CN104711649A - 一种不锈钢表面镀铜工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种不锈钢表面镀铜工艺，包括以下步骤：不锈钢先经过物理整平、化学除油，清洗干净；将清洗干净的不锈钢浸入到预镀铜液中进行电镀，控制电镀时间，在不锈钢产品表面得到厚度为2～4微米的铜镀层；然后放入盛有含铁、镍、铬、铝金属阳离子的预镀液中进行脉冲电镀，以获得铁-镍-铬-铝复合膜；最后用直流电镀20～200微米的铜镀层。本工艺的镀铜层的结合力较强，而且不需要预先侵蚀不锈钢表面的氧化膜，因此对于不同化学成分的不锈钢材料本发明都具有很大的适应性，工业流程明显减少和显得简单，提高了生产效率降低了工业生产成本。

Description

一种不锈钢表面镀铜工艺
技术领域
本发明属于电化学技术领域，具体涉及一种不锈钢表面镀铜工艺。
背景技术
不锈钢镀铜加工，是在不锈钢表面进行技术性和艺术性加工，以获得各种绚丽色彩的镀铜不锈钢，其颜色有金黄色，咖啡色，青铜色等。其色彩艳丽，具有抗腐蚀性强、机械性能较高、彩色面层经久不褪色等特点。
因此被广泛的用作厅堂墙板、天花板、电梯厢板、车箱板、建筑装潢、招牌等装饰之用。
但不锈钢表面极易生成一层薄而透明的钝态氧化膜，该氧化膜会影响镀层与不锈钢基体的结合力。
因此，要在不锈钢表面获得结合力优异的铜镀层比较困难。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种不锈钢表面镀铜工艺为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
一种不锈钢表面镀铜工艺，其特征在于，包括以下步骤：
1）、不锈钢先经过物理整平、化学除油，去除表面油污，再用80～90℃的热水清洗干净；所述的化学除油的为先在20℃～35℃下用干净汽油或其它有机溶剂将不锈钢浸泡3～5分钟，然后在50℃～55℃条件下，用含5～20g/L NaOH、20～40g/LNa2CO3、15～25gNa3PO4·12H2O、5～10g/L JT-100、10 ～ 15g/L 的Na2SiO3 的溶液彻底除油。
2）、将清洗干净的不锈钢浸入到预镀铜液中进行电镀，控制电镀时间，在不锈钢产品表面得到厚度为2～4微米的铜镀层；预镀铜液的组份为：焦磷酸钾，300～400g/L ；焦磷酸铜，20～35g/L ；添加剂RK-300，25～45mL/L ；添加剂RK-100，2～8mL/L ；预镀铜液的工艺参数为pH8.0～8.5，温度20～25℃，电流密度为1～3A/dm2；
3）、然后把不锈钢放入盛有含铁、镍、铬、铝金属阳离子的预镀液中进行脉冲电镀，以获得铁-镍-铬-铝复合膜；含铁、镍、铬、铝金属阳离子的预镀液配方为：100～160 g/L CrCl3·6H2O、20～60 g/L NiCl2·6H2O、5～35 g/L FeCl2·4H2O、150-190g/L AlCl3、2～8 g/L NaCl、10～50 g/L NH4Cl，20～60 g/L H3BO3，5～40 g/L 配位剂，pH 值1～2；所述的配位剂为氨基乙酸、硫脲或者5-磺基水杨酸。
4）、最后，把不锈钢放入酸性硫酸铜溶液中进行直流电镀铜；酸性硫酸铜溶液为：160～200g/L CuSO4·5H2O、50～70g/L H2SO4、0.04～ 0.08g/L NaCl。在20～50℃，电流密度为2～9A/dm2下完成镀铜，铜镀层的厚度在20～200 微米之间均可实现。
本发明的不锈钢表面镀铜工艺，与传统的电镀法相比，具有以下的有益效果：
一、本发明提到的工艺中先在不锈钢表面形成2～4微米的铜镀层，然后形成铁-镍-铬-铝复合膜，然后在镀上一层厚度为20～200 微米的铜镀层，镀铜层的结合力较强，而且不需要预先侵蚀不锈钢表面的氧化膜，因此对于不同化学成分的不锈钢材料本发明都具有很大的适应性。
二、同时本发明不需要大量和强酸，明显改善工业操作环境，减少环境污染；减少了浸蚀、除挂灰、电解活化、预镀镍等步骤，工业流程明显减少和显得简单，提高了生产效率降低了工业生产成本。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种不锈钢表面镀铜工艺，其特征在于，包括以下步骤：
1）、不锈钢先经过物理整平、化学除油，去除表面油污，再用80℃的热水清洗干净；所述的化学除油的为先在20℃下用干净汽油将不锈钢浸泡3～5分钟，然后在50℃条件下，用含5g/L NaOH、40g/LNa2CO3、25gNa3PO4·12H2O、5g/L JT-100、15g/L 的Na2SiO3 的溶液彻底除油。
2）、将清洗干净的不锈钢浸入到预镀铜液中进行电镀，控制电镀时间，在不锈钢产品表面得到厚度为2微米的铜镀层；预镀铜液的组份为：焦磷酸钾，300g/L ；焦磷酸铜，20g/L ；添加剂RK-300，25～45mL/L ；添加剂RK-100，8mL/L ；预镀铜液的工艺参数为pH8.0～8.5，温度20～25℃，电流密度为1～3A/dm2；
3）、然后把不锈钢放入盛有含铁、镍、铬、铝金属阳离子的预镀液中进行脉冲电镀，以获得铁-镍-铬-铝复合膜；含铁、镍、铬、铝金属阳离子的预镀液配方为：100g/L CrCl3·6H2O、60 g/L NiCl2·6H2O、5 g/L FeCl2·4H2O、190g/L AlCl3、2g/L NaCl、50 g/L NH4Cl，20 g/L H3BO3， 40 g/L 硫脲，pH 值1～2；
 4）、最后，把不锈钢放入酸性硫酸铜溶液中进行直流电镀铜；酸性硫酸铜溶液为：160g/L CuSO4·5H2O、70g/L H2SO4、0.04g/L NaCl。在20～50℃下，电流密度为2～9A/dm2下完成镀铜，铜镀层的厚度在20微米左右。
实施例2
一种不锈钢表面镀铜工艺，其特征在于，包括以下步骤：
1）、不锈钢先经过物理整平、化学除油，去除表面油污，再用85℃的热水清洗干净；所述的化学除油的为先在25℃下用干净汽油将不锈钢浸泡3～5分钟，然后在55℃条件下，用含12g/L NaOH、30g/LNa2CO3、20gNa3PO4·12H2O、8g/L JT-100、12g/L 的Na2SiO3 的溶液彻底除油。
2）、将清洗干净的不锈钢浸入到预镀铜液中进行电镀，控制电镀时间，在不锈钢产品表面得到厚度为3微米的铜镀层；预镀铜液的组份为：焦磷酸钾，350g/L ；焦磷酸铜，25g/L ；添加剂RK-300，35mL/L ；添加剂RK-100，5mL/L ；预镀铜液的工艺参数为pH8.0～8.5，温度20～25℃，电流密度为1～3A/dm2；
3）、然后把不锈钢放入盛有含铁、镍、铬、铝金属阳离子的预镀液中进行脉冲电镀，以获得铁-镍-铬-铝复合膜；含铁、镍、铬、铝金属阳离子的预镀液配方为：135 g/L CrCl3·6H2O、40g/L NiCl2·6H2O、20g/L FeCl2·4H2O、170 g/L AlCl3、5 g/L NaCl、30 g/L NH4Cl，35 g/L H3BO3，20 g/L5-磺基水杨酸，pH 值1～2；
 4）、最后，把不锈钢放入酸性硫酸铜溶液中进行直流电镀铜；酸性硫酸铜溶液为：180g/L CuSO4·5H2O、60g/L H2SO4、0.06g/L NaCl。在20～50℃，电流密度为2～9A/dm2下完成镀铜，铜镀层的厚度在100微米左右。
实施例3
一种不锈钢表面镀铜工艺，其特征在于，包括以下步骤：
1）、不锈钢先经过物理整平、化学除油，去除表面油污，再用90℃的热水清洗干净；所述的化学除油的为先在35℃下用干净汽油或其它有机溶剂将不锈钢浸泡3～5分钟，然后在50℃～55℃条件下，用含20g/L NaOH、20g/LNa2CO3、15gNa3PO4·12H2O、10g/L JT-100、10 g/L 的Na2SiO3 的溶液彻底除油。
2）、将清洗干净的不锈钢浸入到预镀铜液中进行电镀，控制电镀时间，在不锈钢产品表面得到厚度为4微米的铜镀层；预镀铜液的组份为：焦磷酸钾，400g/L ；焦磷酸铜， 35g/L ；添加剂RK-300，45mL/L ；添加剂RK-100，2mL/L ；预镀铜液的工艺参数为pH8.0～8.5，温度20～25℃，电流密度为1～3A/dm2；
3）、然后把不锈钢放入盛有含铁、镍、铬、铝金属阳离子的预镀液中进行脉冲电镀，以获得铁-镍-铬-铝复合膜；含铁、镍、铬、铝金属阳离子的预镀液配方为：160 g/L CrCl3·6H2O、20g/L NiCl2·6H2O、35 g/L FeCl2·4H2O、150g/L AlCl3、8 g/L NaCl、10 g/L NH4Cl， 60 g/L H3BO3，5 g/L 氨基乙酸，pH 值1～2；
4）、最后，把不锈钢放入酸性硫酸铜溶液中进行直流电镀铜；酸性硫酸铜溶液为： 200g/L CuSO4·5H2O、50g/L H2SO4、0.08g/L NaCl。在20～50℃，电流密度为2～9A/dm2下完成镀铜，铜镀层的厚度在200 微米左右。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。
凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种不锈钢表面镀铜工艺，其特征在于，包括以下步骤：
1）、不锈钢先经过物理整平、化学除油，去除表面油污，再用80～90℃的热水清洗干净；
2）、将清洗干净的不锈钢浸入到预镀铜液中进行电镀，控制电镀时间，在不锈钢产品表面得到厚度为2～4微米的铜镀层；
3）、然后把不锈钢放入盛有含铁、镍、铬、铝金属阳离子的预镀液中进行脉冲电镀，以获得铁-镍-铬-铝复合膜；
4）、最后，把不锈钢放入酸性硫酸铜溶液中进行直流电镀铜。
2.如权利要求1 所述的一种不锈钢表面镀铜工艺，其特征在于，步骤1）中所述的化学除油的条件为：先在25℃～35℃下用干净汽油或其它有机溶剂将不锈钢浸泡3～5分钟，然后在50℃～55℃条件下，用含5～20g/L NaOH、20～40g/LNa2CO3、15～25g Na3PO4·12H2O、5～10g/L JT-100、10 ～ 15g/L 的Na2SiO3 的溶液彻底除油。
3.如权利要求1 所述的一种不锈钢表面镀铜工艺，其特征在于，所述步骤2）中预镀铜液的组份为：焦磷酸钾，300～400g/L ；焦磷酸铜，20～35g/L ；添加剂RK-300，25～45mL/L ；添加剂RK-100，2～8mL/L 。
4.如权利要求1 所述的一种不锈钢表面镀铜工艺，其特征在于，所述步骤2）中预镀铜液的工艺参数为pH8.0～8.5，温度20～25℃，电流密度为1～3A/dm2。
5.如权利要求1 所述的一种不锈钢表面镀铜工艺，其特征在于，步骤3）中的含铁、镍、铬、铝金属阳离子的预镀液配方为：100～160 g/L CrCl3·6H2O、20～60 g/L NiCl2·6H2O、5～35 g/L FeCl2·4H2O、150-190g/L AlCl3、2～8 g/L NaCl、10～50 g/L NH4Cl，20～60 g/L H3BO3，5～40 g/L 配位剂，pH 值1～2。
6.如权利要求1 所述的一种不锈钢表面镀铜工艺，其特征在于，步骤4）中的酸性硫酸铜溶液为：160～200g/L CuSO4·5H2O、50～70g/L H2SO4、0.04～ 0.08g/L NaCl。
7.如权利要求1 所述的一种不锈钢表面镀铜工艺，其特征在于，酸性硫酸铜溶液中进行直流电镀铜的工艺参数为：温度20～50℃，电流密度为2～9A/dm2。
8.如权利要求5 所述的一种不锈钢表面镀铜工艺，其特征在于，所述的配位剂为氨基乙酸、硫脲或者5-磺基水杨酸。
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