CN101684565A - 一种镀黑钌的工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种镀黑钌的工艺，该工艺经过前处理－镀暗镍－镀枪黑色镍－镀黑钌－后处理等工艺步骤可使待镀工件为哑光黑。本发明所提供的镀黑钌的工艺可使镀件同时具有良好的哑光黑、耐腐蚀性、耐磨性和导电性能，可满足手机充电端子或充电接触块的功能和外观的要求，同时也适用于IT、汽车和3C领域中的功能外观装饰件。

Description

一种镀黑钌的工艺
技术领域
本发明涉及电镀技术领域，具体涉及一种镀黑钌的新工艺。
背景技术
手机、手提电脑与电池直接需要用的连接，或者手机、手提电脑充电需要与充电器直接连接的，一般称之为接触块；对接触块而言，必须首先具有良好的导电性能；再次，由于充电是一个需要加载和卸载的过程，所以接触块还需要有良好的耐磨性能，否则接触块因摩擦而出现接触面粗糙而产生很大的接触电阻，破坏充电性能；因此，接触块最为实用的两个使用功能要求即为优良的导电性和耐磨性；而在当今不断追求高性能的同时，时尚的外观更加能赢得消费者的青睐，而具有贵族质感的哑光黑已成为首选。
目前，同时满足哑光黑、耐磨、导电这三种性能的电镀工艺在国内外还未见报道。现有的电镀工艺又难以满足上述要求：1、黑铬工艺，能实现理想的哑光黑，而且耐磨，但黑铬导电性能不良且不能深孔电镀；2、黑镍工艺，虽然能实现哑光黑，也能有一定的导电性能，但极其不耐磨，仍然会影响其导电性能；3、枪黑工艺，虽然电性能不足，但耐磨，并且镍镀层颜色最接近哑光黑；4、黑钌工艺，能达到很好的耐磨性，同时又有很高的导电性能，但普遍为光亮微黑色，还不能做到真正的哑光黑色。鉴于现有技术中存在的上述诸多缺点，本申请人提出了一种深孔电镀哑光黑的新型电镀工艺。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是如何提供一种镀黑钌的工艺，其目的是提供一种以有色金属铜或黑色金属不锈钢为基本材料使其具有呈哑光黑的镀层，且具有良好的耐磨性、耐腐蚀性和导电性能的深孔电镀金属哑光黑的新方法。
本发明所提出的技术问题是这样解决的：提供一种镀黑钌的工艺，其特征在于，所述镀黑钌的工艺包括如下步骤：
A、前处理：
将待镀零件上挂放入除油槽，进行阴极电解除油，溶液成分为低泡电解除油剂60～100g/l，阴极电流密度为5～10A/dm2，温度为50～60℃，阳极材料为不锈钢，热笔采用不锈钢带电阻丝绕制而成(带温控)，除油时间为1～2min；将除油后的待镀零件用自来水冲洗干净后放入体积比为20％的稀硫酸中常温活化2～3min；
B、镀暗镍：
将稀硫酸活化后的待镀零件用自来水冲洗干净后放入暗镍镀槽，开启阴极移动，调整阴极电流密度至1～2.5A/dm2，工作时采用温度为45～60℃，配槽含量：NiSO4·7H2O：250～300g/l，NiCL2·6H2O：30～60g/l，H3BO3：35～40g/l，润湿剂：0.05～0.1g/l，PH 3～4，镀暗镍时间控制在2～6分钟，阳极采用电解镍板，热笔采用带温控的特氟龙发热笔，镀后零件表面达到亚光灰色；
C、镀枪黑色镍：
将镀暗镍后的零件用干净水冲洗后放入枪黑色镍镀槽，开启阴极移动，调整阴极电流密度为：0.5～1A/dm2，时间控制在2～4分钟，溶液温度：60～70℃，配槽含量：NiCL2·6H2O：250g/l，SnCL2·2H2O：10～50g/l，NH4·HF2：50g/l，ZF34-A锡镍添加剂：150～200ml/l，ZF34-B锡镍添加剂：10～20ml/l，PH 4～4.6，阳极采用电解镍板，热笔采用带温控的特氟龙发热笔，镀后零件表面达到灰黑色；
D、镀黑钌：采用酸性黑钌工艺，使工件表面达到哑光黑；
将镀枪黑色镍后的零件用干净水冲洗后放入黑钌镀槽，开启阴极移动，调整阴极电流密度为1～2A/dm2，根据需要控制电镀时间，在1.5A电流下，镀0.15um需5min，溶液温度：60～63℃，配槽含量：补充黑钌水(含Ru 50g/l)40～100ml/l，使溶液中钌浓度为2～5g/l；调黑剂3～20ml/l；PH＜1；Be：6-7；阳极采用铂金钛网，热笔采用带温控的特氟龙发热笔，镀后零件表面达到哑光黑色；
E、后处理：
对镀黑钌后的零件用干净水清洗后，用80～100度热风完全干燥，再在室温下浸入创联有机保护剂5～10s后取出，用60～100度的热风干燥几秒后，下挂，检验。
按照本发明所提供的一种镀黑钌的工艺，其特征在于：在步骤B、步骤C和步骤D中所述镀槽均为PP材料镀槽。
按照本发明所提供的一种镀黑钌的工艺，其特征在于：在步骤D中所述调黑剂不宜一次加够，根据黑度慢慢补充，按多次少量加入。
综上所述，本发明所提供的镀黑钌的工艺可使镀件同时具有良好的哑光黑、耐腐蚀性、耐磨性和导电性能，可满足手机充电端子或充电接触块的功能和外观的要求，同时也适用于IT、汽车和3C领域中的功能外观装饰件。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式进行详细的描述。
本发明所提供的镀黑钌的工艺包括如下步骤：A、前处理：将待镀零件上挂放入除油槽，进行阴极电解除油，溶液成分为低泡电解除油剂60～100g/l，阴极电流密度为5～10A/dm2，温度为50～60℃，阳极材料为不锈钢，热笔采用不锈钢带电阻丝绕制而成(带温控)，除油时间为1～2min；将除油后的待镀零件用自来水冲洗干净后放入体积比为20％的稀硫酸中常温活化2～3min；B、镀暗镍：将稀硫酸活化后的待镀零件用自来水冲洗干净后放入暗镍镀槽，开启阴极移动，调整阴极电流密度至1～2.5A/dm2，工作时采用温度为45～60℃，配槽含量：NiSO4·7H2O：250～300g/l，NiCL2·6H2O：30～60g/l，H3BO3：35～40g/l，润湿剂：0.05～0.1g/l，PH 3～4，镀暗镍时间控制在2～6分钟，阳极采用电解镍板，热笔采用带温控的特氟龙发热笔，镀后零件表面达到亚光灰色；C、镀枪黑色镍：将镀暗镍后的零件用干净水冲洗后放入枪黑色镍镀槽，开启阴极移动，调整阴极电流密度为：0.5～1A/dm2，时间控制在2～4分钟，溶液温度：60～70℃，配槽含量：NiCL2·6H2O：250g/l，SnCL2·2H2O：10～50g/l，NH4·HF2：50g/l，ZF34-A锡镍添加剂：150～200ml/l，ZF34-B锡镍添加剂：10～20ml/l，PH 4～4.6，阳极采用电解镍板，热笔采用带温控的特氟龙发热笔，镀后零件表面达到灰黑色；D、镀黑钌：将镀枪黑色镍后的零件用干净水冲洗后放入黑钌镀槽，开启阴极移动，调整阴极电流密度为1～2A/dm2，根据需要控制电镀时间，在1.5A电流下，镀0.15um需5min，溶液温度：60～63℃，配槽含量：补充黑钌水(含Ru 50g/l)40～100ml/l，使溶液中钌浓度为2～5g/l；调黑剂3～20ml/l；PH＜1；Be：6-7；阳极采用铂金钛网，热笔采用带温控的特氟龙发热笔，镀后零件表面达到哑光黑色；E、后处理：对镀黑钌后的零件用干净水清洗后，用80～100度热风完全干燥，再在室温下浸入创联有机保护剂5～10s后取出，用60～100度的热风干燥几秒后，下挂，检验。
在上述步骤B、步骤C和步骤D中所述镀槽均为PP材料镀槽。在上述步骤D中所述调黑剂不宜一次加够，根据黑度慢慢补充，按多次少量加入。
下面结合具体实施例对本发明所提供的镀黑钌的工艺做更为详细的描述。
实施例1：
采用如下工艺步骤：
A、前处理：将待镀零件上挂放入除油槽，进行阴极电解除油，溶液成分为低泡电解除油剂60g/l，阴极电流密度为5A/dm2，温度为60℃，阳极材料为不锈钢，热笔采用不锈钢带电阻丝绕制而成(带温控)，除油时间为2min；将除油后的待镀零件用自来水冲洗干净后放入体积比为20％的稀硫酸中常温活化2min；B、镀暗镍：将稀硫酸活化后的待镀零件用自来水冲洗干净后放入暗镍镀槽，开启阴极移动，调整阴极电流密度至1A/dm2，工作时采用温度为60℃，配槽含量：NiSO4·7H2O：250g/l，NiCL2·6H2O：30g/l，H3BO3：35g/l，润湿剂：0.05g/l，PH 3，镀暗镍时间控制在2分钟，阳极采用电解镍板，热笔采用带温控的特氟龙发热笔，镀后零件表面达到亚光灰色；C、镀枪黑色镍：将镀暗镍后的零件用干净水冲洗后放入枪黑色镍镀槽，开启阴极移动，调整阴极电流密度为：0.5A/dm2，时间控制在2分钟，溶液温度：60℃，配槽含量：NiCL2·6H2O：250g/l，SnCL2·2H2O：10g/l，NH4·HF2：50g/l，ZF34-A锡镍添加剂：150ml/l，ZF34-B锡镍添加剂：10ml/l，PH4，阳极采用电解镍板，热笔采用带温控的特氟龙发热笔，镀后零件表面达到灰黑色；D、镀黑钌：将镀枪黑色镍后的零件用干净水冲洗后放入黑钌镀槽，开启阴极移动，调整阴极电流密度为1A/dm2，根据需要控制电镀时间，在1.5A电流下，镀0.15um需5min，溶液温度：60℃，配槽含量：补充黑钌水(含Ru 50g/l)40ml/l，使溶液中钌浓度为2g/l；调黑剂3ml/l；PH＜1；Be：6；阳极采用铂金钛网，热笔采用带温控的特氟龙发热笔，镀后零件表面达到哑光黑色；E、后处理：对镀黑钌后的零件用干净水清洗后，用80度热风完全干燥，再在室温下浸入创联有机保护剂5s后取出，用60度的热风干燥几秒后，下挂，检验。
在上述步骤B、步骤C和步骤D中所述镀槽均为PP材料镀槽。在上述步骤D中所述调黑剂不宜一次加够，根据黑度慢慢补充，按多次少量加入。
实施例2：
采用如下工艺步骤：
A、前处理：将待镀零件上挂放入除油槽，进行阴极电解除油，溶液成分为低泡电解除油剂100g/l，阴极电流密度为10A/dm2，温度为50℃，阳极材料为不锈钢，热笔采用不锈钢带电阻丝绕制而成(带温控)，除油时间为2min；将除油后的待镀零件用自来水冲洗干净后放入体积比为20％的稀硫酸中常温活化3min；B、镀暗镍：将稀硫酸活化后的待镀零件用自来水冲洗干净后放入暗镍镀槽，开启阴极移动，调整阴极电流密度至2.5A/dm2，工作时采用温度为45℃，配槽含量：NiSO4·7H2O：300g/l，NiCL2·6H2O：60g/l，H3BO3：40g/l，润湿剂：0.1g/l，PH4，镀暗镍时间控制在6分钟，阳极采用电解镍板，热笔采用带温控的特氟龙发热笔，镀后零件表面达到亚光灰色；C、镀枪黑色镍：将镀暗镍后的零件用干净水冲洗后放入枪黑色镍镀槽，开启阴极移动，调整阴极电流密度为：1A/dm2，时间控制在4分钟，溶液温度：70℃，配槽含量：NiCL2·6H2O：250g/l，SnCL2·2H2O：50g/l，NH4·HF2：50g/l，ZF34-A锡镍添加剂：200ml/l，ZF34-B锡镍添加剂：20ml/l，PH 4.6，阳极采用电解镍板，热笔采用带温控的特氟龙发热笔，镀后零件表面达到灰黑色；D、镀黑钌：将镀枪黑色镍后的零件用干净水冲洗后放入黑钌镀槽，开启阴极移动，调整阴极电流密度为2A/dm2，根据需要控制电镀时间，在1.5A电流下，镀0.15um需5min，溶液温度：63℃，配槽含量：补充黑钌水(含Ru 50g/l)100ml/l，使溶液中钌浓度为5g/l；调黑剂20ml/l；PH＜1；Be：7；阳极采用铂金钛网，热笔采用带温控的特氟龙发热笔，镀后零件表面达到哑光黑色；E、后处理：对镀黑钌后的零件用干净水清洗后，用100度热风完全干燥，再在室温下浸入创联有机保护剂10s后取出，用100度的热风干燥几秒后，下挂，检验。
在上述步骤B、步骤C和步骤D中所述镀槽均为PP材料镀槽。在上述步骤D中所述调黑剂不宜一次加够，根据黑度慢慢补充，按多次少量加入。
实施例3：
采用如下工艺步骤：
A、前处理：将待镀零件上挂放入除油槽，进行阴极电解除油，溶液成分为低泡电解除油剂80g/l，阴极电流密度为8A/dm2，温度为55℃，阳极材料为不锈钢，热笔采用不锈钢带电阻丝绕制而成(带温控)，除油时间为1.5min；将除油后的待镀零件用自来水冲洗干净后放入体积比为20％的稀硫酸中常温活化2.5min；B、镀暗镍：将稀硫酸活化后的待镀零件用自来水冲洗干净后放入暗镍镀槽，开启阴极移动，调整阴极电流密度至2A/dm2，工作时采用温度为55℃，配槽含量：NiSO4·7H2O：275g/l，NiCL2·6H2O：50g/l，H3BO3：38g/l，润湿剂：0.08g/l，PH 3.5，镀暗镍时间控制在5分钟，阳极采用电解镍板，热笔采用带温控的特氟龙发热笔，镀后零件表面达到亚光灰色；C、镀枪黑色镍：将镀暗镍后的零件用干净水冲洗后放入枪黑色镍镀槽，开启阴极移动，调整阴极电流密度为：0.8A/dm2，时间控制在3分钟，溶液温度：65℃，配槽含量：NiCL2·6H2O：250g/l，SnCL2·2H2O：30g/l，NH4·HF2：50g/l，ZF34-A锡镍添加剂：180ml/l，ZF34-B锡镍添加剂：18ml/l，PH 4.3，阳极采用电解镍板，热笔采用带温控的特氟龙发热笔，镀后零件表面达到灰黑色；D、镀黑钌：将镀枪黑色镍后的零件用干净水冲洗后放入黑钌镀槽，开启阴极移动，调整阴极电流密度为1.5A/dm2，根据需要控制电镀时间，在1.5A电流下，镀0.15um需5min，溶液温度：62℃，配槽含量：补充黑钌水(含Ru 50g/l)80ml/l，使溶液中钌浓度为4g/l；调黑剂10ml/l；PH＜1；Be：6；阳极采用铂金钛网，热笔采用带温控的特氟龙发热笔，镀后零件表面达到哑光黑色；E、后处理：对镀黑钌后的零件用干净水清洗后，用90度热风完全干燥，再在室温下浸入创联有机保护剂8s后取出，用80度的热风干燥几秒后，下挂，检验。
在上述步骤B、步骤C和步骤D中所述镀槽均为PP材料镀槽。在上述步骤D中所述调黑剂不宜一次加够，根据黑度慢慢补充，按多次少量加入。
按照电镀钯的性能测试要求，对上述实施例进行了各项性能测试，测试结论如下：
1、各实施例的金属镀层均为哑光黑；
2、采用Taber DK7750线性耐磨测试机、CS-10磨头循环测试50次，耐磨性合格；
3、导电性能优良(电阻为2mΩ)；
  镀层   实施例1零件   实施例2零件   实施例3零件
  电镀钯   19.42m Ω   20.36mΩ   18.64mΩ
  电镀枪黑钌   16.36mΩ   18.27mΩ   19.43mΩ
4、耐腐蚀性测试：使用遮光剂并暴露在汗液环境下24小时没有颜色、腐蚀变换，耐蚀性能合格。
本发明所提供的镀黑钌的工艺可使镀件同时具有良好的哑光黑、耐腐蚀性、耐磨性和导电性能，可满足手机充电端子或充电接触块的功能和外观的要求，同时也适用于IT、汽车和3C领域中的功能外观装饰件。

Claims (3)

1、一种镀黑钌的工艺，其特征在于，所述镀黑钌的工艺包括如下步骤：
A、前处理：
将待镀零件上挂放入除油槽，进行阴极电解除油，溶液成分为低泡电解除油剂60～100g/l，阴极电流密度为5～10A/dm2，温度为50～60℃，阳极材料为不锈钢，热笔采用不锈钢带电阻丝绕制而成(带温控)，除油时间为1～2min；将除油后的待镀零件用自来水冲洗干净后放入体积比为20％的稀硫酸中常温活化2～3min；
B、镀暗镍：
将稀硫酸活化后的待镀零件用自来水冲洗干净后放入暗镍镀槽，开启阴极移动，调整阴极电流密度至1～2.5A/dm2，工作时采用温度为45～60℃，配槽含量：NiSO4·7H2O：250～300g/l，NiCL2·6H2O：30～60g/l，H3BO3：35～40g/l，润湿剂：0.05～0.1g/l，PH 3～4，镀暗镍时间控制在2～6分钟，阳极采用电解镍板，热笔采用带温控的特氟龙发热笔，镀后零件表面达到亚光灰色；
C、镀枪黑色镍：
将镀暗镍后的零件用干净水冲洗后放入枪黑色镍镀槽，开启阴极移动，调整阴极电流密度为：0.5～1A/dm2，时间控制在2～4分钟，溶液温度：60～70℃，配槽含量：NiCL2·6H2O：250g/l，SnCL2·2H2O：10～50g/l，NH4·HF2：50g/l，ZF34-A锡镍添加剂：150～200ml/l，ZF34-B锡镍添加剂：10～20ml/l，PH 4～4.6，阳极采用电解镍板，热笔采用带温控的特氟龙发热笔，镀后零件表面达到灰黑色；
D、镀黑钌：采用酸性黑钌工艺，使工件表面达到哑光黑；
将镀枪黑色镍后的零件用干净水冲洗后放入黑钌镀槽，开启阴极移动，调整阴极电流密度为1～2A/dm2，根据需要控制电镀时间，在1.5A电流下，镀0.15um需5min，溶液温度：60～63℃，配槽含量：补充黑钌水(含Ru 50g/l)40～100ml/l，使溶液中钌浓度为2～5g/l；调黑剂3～20ml/l；PH＜1；Be：6-7；阳极采用铂金钛网，热笔采用带温控的特氟龙发热笔，镀后零件表面达到哑光黑色；
E、后处理：
对镀黑钌后的零件用干净水清洗后，用80～100度热风完全干燥，再在室温下浸入创联有机保护剂5～10s后取出，用60～100度的热风干燥几秒后，下挂，检验。
2、根据权利要求1所述的镀黑钌的工艺，其特征在于：在步骤B、步骤C和步骤D中所述镀槽均为PP材料镀槽。
3、根据权利要求1所述的镀黑钌的工艺，其特征在于：在步骤D中所述调黑剂按多次少量加入。
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