CN1058430A - 一种防护装饰性镀层的电镀工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种防护装饰镀层的电镀工艺，其采 用酸性光亮镀铜镀底层铜，光亮铬为表层，其特点是 光亮镍铁合金做中间层，镀镍铁合金前光亮铜层用碱 性溶液除膜活化，镀铬前淡铬活化镍铁合金镀层。其 工艺稳定，光亮度好，镀液无毒，易维护，层与层之间 结合力好，用镍铁合金替代价格昂贵的金属镍，成本 大大降低。本发明可用于防护装饰性镀层的电镀。

Description

本发明涉及一种电镀工艺，具体说是一种防护装饰性镀层的电镀工艺。

目前，防护装饰性镀层使用量很大，一般是多层的，现有多层镍-微孔铬电镀、铜锡合金-镍-铬多层电镀，铜-镍-铬多层电镀采用最多的是铜-镍-铬多层电镀，这种体系的电镀首先采用氰化物镀铜或酸性光亮镀铜得到底层铜，经酸性活化后再镀中间层光亮镍，最后用H₂SO₄活化镀表层光亮铬。采用氰化物镀铜环境污染严重，治理费用大，而且镀液不稳定;中间层光亮镍价格贵、成本高。

本发明的目的就是为了克服上述电镀工艺的不足，提供一种成本低、亮度高、环境污染小，镀液易处理的防护装饰性镀层的电镀工艺。

为达到上述目的，一种防护装饰性镀层的电镀工艺，其采用酸性光亮镀铜镀底层铜，底层铜除膜活化后，再镀中间层，中间层活化后镀表层铬，其特征在于：

A  底层铜除膜活化采用碱性化学除膜，在室温下，将镀件在15～20g/l的氢氧化钠液中浸渍1～2分钟;

B  中间层采用光亮镍铁合金，其电镀液成份及工艺规范是：

硫酸镍（NiSO₄·7H₂O） 180～220g/l

氯化钠（NaCl）  25～30g/l

硼酸（H₃BO₃） 40～45g/l

柠檬酸钠（Na₃C₆H₅O₂） 15～20g/l

硫酸亚铁（FeSO₄） 12～20g/l

苯亚磺酸钠（C₆H₅SO₃Na） 0.5～1g/l

十二烷基硫酸钠（C₁₂H₂₅SO₄Na） 0.05～0.1g/l

糖精（C₆H₄COSO₂IOH） 2～3g/l

791A光亮剂  4～6ml/l

PH  3.0～3.5

温度  55～65℃

电流密度 4～8A/dm²

时间  1～2分钟

极板面积比  阴∶阳＝1∶2

C、中间层的活化采用淡铬活化，即用15～20g/l的三氧化二铬溶液浸渍镀件2～3分钟。

下面详细进行描述：

本发明以钢铁制品件为基体，按下列工艺进行预处理和分层电镀。

首先除去镀件基体的油污，采用电解去油方法，而后用工业盐酸清除基体表面的锈斑或氧化皮，清水洗干净后进行预镀，以保证底层光亮铜与基体有较好的结合力，预镀可以预镀镍，其电解液成份及工艺规范如下：

硫酸镍（NiSO₄·7H₂O） 100～200g/l

氯化钠（NaCl）  7～9g/l

硼酸（H₃BO₃） 30～40g/l

硫酸钠（Na₂SO₄） 40～60g/l

十二烷基硫酸钠（C₁₂H₂₅SO₄·Na） 0.01～0.02g/l

PH值  5～5.6

温度  30～50℃

电流密度 0.8～1.5A/dm²

时间  1.5～2分钟

预镀后，将镀件在15～20g/l的硫酸溶液中浸渍1分钟，进行表面活化，而后镀底层光亮铜。本发明采用酸性光亮镀铜工艺，其电液成份及主要工艺规范如下：

硫酸铜（CuSO₄·5H₂O） 140～160g/l

硫酸（H₂SO₄98%） 30～50g/l

光亮剂A  3～5g/l

光亮剂B  0.5～1g/l

氯离子（Cl^-） 0.2～0.8g/l

电流密度 1～3A/dm²

温度  10～40℃

时间  15～18分钟

采用酸性光亮镀铜克服了传统的氰化物镀铜工艺的不足，环境污染小，镀液易处理，易维护。由于镀液中使用了表面活性剂，其在镀得的铜层上形成了吸附膜，它会影响底层与中间层的结合强度。本发明采用化学除膜法除去底层铜表面上的膜，在室温下将镀件在15～20g/l的氢氯化钠中浸渍1～2分钟除膜活化，而后进行中间层的电镀，本发明以镍铁合金为中间层，用其替代单纯的镍层，大大降低了成本。电镀镍铁合金的电解液成份及工艺规范如下：

硫酸镍（NiSO₄·7H₂O） 180～220g/l

氯化钠（NaCl）  25～30g/l

硼酸（H₃BO₃） 40～45g/l

柠檬酸钠（Na₃C₆H₅O₂） 15～20g/l

硫酸亚铁（FeSO₄） 12～20g/l

苯亚磺酸钠（C₆H₅SO₃Na） 0.5～1g/l

十二烷基硫酸钠（C₁₂H₂₅SO₄Na） 0.05～0.1g/l

糖精（C₆H₄COSO₂IOH） 2～3g/l

791A光亮剂  4～6ml/l

PH  3.0～3.5

温度  55～65℃

电流密度 4～8A/dm²

时间  1～2分钟

极板面积比  阴∶阳＝1∶2

上述电解液中硫酸镍和硫酸亚铁是主盐，氯化钠起阳极活化的作用，硼酸和柠檬酸钠起缓冲剂的作用，调整PH值，苯亚磺酸钠和糖精是初级光亮剂，791A光亮剂是次级光亮剂，十二烷基硫酸钠是润湿剂。所用阳极材料是纯度为99.99%的电解镍和纯度99.9%的工业级纯铁。本发明镍铁合金镀层表面存在有表面活性剂，镀铬前必需除去，否则会影响镍铁层与表层的结合强度。本发明采用淡铬活化的方法活化镍铁合金表面，即将镀件在15～20g/l的三氧化二铬溶液中浸渍2～3分钟，洗净后再镀表层装饰铬。镀铬的电解液成份及工艺规范如下：

铬酐（CrO₃） 250～300g/l

硫酸（H₂SO₄） 2.5～3g/l

三价铬（Cr³⁺） 1～3g/l

温度  54～57℃

电流密度 20～25A/dm²

时间  2～5分钟

阳极材料用含锑30%的铅板。

按以上的工艺电镀可镀得12～15μm的底层光亮铜，10～14μm的中间层镍铁合金和0.5μm的表层装饰铬，层与层之间结合力良好，无起泡，起皮，剥落现象。

本发明提出了一种防护装饰性新镀层铜/镍铁/铬及电镀工艺。采用酸性光亮镀铜，电解液无毒，环境污染小，废水易处理，中间层用镍铁合金取代了纯镍，节省了贵重金属镍，降低了工艺成本。

实施例：

一种防护装饰性镀层的电镀工艺，其采用酸性光亮镀铜镀底层铜，底层铜除膜活化后，再镀中间层，中间层活化后镀表层铬。

电镀前进行镀前处理和预镀，首先除去基体表面油污，锈或氧化皮等，而后预镀镍，用硫酸活化后开始镀光亮铜。本工艺采用酸性光亮镀铜，其电解液成份及工艺条件是：

硫酸铜（CuSO₄·5H₂O） 150g/l

硫酸（H₂SO₄） 35g/l

光亮剂A  3g/l

光亮剂B  0.7g/l

氯化钠（NaCl）  0.5g/l

电流密度 1.5A/dm²

温度  30℃

时间  16分钟

镀铜后，用18g/l的NaOH溶液浸渍镀件1.5分钟，除膜活化，接着镀中间层镍铁合金，其电解液成份及工艺条件是：

硫酸镍（NiSO₄·7H₂O） 200g/l

氯化钠（NaCl）  25g/l

硼酸（H₃BO₃） 42g/l

柠檬酸钠（Na₃C₆H₅O₂） 18g/l

硫酸亚铁（FeSO₄） 17g/l

苯亚磺酸钠（C₆H₅SO₃Na） 0.88g/l

十二烷基硫酸钠（C₁₂H₂₅SO₄Na） 0.06g/l

糖精（C₆H₄COSO₂IOH） 2.5g/l

791A光亮剂  5ml/l

PH  3.2

温度  55℃

电流密度 6A/dm²

时间  2分钟

极板面积比  阴∶阳＝1∶2

镀铬前将镀件浸渍在18g/l的三氯化二铬溶液中2分钟，活化镍铁合金中间层，而后镀铬，其电解液成份及工艺条件为：

铬酐（CrO₃） 250g/l

硫酸（H₂SO₄） 2.7g/l

三价铬（Cr³⁺） 2g/l

温度  55℃

电流密度 20A/dm²

时间  3分钟

按以上步骤及工艺电镀就可得到良好的防护装饰镀层铜/镍铁/铬。

本工艺环境污染小，电解液易维护，节省了大量的金属镍，降低了成本。

Claims (1)

1、一种防护装饰性镀层的电镀工艺，其采用酸性光亮镀铜镀底层铜，底层铜除膜活化后，再镀中间层，中间层活化后镀表层铬，其特征在于：

A、底层铜除膜活化采用碱性化学除膜，在室温下，将镀件在15～20g/1的氢氧化钠液中浸渍1～2分钟；

B、中间层采用光亮镍铁合金，其电镀液成份及工艺规范是：

硫酸镍(NiSO4·7H2O)          180～220g/l

氯化钠(NaCl)                 25～30g/l

硼酸(H3BO3)                  40～45g/l

柠檬酸钠(Na3C6H5O2)          15～20g/l

硫酸亚铁(FeSO4)              12～20g/l

苯亚磺酸钠(C6H5SO3Na)        0.5～1g/l

十二烷基硫酸钠(C12H25SO4Na)  0.05～0.1g/l

糖精(C6H4COSO2IOH)         2～3g/l

791A光亮剂                 4～6ml/l

PH                         3.0～3.5

温度                       55～65℃

电流密度 4～8A/dm²

时间                       1～2分钟

极板面积比                 阴∶阳=1∶2

C、中间层的活化采用淡铬活化，即用15～20g/l的三氧化二铬溶液浸渍镀件2～3分钟。