CN101514469A - 连铸结晶器铜表面的电镀前的预处理液及其处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及连铸结晶器,尤其涉及连铸结晶器铜表面的电镀前的预处理方法。一种连铸结晶器铜表面的电镀前的预处理液,它包括:络合剂10%~40%,缓冲剂5%~30%,表面活性剂0.01%~1%,余量为水;所述预处理液的pH值为8~12。一种所述的连铸结晶器铜表面的电镀前的预处理方法,它是将所述连铸结晶器置的铜板于所述的预处理液中,并以其为阳极,在20~60℃下,进行电解刻蚀,电流密度为1~30A/dm2,电解刻蚀时间为1~40min。本发明效果更加优异,所得镀层的结合力更好,而且简化了前处理工艺,减少了设备,节省了工时,节约了清洗水及化工原料。
Description
技术领域
本发明涉及连铸结晶器,尤其涉及连铸结晶器铜表面的电镀前的预处理方法。
背景技术
连铸结晶器是最大的冶金耗材之一,我国每年结晶器的消耗费用大约20亿左右。随着钢铁产能的不断快速增长,对连铸结晶器的需求也不断扩大。
连铸结晶器产品制造的增值、核心环节是结晶器表面电镀耐磨损、耐热疲劳涂层的工序过程,而电镀前处理又是电镀工序的必需的关键步骤,其作用是对准备电镀的连铸结晶器铜基体进行脱脂和浸蚀,从而获得与铜基材具有高结合力的镀层。
通常的预处理工艺先是热碱脱脂,经水洗后再酸洗浸蚀,即除油、浸蚀是分开进行的,这种方法不仅工艺繁琐,占地较多,而且清洗用水和化工原料的消耗量较大,成本较高。
发明内容
本发明旨在解决现有预处理方法的缺陷,提供一种连铸结晶器铜表面的电镀前的预处理液及其处理方法。本发明的一步预处理方法的脱脂、浸蚀效果更加优异,所得镀层的结合力更好,而且简化了前处理工艺,减少了设备,节省了工时,节约了清洗水及化工原料。
本发明是这样实现的:
一种连铸结晶器铜表面的电镀前的预处理液,它包括:络合剂10%~40%,缓冲剂5%~30%,表面活性剂0.01%~1%,余量为水;所述预处理液的pH值为8~12。
所述的连铸结晶器铜表面的电镀前的预处理液,述络合剂为乙二胺四乙酸盐、焦磷酸盐、三乙撑四胺、甘氨酸、氨三乙酸中一种或几种的混合物。
所述的连铸结晶器铜表面的电镀前的预处理液,所述缓冲剂为碳酸盐、磷酸盐、碳酸氢盐(中一种或几种)的混合物。
所述的连铸结晶器铜表面的电镀前的预处理液,所述表面活性剂为十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵中的一种。
一种所述的连铸结晶器铜表面的电镀前的预处理方法,它是将所述连铸结晶器置的铜板于所述的预处理液中,并以其为阳极,在20~60℃下,进行电解刻蚀,电流密度为1~30A/dm2,电解刻蚀时间为1~40min。
本发明将脱脂和浸蚀结合在一起同时进行,即在一槽前处理液中同时完成除油和浸蚀的工序,特别在大面积、厚镀层结晶器铜板上使用可以提高镀层与基体结合力。其中的络合剂能够有效的将阳极溶解下来的金属离子进行络合,保证铜合金表面均匀的发生阳极溶解,同时避免金属离子随着浓度的增加以盐的形式析出。碱性盐起倒导电和脱脂的作用;缓冲剂的使用能够保证刻蚀溶液的pH值稳定,避免由于在阴极上氢气的析出而使得溶液pH值上升过快;表面活性剂的加入可以增加溶液的润湿性,增强脱脂效果,也使得铜合金的溶解均匀。与现有技术相比,本发明的脱脂、浸蚀效果更加优异,所得镀层的结合力更好,而且简化了前处理工艺,减少了设备,节省了工时,节约了清洗水及化工原料。
具体实施方式
下面,结合具体实施例,进一步说明本发明:
本发明的处理液的配比与工艺为:络合剂(乙二胺四乙酸盐、甘氨酸、焦磷酸盐、三乙撑四胺、氨三乙酸组合而成)10~40%;缓冲剂(如碳酸盐、磷酸盐、碳酸氢盐)5%~30%;表面活性剂(十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵中一种)0.01%~1%;水10%~50%。电解刻蚀溶液的pH值在8~12之间,温度20~60℃,电解刻蚀电流密度为1~30A/dm2,处理时间1~40min。
下面以列表方式对本发明的各个实施例进行说明(见表1):
表1:本发明的实施例的预处理液和预处理工艺条件
配比与工艺 | 络合剂 | 缓冲剂 | 表面活性剂 | 水 | 工艺 |
实施例1 | 乙二胺四乙酸盐5%焦磷酸盐15%甘氨酸5% | 碳酸盐15%碳酸氢盐5% | 十二烷基苯磺酸钠0.03% | 剩余 | 温度25℃电流密度5A/dm2时间40min |
实施例2 | 焦磷酸盐20%三乙撑四胺5%甘氨酸5% | 碳酸盐15%碳酸氢盐5% | 十二烷基三甲基氯化铵0.03% | 剩余 | 温度25℃电流密度5A/dm2时间35min |
实施例3 | 焦磷酸盐20%氨三乙酸10% | 碳酸盐20%碳酸氢盐5% | 十二烷基磺酸钠0.03% | 剩余 | 温度35℃电流密度15A/dm2时间20min |
实施例4 | 乙二胺四乙酸盐15%焦磷酸盐25% | 磷酸盐25%碳酸氢盐5% | 十二烷基苯磺酸钠0.03% | 剩余 | 温度40℃电流密度20A/dm2时间10min |
实施例5 | 三乙撑四胺10%焦磷酸盐20% | 碳酸盐25%碳酸氢盐5% | 十六烷基三甲基氯化铵0.03% | 剩余 | 温度60℃电流密度30A/dm2时间5min |
在实施例1-5中,经过上述脱脂、浸蚀处理后的铜材,均能得到刻蚀晶粒大小均匀、外观良好的表面。将采用本发明处理过的铜板进行电镀,电镀后将试样进行冷热疲劳试验,在600℃温度下保温5分钟,然后在处于室温的水中淬火,再在600℃温度下保温5分钟,重复此类保温与淬火试验350次,结果发现,镀层表面无裂纹、剥落、鼓泡等缺陷,镀层与铜基材的结合力均非常良好。
Claims (5)
1.一种连铸结晶器铜表面的电镀前的预处理液,它包括:络合剂10%~40%,缓冲剂5%~30%,表面活性剂0.01%~1%,余量为水;所述预处理液的pH值为8~12。
2.根据权利要求1所述的连铸结晶器铜表面的电镀前的预处理液,其特征在于,所述络合剂为乙二胺四乙酸盐、焦磷酸盐、三乙撑四胺、甘氨酸、氨三乙酸中一种或几种的混合物。
3.根据权利要求1所述的连铸结晶器铜表面的电镀前的预处理液,其特征在于,所述缓冲剂为碳酸盐、磷酸盐、碳酸氢盐中的一种或几种的混合物。
4.根据权利要求1所述的连铸结晶器铜表面的电镀前的预处理液,其特征在于,所述表面活性剂为十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵中的一种。
5.一种根据权利要求1所述的连铸结晶器铜表面的电镀前的预处理方法,其特征在于,它是将所述连铸结晶器置的铜板于所述的预处理液中,并以其为阳极,在20~60℃下,进行电解刻蚀,电流密度为1~30A/dm2,电解刻蚀时间为1~40min。
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