CN102234834A - 电解退镀液及使用该电解退镀液退除含钛膜层的方法 - Google Patents

电解退镀液及使用该电解退镀液退除含钛膜层的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种电解退镀液及使用该电解退镀液退除含钛膜层的方法。该电解退镀液中含有碱性物质、退镀促进剂及缓蚀剂，所述碱性物质为氢氧化物，所述退镀促进剂为与钛有络合作用的络合剂，所述缓蚀剂为聚磷酸盐。使用该电解退镀液退除含钛膜层的方法包括如下步骤：提供一表面形成有含钛膜层的待退镀工件；制备如上所述的电解退镀液；将所述待退镀工件浸于该电解退镀液中，并以该待退镀工件作为阳极，通电进行电解。

Description

电解退镀液及使用该电解退镀液退除含钛膜层的方法
技术领域
本发明涉及一种电解退镀液及使用该电解退镀液退除含钛膜层的方法，尤其是涉及一种可有效退除含钛膜层且不伤及基材的电解退镀液及使用该电解退镀液退除含钛膜层的方法。
背景技术
不锈钢镀膜工艺以其镀膜层优良的外观和耐腐蚀性在工业领域有着广泛的应用。如在不锈钢基材上镀含钛膜层，因该含钛膜层具有较高的硬度、良好的耐磨性以及较高的化学稳定性，可大大提高不锈钢基材的外观及使用性能。
通常在以下情况下又需要对镀膜层进行退镀：在生产过程中由于偶然因素，所镀的膜层不符合品质要求，为减少损失，节约成本，需要退除所述膜层，而对工件进行重新镀膜。
现有技术中退镀含钛膜层的方法有化学退镀法及电解退镀法。其中化学退镀法的退除时间长，退除效果差，并容易伤及到基材，且通常会产生大量的废水。而现有的电解退镀法退镀效果差，难以将含钛膜层完全退除。
发明内容
鉴于此，有必要提供一种可有效退除含钛膜层且不伤及基材的电解退镀液。
另外，还有必要提供一种使用上述电解退镀液退除含钛膜层的方法。
一种电解退镀液，其用以退除含钛膜层，该电解退镀液中含有碱性物质、退镀促进剂及缓蚀剂，所述碱性物质为氢氧化物，所述退镀促进剂为与钛有络合作用的络合剂，所述缓蚀剂为聚磷酸盐。
一种退除含钛膜层的方法，其包括如下步骤：
提供一表面形成有含钛膜层的待退镀工件；
制备一电解退镀液，该电解退镀液中含有碱性物质、退镀促进剂及缓蚀剂，所述碱性物质为氢氧化物，所述退镀促进剂为与钛有络合作用的络合剂，所述缓蚀剂为聚磷酸盐；
将所述待退镀工件浸于该电解退镀液中，并以该待退镀工件作为阳极，通电进行电解。
相较于现有技术，使用所述的电解退镀液以电解的方式去除含钛膜层可达到完全退镀含钛膜层的效果，退镀速率快，效率高；且由于缓蚀剂的存在，可有效避免电解时对待退镀工件基材的损害。
具体实施方式
本发明一较佳实施方式的用以退除含钛膜层的电解退镀液为水溶液。该电解退镀液中含有碱性物质、退镀促进剂、辅助剂及缓蚀剂。
所述碱性物质为氢氧化物，如氢氧化钠、氢氧化钾或二者的组合，优选为氢氧化钠。该氢氧化物在所述电解退镀液中的浓度可为10-300g/L，优选为20-200g/L。所述的碱性物质作为电解介质存在，并提供碱性环境使含钛膜层中的钛在通电状况下形成钛离子。
所述退镀促进剂为与钛有络合作用的络合剂。该络合剂可选自为酒石酸钾钠、葡萄糖酸钠、柠檬酸钠、依地酸(EDTA)中的一种或几种的组合。该络合剂在所述电解退镀液中的浓度可为5-150g/L，优选为20-100g/L。所述的络合剂可与钛离子发生络合反应而使所述含钛膜层溶解。
所述辅助剂包括含氮醇胺。该含氮醇胺可选自为乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺的一种或几种的组合。所述含氮醇胺在所述电解退镀液中的浓度可为5-80ml/L，优选为10-50ml/L。所述的辅助剂可降低电解退镀液的表面张力，以促进反应离子快速渗透到含钛膜层中进行反应，加快含钛膜层的溶解。
所述缓蚀剂可为聚磷酸盐。该聚磷酸盐可选自为三聚磷酸钠、五聚磷酸钠中的一种或两种的组合，优选为五聚磷酸钠。所述聚磷酸盐在所述电解退镀液中的浓度可为0.5-10g/L，优选为2-8g/L。所述的缓蚀剂用以保护待退镀工件的基材表面不受腐蚀。
一种退除含钛膜层的方法，其包括如下步骤：
提供一表面形成有含钛膜层的待退镀工件。该待退镀工件的材质可为不锈钢或其他铁基合金。该含钛膜层可为氮化铝钛膜层、碳化钛膜层、氮化钛膜层或其它含钛的膜层。
制备一电解退镀液，该电解退镀液可为如上所述的电解退镀液。
将所述待退镀工件浸于该电解退镀液中，并以该待退镀工件作为阳极，碳作为阴极，通电进行电解，以将所述含钛膜层去除。通电电解时，所述电解退镀液的温度可为50-95℃，电流密度可为1-10A/dm2，优选为4-7A/dm2。
以下结合具体实施例对所述退除含钛膜层的方法作进一步说明。
实施例1：称取氢氧化钠40g、酒石酸钾钠40g、柠檬酸钠30g、依地酸40g、五聚磷酸钠3g，及量取三乙醇胺60ml配置成1L电解退镀液(水溶液)，并加热使该电解退镀液的温度升至70℃左右。将一表面形成有氮化铝钛膜层的不锈钢待退镀工件浸渍于该电解退镀液中，并以该待退镀工件为阳极，通电电解约10分钟。所述电解的电流密度为5A/dm2。经电解退除氮化铝钛膜层后的工件经XRD(X射线衍射)测试表明，工件表面无钛、铝元素，证明所述氮化铝钛膜层已退镀干净。再将所述工件作扫描电镜(SEM)测试，可以看到工件表面的不锈钢基材表面平整，无腐蚀现象发生。
实施例2：称取氢氧化钠80g、酒石酸钾钠30g、柠檬酸钠60g、依地酸50g、五聚磷酸钠8g，及量取三乙醇胺20ml配置成1L电解退镀液(水溶液)，并加热使该电解退镀液的温度升至90℃左右。将一表面形成有碳化钛膜层的待退镀不锈钢工件浸渍于该退镀液中，并以该待退镀工件为阳极，通电电解约12分钟。所述电解的电流密度为6A/dm2。经电解退除碳化钛膜层后的工件经XRD测试表明，工件表面无钛元素，证明所述碳化钛膜层已退镀干净。再将所述工件作SEM测试，可以看到工件表面的不锈钢基材表面平整，无腐蚀现象发生。
实施例3：称取氢氧化钠50g、酒石酸钾钠20g、三聚磷酸钠2g，及量取二乙醇胺25ml配置成1L电解退镀液(水溶液)，并加热使该电解退镀液的温度升至85℃左右。将一表面形成有氮化钛膜层的待退镀不锈钢工件浸渍于该电解退镀液中，并以该待退镀工件为阳极，通电电解约14分钟。所述电解的电流密度为7A/dm2。经电解退除氮化钛膜层后的工件经XRD测试表明，工件表面无钛元素，证明所述氮化钛膜层已退镀干净。再将所述工件作SEM测试，可以看到工件表面的不锈钢基材表面平整，无腐蚀现象发生。
实施例4：称取氢氧化钠10g、酒石酸钾钠30g、葡萄糖酸钠30g、依地酸20g、五聚磷酸钠0.5g，及量取三乙醇胺80ml配置成1L电解退镀液(水溶液)，并加热使该电解退镀液的温度升至60℃左右。将一表面形成有碳化钛膜层的待退镀铁基合金工件浸渍于该电解退镀液中，并以该待退镀工件为阳极，通电电解约12分钟。所述电解的电流密度为6A/dm2。经电解退除碳化钛膜层后的工件经XRD测试表明，工件表面无钛元素，证明所述碳化钛膜层已退镀干净。再将所述工件作SEM测试，可以看到工件表面的铁基合金基材表面平整，无腐蚀现象发生。
实施例5：称取氢氧化钾300g、酒石酸钾钠5g、五聚磷酸钠10g，及量取乙醇胺5ml配置成1L电解退镀液(水溶液)，并加热使该电解退镀液的温度升至75℃左右。将一表面形成有碳化钛膜层的待退镀不锈钢工件浸渍于该电解退镀液中，并以该待退镀工件为阳极，通电电解约15分钟。所述电解的电流密度为6A/dm2。经电解退除碳化钛膜层后的工件经XRD测试表明，工件表面无钛元素，证明所述碳化钛膜层已退镀干净。再将所述工件作SEM测试，可以看到工件表面的不锈钢基材表面平整，无腐蚀现象发生。
本发明使用所述的电解退镀液以电解的方式去除含钛膜层可达到完全退镀含钛膜层的效果，退镀速率快，效率高；且由于缓蚀剂的存在，可有效避免电解时对待退镀工件基材的损害。

Claims (18)

1.一种电解退镀液，其用以退除含钛膜层，其特征在于：该电解退镀液中含有碱性物质、退镀促进剂及缓蚀剂，所述碱性物质为氢氧化物，所述退镀促进剂为与钛有络合作用的络合剂，所述缓蚀剂为聚磷酸盐。
2.如权利要求1所述的电解退镀液，其特征在于：所述氢氧化物为氢氧化钠、氢氧化钾或二者的组合。
3.如权利要求2所述的电解退镀液，其特征在于：所述氢氧化物在所述电解退镀液中的浓度为10-300g/L。
4.如权利要求2所述的电解退镀液，其特征在于：所述氢氧化物在所述电解退镀液中的浓度为20-200g/L。
5.如权利要求1所述的电解退镀液，其特征在于：所述络合剂选自为酒石酸钾钠、葡萄糖酸钠、柠檬酸钠、EDTA中的一种或几种的组合。
6.如权利要求5所述的电解退镀液，其特征在于：所述络合剂在所述电解退镀液中的浓度为5-150g/L。
7.如权利要求5所述的电解退镀液，其特征在于：所述络合剂在所述电解退镀液中的浓度为20-100g/L。
8.如权利要求1所述的电解退镀液，其特征在于：所述聚磷酸盐选自为三聚磷酸钠、五聚磷酸钠中的一种或两种的组合。
9.如权利要求8所述的电解退镀液，其特征在于：所述聚磷酸盐在所述电解退镀液中的浓度为0.5-10g/L。
10.如权利要求8所述的电解退镀液，其特征在于：所述聚磷酸盐在所述电解退镀液中的浓度为为2-8g/L。
11.如权利要求1所述的电解退镀液，其特征在于：所述电解退镀液中还包含有含氮醇胺类辅助剂。
12.如权利要求11所述的电解退镀液，其特征在于：所述含氮醇胺选自为乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺的一种或几种的组合。
13.如权利要求12所述的电解退镀液，其特征在于：所述含氮醇胺在所述电解退镀液中的浓度为5-80ml/L。
14.如权利要求12所述的电解退镀液，其特征在于：所述含氮醇胺在所述电解退镀液中的浓度为10-50ml/L。
15.一种退除含钛膜层的方法，其包括如下步骤：
提供一表面形成有含钛膜层的待退镀工件；
制备一电解退镀液，该电解退镀液为权利要求1-14中任一项所述的电解退镀液；
将所述待退镀工件浸于该电解退镀液中，并以该待退镀工件作为阳极，通电进行电解。
16.如权利要求15所述的退除含钛膜层的方法，其特征在于：所述含钛膜层为氮化铝钛膜层、碳化钛膜层、氮化钛膜层或其它含钛的膜层。
17.如权利要求15所述的退除含钛膜层的方法，其特征在于：所述待退镀工件的材质为不锈钢或其他铁基合金。
18.如权利要求15所述的退除含钛膜层的方法，其特征在于：所述电解的电流密度为1-10A/dm2，电解时电解退镀液的温度为50-95℃。
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