CN104032287A - 金属化镀液及镁合金制品表面金属化的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种金属化镀液以及镁合金制品表面金属化的方法，每升金属化镀液中含有：硫酸镍15g、次磷酸钠25g、20％氢氧化钠20mL、氟化锂3g，溶剂为水；镁合金制品表面金属化的方法包括以下步骤：除油污-酸洗-酸性活化-碱性活化-化学镀镍-电解活化-镀铜/亮铬。本发明的有益之处在于：本发明的金属化镀液，其生成的镀层具有高耐磨、耐蚀性能，尤其是与基体的附着力极强，即使将产品砸断，也不会出现镀层脱落的现象；采用本发明的方法获得的镀件，其表面色泽光鲜，表面质量非常高，耐磨耐腐蚀性能优良；镀件受到较大冲击仍可保持很高的表面附着力。
Description
技术领域
本发明涉及一种金属化镀液，还涉及一种镁合金制品表面金属化的方法，属于材料技术领域。
背景技术
镁合金是目前工业应用中最轻的金属结构材料，由于其具有密度低、比强度和比刚度高、阻尼性能好、易于切削加工、易回收等优点，与现在其他工程结构材料钢和铝合金相比优势显著，因此在航空航天、汽车、3C等诸多领域得到了广泛应用。
但是，由于镁的标准电极电位低，化学性质活波，在潮湿的空气、含硫气氛和海洋大气中都会遭到严重的电化学腐蚀，所以，一般采取表面防护措施来提高其抗腐蚀性能，例如在表面镀金属层，由于镁合金产品表面金属镀层的方法还存在一定的技术困难，所以出现了镀层金属表面附着力差，尤其是在冲击后镀层金属易脱落的问题。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明的第一个目的在于提供一种金属化镀液，生成的镀层具有高耐磨、耐蚀性能，尤其是与基体的附着力极强，即使将产品砸断，也不会出现镀层脱落的现象；本发明的另一个目的在于提供一种镁合金制品表面金属化的方法。
为了实现第一个目标，本发明采用如下的技术方案：
一种金属化镀液，其特征在于，每升金属化镀液中含有：硫酸镍15g、次磷酸钠25g、20％氢氧化钠20mL、氟化锂3g，溶剂为水。
为了实现第二个目标，本发明采用如下的技术方案：
一种镁合金制品表面金属化的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将预镀产品置于除油剂中，去除表面的油污，然后用清水将除油剂清洗掉；
(2)将预镀产品置于18-30℃的酸性洗液中酸洗，然后用清水将酸性洗液清洗掉；
(3)将预镀产品置于40-60℃的酸性活化液中静置，去除产品表面的黑膜，然后用清水将酸性活化液清洗掉；
(4)将预镀产品置于50-70℃的碱性活化液中静置，去除氧化物和污染物，然后用清水将碱性活化液清洗掉；
(5)对预镀产品进行化学镀镍，每升镀液中含有：硫酸镍15g、次磷酸钠25g、20％氢氧化钠20mL、氟化锂3g，在70-90℃条件下对预镀产品持续镀镍30min，然后在200℃条件下烘烤2h；
(6)将镀件放置于40-60℃电解活化液中活化，随后电镀铜和/或镍、亮铬。
前述的镁合金制品表面金属化的方法，其特征在于，在步骤(2)中，每升酸性洗液中含有：磷酸100-150mL、氟化氢铵50-80g。
前述的镁合金制品表面金属化的方法，其特征在于，在步骤(3)中，每升酸性活化液中含有：试剂级盐酸30mL、40％氢氟酸80mL。
前述的镁合金制品表面金属化的方法，其特征在于，在步骤(4)中，每升碱性活化液中含有：氢氧化钠200g、活化剂50mL。
本发明的有益之处在于：本发明的金属化镀液，其生成的镀层具有高耐磨、耐蚀性能，尤其是与基体的附着力极强，即使将产品砸断，也不会出现镀层脱落的现象；采用本发明的方法获得的镀件，其表面色泽光鲜，表面质量非常高，耐磨耐腐蚀性能优良；镀件受到较大冲击仍可保持很高的表面附着力。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作具体的介绍。
实施例1
1、将预镀产品置于除油剂中，浸泡5-10min，去除表面的油污，然后用清水将除油剂清洗掉，每次清洗5-10s，冲洗3次。
2、将预镀产品置于18℃的酸性洗液(溶剂为水)中酸洗3min，每升酸性洗液中含有：磷酸150mL、氟化氢铵80g，然后用清水冲洗3遍，每遍清洗5-10s，将酸性洗液清洗掉。
3、将预镀产品置于40℃的酸性活化液(溶剂为水)中静置1-3min，去除产品表面的黑膜，每升酸性活化液中含有：试剂级盐酸30mL、40％(v％)氢氟酸80mL，然后用清水冲洗3遍，每遍清洗5-10s，将酸性活化液清洗掉。
4、将预镀产品置于50℃的碱性活化液(溶剂为水)中静置1-2min，去除氧化物和污染物，每升碱性活化液中含有：氢氧化钠200g、RC-282镁合金活化剂50mL，然后用清水冲洗3遍，每遍清洗5-10s，将碱性活化液清洗掉。
5、对预镀产品进行化学镀镍，每升镀液中含有：硫酸镍15g、次磷酸钠25g、20％氢氧化钠20mL、氟化锂3g，在70℃条件下对预镀产品持续镀镍30min，然后用烤箱在200℃条件下烘烤镀件，来增强膜基结合强度，烘烤2h后取出镀件。
6、将镀件放置于40℃电解活化液中活化1-3min，随后电镀铜来增加镀层厚度，随后还可以电镀镍、亮铬来增加镀件的光亮度、耐磨性和耐蚀性能。
镀覆工艺完成后，将镀件取出冲洗干净，晾干即可。
实施例2
1、将预镀产品置于除油剂中，浸泡5-10min，去除表面的油污，然后用清水将除油剂清洗掉，每次清洗5-10s，冲洗3次。
2、将预镀产品置于30℃的酸性洗液(溶剂为水)中酸洗3min，每升酸性洗液中含有：磷酸100mL、氟化氢铵50g，然后用清水冲洗3遍，每遍清洗5-10s，将酸性洗液清洗掉。
3、将预镀产品置于60℃的酸性活化液(溶剂为水)中静置1-3min，去除产品表面的黑膜，每升酸性活化液中含有：试剂级盐酸30mL、40％(v％)氢氟酸80mL，然后用清水冲洗3遍，每遍清洗5-10s，将酸性活化液清洗掉。
4、将预镀产品置于70℃的碱性活化液(溶剂为水)中静置1-2min，去除氧化物和污染物，每升碱性活化液中含有：氢氧化钠200g、活化剂50mL，然后用清水冲洗3遍，每遍清洗5-10s，将碱性活化液清洗掉。
5、对预镀产品进行化学镀镍，每升镀液中含有：硫酸镍15g、次磷酸钠25g、20％氢氧化钠20mL、氟化锂3g，在90℃条件下对预镀产品持续镀镍30min，然后用烤箱在200℃条件下烘烤镀件，来增强膜基结合强度，烘烤2h后取出镀件。
6、将镀件放置于60℃电解活化液中活化1-3min，随后电镀铜来增加镀层厚度，随后还可以电镀镍、亮铬来增加镀件的光亮度、耐磨性和耐蚀性能。
镀覆工艺完成后，将镀件取出冲洗干净，晾干即可。
实施例3
1、将预镀产品置于除油剂中，浸泡5-10min，去除表面的油污，然后用清水将除油剂清洗掉，每次清洗5-10s，冲洗3次。
2、将预镀产品置于25℃的酸性洗液(溶剂为水)中酸洗3min，每升酸性洗液中含有：磷酸125mL、氟化氢铵65g，然后用清水冲洗3遍，每遍清洗5-10s，将酸性洗液清洗掉。
3、将预镀产品置于50℃的酸性活化液(溶剂为水)中静置1-3min，去除产品表面的黑膜，每升酸性活化液中含有：试剂级盐酸30mL、40％(v％)氢氟酸80mL，然后用清水冲洗3遍，每遍清洗5-10s，将酸性活化液清洗掉。
4、将预镀产品置于60℃的碱性活化液(溶剂为水)中静置1-2min，去除氧化物和污染物，每升碱性活化液中含有：氢氧化钠200g、活化剂50mL，然后用清水冲洗3遍，每遍清洗5-10s，将碱性活化液清洗掉。
5、对预镀产品进行化学镀镍，每升镀液中含有：硫酸镍15g、次磷酸钠25g、20％氢氧化钠20mL、氟化锂3g，在80℃条件下对预镀产品持续镀镍30min，然后用烤箱在200℃条件下烘烤镀件，来增强膜基结合强度，烘烤2h后取出镀件。
6、将镀件放置于50℃电解活化液中活化1-3min，随后电镀铜来增加镀层厚度，随后还可以电镀镍、亮铬来增加镀件的光亮度、耐磨性和耐蚀性能。
镀覆工艺完成后，将镀件取出冲洗干净，晾干即可。
经验证，使用本发明的金属化镀液生成的镀层具有高耐磨、耐蚀性能，尤其是与基体的附着力极强，即使将产品砸断，也不会出现镀层脱落的现象。具体的相关试验如下：
(1)镀层耐磨性试验：
依照国家标准GB/T 12444-2006，模拟边界摩擦条件,选用M M20型磨损试验机进行镀层耐磨性试验。
主要参数:试件转速400r/min,镁合金镀件作为上试件，固定,下试件为淬火45号钢，转动，载荷100x9.8N，摩擦距离40000M,工作方式为每对试件连续运转10小时。无润滑。
一个周期结束前后，用光电天分析平称量试样，求出磨损量(磨损前、后重量之差)。称量前,先用汽油擦洗,再顺次用苯、四氯化碳、无水酒精擦洗,然后用红外线灯饱烘烤五分钟,立即称量。
用完全相同的方法求得三对试件的磨损量。磨损试验结果见表1。
表1 磨损试验结果(平均值)
| 表面处理 | 失重率mg/M |
| 原始镁合金 | 21.36 |
| 镀金属 | 〈3.56 |
由此可见，使用本发明的金属化镀液生成的镀层具有较高的耐磨性能。
(2)镀层耐蚀性试验：
依照国家标准GB/T 10125-1997(等同于ISO9227:1990)。
选择中性盐雾(NaCl浓度：50g/L)，pH值6.8-7.2，气源压力1.0kg/cm2,喷雾量1.0-2.0ml/80cm2/H，温度：25±2.5℃。
取样尺寸：2×50×50mm，粗糙度R1.3±0.3μm。参照上节清洗，干燥后挂在试样架上。每组试样3个试片。经过8H试验后，在180mgCrO3/ml+1％AgNO3溶液中清洗5-10分钟，以去除试样表面氧化物，再以丙酮、酒精清洗，烘干，再用光电分析天平称重，计算失重率。盐雾腐蚀试验结果见表2。
表2 盐雾腐蚀试验结果(平均值)
| 表面处理 | 失重率mg/cm2/H |
| 原始镁合金 | 0.21 |
| 镀金属 | 〈0.03 |
由此可见，使用本发明的金属化镀液生成的镀层具有极好的耐蚀性能。
(3)镀层附着力试验：
依照国家标准GB/T 5270-2005(ISO2819:1980)中规定的弯折试验方法，进行镀层附着力试验。
试样为镀了金属镍(亮镍)的挤压镁合金管子，直径23mm，壁厚1.8mm，外壁镀镍，内壁自然钝化状态(镀层极薄)。
将管子置于2个光滑夹板之间，共同置于虎钳口中，逐渐夹紧，到管子压扁至两夹板相距一个管子半径，此时：既未出现镀层破裂、也未出现剥离迹象；继续夹扁管子，直至夹到管子内壁中间部位基本接触，这时压扁管子的两个尖角处已经破裂，此时：未出现镀层剥落、掉渣、碎裂、剥落现象。结论：镀层附着力评价合格。
由此可见，使用本发明的金属化镀液生成的镀层与基体的附着力极强，即使将产品砸断，也不会出现镀层脱落的现象。
另外，经验证，采用本发明的方法获得的镀件具有以下优势：
(1)表面色泽光鲜；
(2)表面质量非常高，耐磨、耐腐蚀性能优良；
(3)镀件受到较大冲击仍可保持很高的表面附着力。
综上所述，本发明的金属化镀液、以及镁合金制品表面金属化的方法都具有突出的实质性特点和显著的进步，值得推广应用。
需要说明的是，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。
Claims (5)
1.一种镁合金制品表面金属化的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将预镀产品置于除油剂中，去除表面的油污，然后用清水将除油剂清洗掉；
(2)将预镀产品置于18-30℃的酸性洗液中酸洗，然后用清水将酸性洗液清洗掉；
(3)将预镀产品置于40-60℃的酸性活化液中静置，去除产品表面的黑膜，然后用清水将酸性活化液清洗掉；
(4)将预镀产品置于50-70℃的碱性活化液中静置，去除氧化物和污染物，然后用清水将碱性活化液清洗掉；
(5)对预镀产品进行化学镀镍，每升镀液中含有：硫酸镍15g、次磷酸钠25g、20％氢氧化钠20mL、氟化锂3g，在70-90℃条件下对预镀产品持续镀镍30min，然后在200℃条件下烘烤2h；
(6)将镀件放置于40-60℃电解活化液中活化，随后电镀铜和/或镍、亮铬。
2.根据权利要求1所述的镁合金制品表面金属化的方法，其特征在于，在步骤(2)中，每升酸性洗液中含有：磷酸100-150mL、氟化氢铵50-80g。
3.根据权利要求1所述的镁合金制品表面金属化的方法，其特征在于，在步骤(3)中，每升酸性活化液中含有：试剂级盐酸30mL、40％氢氟酸80mL。
4.根据权利要求1所述的镁合金制品表面金属化的方法，其特征在于，在步骤(4)中，每升碱性活化液中含有：氢氧化钠200g、活化剂50mL。
5.一种金属化镀液，其特征在于，每升金属化镀液中含有：硫酸镍15g、次磷酸钠25g、20％氢氧化钠20mL、氟化锂3g，溶剂为水。
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