的组分分别用去离子水溶解,混合得活化液。将上述步骤处理的铸件置于活化液中,保持活化液的温度45℃,浸泡处理1分钟。
10、冷水洗。工艺条件及操作方法同步骤4。
11、预镀。首先配制预镀液,配方如下:
将去离子水以外的组分分别用去离子水溶解,混合得预镀液。将配制好的预镀液装入电镀槽中,将经过步骤10处理的铸件浸入预镀液中,调节预镀液的pH值为1.0,调节预镀液的波美度(室温)为35,控制槽电压12V、电流密度15A/dm2,进行预镀处理。
12、冷水洗。工艺条件及操作方法同步骤4。
13、功能镀——镀锌。首先配制电镀液,配方如下:
将去离子水以外的组分分别用去离子水溶解,混合得电镀液。电镀过程中控制温度为25℃,电流密度0.5A/dm2,pH为4。
14、冷水洗。工艺条件及操作方法同步骤4。
15、装饰镀——仿金镀。首先配制电镀液,配方如下:
将去离子水以外的组分分别用去离子水溶解,混合得电镀液。电镀过程中控制温度为36℃,电流密度1.2A/dm2,pH为8。
16、冷水洗。工艺条件及操作方法同步骤4。
17、后处理。包括钝化处理、光亮封孔处理,与现有黑色金属处理方法相同。
本实施例中,镀层与基体结合力好,热震95小时,表面无明显变化。同时,对续镀的镀锌层及仿金镀层结合良好,热震90小时,镀层无变化。镀层的耐蚀性可与不锈钢相媲美,其腐蚀速率为:0.253mm/a。镀层的耐磨性高,其磨损率为3TWL/mg.1000r-1。镀层光亮,具有很好装饰效果。
Claims (10)
1.一种镁及镁合金电镀方法,其特征是包括以下步骤:
(1)去氢步骤,将铸件放入电阻炉中,控制炉温160~200℃,保温1~2小时,进行去氢处理;
(2)化学除油步骤,配制除油溶液,将铸件浸泡除油溶液中,保持溶液温度55~60℃,浸泡时间为8~10分钟;
(3)热水洗步骤,将上述经化学除油的铸件浸入55~65℃的热水中,浸泡处理3~5分钟;
(4)、冷水洗步骤,将上述经热水洗的铸件在室温下,以流动的去离子水清洗1~6分钟;
(5)、出光步骤,配制出光液,将经步骤(4)处理后的铸件浸入在出光液中,室温下处理1~3分钟;
(6)、冷水洗步骤,工艺条件及操作方法同步骤(4);
(7)、中和步骤,将铸件置于pH=8~10弱碱液中,浸泡1~3分钟;
(8)、冷水洗步骤,工艺条件及操作方法同步骤(4);
(9)、活化步骤,配制活化液,将经步骤(8)处理后的铸件置于活化液中,保持活化液温度35~45℃,浸泡时间为1~15分钟;
(10)、冷水洗步骤,工艺条件及操作方法同步骤(4);
(11)、预镀步骤,配制预镀液,调节pH值为1.0~1.2,调节预镀液室温下的波美度为30~35,控制槽电压4~12V、电流密度5~15A/dm2,将经过步骤(10)处理的铸件浸入预镀液中,进行预镀处理;
(12)冷水洗步骤,工艺条件及操作方法同步骤(4)。
(13)功能镀步骤,配制镀锌电镀液镀锌,阴极电流密度为0.5~6A/dm2,镀液温度为20~48℃,或配制镀中性镍镀液镀镍,阴极电流密度3~4A/dm2,pH为4~6,镀液温度为59~62℃,或配制镀光亮镍镀液镀镍,电流密度0.5~1A/dm2,pH为4~4.8,镀液温度为25~35℃,或配制镀铜镀液镀铜,电流密度1~6A/dm2,镀液温度为22~55℃;
(14)冷水洗步骤,工艺条件及操作方法同步骤(4);
(15)装饰镀步骤,配制镀铬镀液镀铬,阴极电流密度25~35A/dm2,镀液温度为50~65℃,或配制仿金镀液镀仿金层,阴极电流密度0.4~1.2A/dm2,pH为8~9,镀液温度为25~36℃;
(16)冷水洗步骤,工艺条件及操作方法同步骤(4);
(17)后处理步骤。
2.根据权利要求1所述的一种镁及镁合金电镀方法,其特征在于所说的除油溶液,每升中含有16g~23g的焦磷酸钠,13g~16g的磷酸钠,6g~8g的三聚磷酸钠,1g~3g的乳化剂聚醚2070,余量为去离子水;所说的出光液,每升中含有80ml~90ml的磷酸,35ml~40ml的醋酸,10ml~12ml的铬酐,2ml~5ml的缓蚀剂,余量为去离子水。
3.根据权利要求1所述的一种镁及镁合金电镀方法,其特征在于所说的活化液,每升中含有27g~35g的氟硼酸盐,18ml~23ml的富马酸,3g~4g的氟化物,余量为去离子水。
4.根据权利要求1所述的一种镁及镁合金电镀方法,其特征在于所说的预镀液,每升中含有96g~104g的氟硼酸铜,17g~24g的氟硼酸,3.5g~5.5g的氨基丙酸,2g~4g的聚乙二醇,0.1g~0.4g的茜素染料,13ml~18ml的甲叉丁二酸与MBT的混合体,0.01g~0.03g的3-S异硫脲嗡盐丙烷磺酸盐,0.012g~0.016g的R-S-S(CH2)SO3Na,余量为去离子水。
5.根据权利要求1所述的一种镁及镁合金电镀方法,其特征在于所说的镀锌电镀液,每升中含有45g~58g的氧化锌,125g~158g的氯化钾,35g~50g的硼酸,0.45g~0.58g的乙醇胺,0.5g~0.8g的茴香醛,0.9g~1.0g的三乙醇胺,余量为去离子水。
6.根据权利要求1所述的一种镁及镁合金电镀方法,其特征在于所说的镀中性镍镀液,每升中含有150g~189g的氯化镍,30g~50g的醋酸铵,0.1g~0.45g的糖精酸,0.05g~0.1g的聚乙二醇,余量为去离子水。
7.根据权利要求1所述的一种镁及镁合金电镀方法,其特征在于所说的镀光亮镍镀液,每升中含有180g~220g的硫酸镍,30g~43g的硼酸,10g~16g的氯化钠,20g~34g的硫酸镁,0.12g~0.34g的氯化镉,0.1g~0.15g的苯酚,余量为去离子水。
8.根据权利要求1所述的一种镁及镁合金电镀方法,其特征在于所说的镀铜镀液,每升中含有120g~180g的硫酸铜,40g~76g的硫酸,28g~56g的葡萄糖,余量为去离子水。
9.根据权利要求1所述的一种镁及镁合金电镀方法,其特征在于所说的镀铬镀液,每升中含有126g~168g的铬酐,1g~2g的硫酸,2g~7g的硫酸锶,0.5g~0.9g的柠檬酸钠,余量为去离子水。
10.根据权利要求1所述的一种镁及镁合金电镀方法,其特征在于所说的仿金镀液,每升中含有10g~20g的焦磷酸铜,3g~6g的硫酸锌,25g~36g的氯化亚锡,167g~220g焦磷酸钾,28g~37g的氨三乙酸,8g~9g的柠檬酸钠,3g~7g的氢氧化钾,余量为去离子水。
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