CN106319581A - 一种不锈钢细丝在金属催化作用下绿色镀铜的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种不锈钢细丝在金属催化作用下绿色镀铜的方法,属于电化学技术领域。本发明包括步骤:对不锈钢细丝表面进行清洁,碱性除油,水洗,酸洗活化处理,硫酸钠溶液清洗后,放入镀液,加入铝合金片,不锈钢细丝接触铝合金片,化学镀铜5到15分钟,用苯并三氮唑溶液浸泡2到5分钟。本发明用于各类不锈钢细丝的镀铜,镀后镀层具有光泽度好,厚度均匀,结合力强的特点。

Description

一种不锈钢细丝在金属催化作用下绿色镀铜的方法
技术领域
本发明涉及一种不锈钢细丝在金属催化作用下绿色镀铜的方法,属于电化学技术领域。
背景技术
不锈钢化学稳定性较高,强韧性优越,耐腐蚀,同时还具有优良的机械加工性能,成形方便,更重要的是其具有环保性。但是不锈钢有两大缺点,即导热性差、导电性差。由于对不锈钢的应用越来越广泛,化学镀铜又可以抗电磁干扰,本发明则基于不锈钢基体绿色环保化学镀铜。不锈钢经表面镀铜处理后,不但具有较好的机械性能、电性能、焊接性能及耐蚀性能,而且还可以获得良好的化学稳定性。镀铜不锈钢丝由于其优良的机械性能、电学性能、焊接性能及耐蚀性能,因而在功能型复合材料领域、耐腐蚀材料领域、电导材料领域和信息材料领域获得了巨大的应用空间。对于块、板、条、带、棒、管状不锈钢成型件,直径1mm以上的丝材类工件,直径0.05mm以下的不锈钢丝材,都可以采用此方法。不会因为丝材直径较小难以实现表面清洁处理,导致镀铜层结合不牢固。
发明内容
本发明提供了一种不锈钢细丝在金属催化作用下绿色镀铜的方法,以用于解决不锈钢丝表面镀铜困难;化学镀铜时,不锈钢丝与镀铜层结合力差,镀层不均匀且质量差,无金属光泽;电镀铜时,不锈钢丝与镀铜层结合力差,镀铜层粗糙、不均匀,且无金属光泽;镀铜层会散发有害物质;镀液含有毒物质,污染大、利用率低,废液不好处理等问题。该方法所采用镀液无毒,污染小。
本发明的技术方案是:一种不锈钢细丝在金属催化作用下绿色镀铜的方法,包括如下步骤:(1)不锈钢丝表面清洁、碱性除油、水洗;(2)酸洗活化;(3)硫酸钠溶液浸泡;(4)镀铜;(5)抗变色处理;(6)干燥;在镀铜时,在镀铜液中加入铝合金片,进行金属催化。
所述方法的具体步骤如下:
(1)、不锈钢丝表面清洁、碱性除油、水洗:用80-90g/L氢氧化钠、40-50g/L碳酸钠、20-30g/L磷酸钠和5-10g/L硅酸钠的混合水溶液,在温度70~90℃下,浸泡不锈钢丝5~10分钟,55~65℃水洗;
(2)、酸洗活化:用百分比浓度为25~35%的盐酸溶液,在温度15~30℃下,浸蚀不锈钢丝55~65秒,用百分比浓度为5~15%的硫酸溶液,在温度50~70℃下,浸蚀不锈钢丝20~40秒,用百分比浓度为3~8%的硫酸溶液,在温度15~30℃下,浸蚀不锈钢丝10~20秒;
(3)、硫酸钠溶液浸泡:活化以后用质量百分比浓度为2~4%的硫酸钠水溶液浸泡不锈钢丝5~15秒;
(4)、镀铜:快速放入镀铜液中,15~30℃下镀铜5~15分钟;镀铜液配方为:19~20g/LEDTA·2Na,15~17g/L无水硫酸铜,13~15g/L酒石酸钾钠,0.1~0.3g/L氯化镍,用氢氧化钠调节pH= 11~13;
(5)、抗变色处理:用质量分数为3~6%的苯并三氮唑酒精溶液在50~70℃浸泡镀铜后的不锈钢丝2~5分钟:
(6)、干燥:放入烘箱烘干。
本发明使用化学试剂有:无水硫酸铜、硅酸钠、磷酸钠、氢氧化钠、碳酸钠、酒石酸钾钠、EDTA·2Na、氯化镍、苯并三氮唑,药品纯度皆大于99 %。纯度为分析纯,配制溶液所使用的水均为去离子水。
本发明的有益效果是:
1、用该方法在不锈钢丝表面镀铜,不锈钢丝与镀铜层结合力好,施镀过程沉积速度快,施镀时间短,只需5-15min;
2、该方法获得的不锈钢丝镀铜层厚度均匀,表面光泽度好;
3、本方法镀铜过程中的碱洗除油液和酸洗活化液可以反复多次使用,成本低,污染小;
4、所得的镀铜不锈钢丝采用弯折法测试结合力,多次弯折至不锈钢丝断裂,裂口处镀层无脱落,镀层结合力良好;
5、该方法处理的不锈钢丝镀铜层无毒,不会对人体产生伤害;
6、该方法所用镀液不含有毒物质,污染小、利用率高,废液易处理。
7、该方法所得的镀铜不锈钢丝加入纤维中混纺,所得织物有明显的抗菌效果。
具体实施方式
实施例1:一种不锈钢细丝在金属催化作用下绿色镀铜的方法,不锈钢丝直径Φ0.02~0.05mm,化学镀体系由不锈钢细丝、镀液和铝合金片构成,所述方法依序包括下列步骤:碱性清洁、除油、水洗-酸洗活化-硫酸钠溶液浸泡-镀铜-抗变色处理-干燥。
不锈钢丝表面碱性除油配方及工艺参数为:80g/L氢氧化钠、40/L碳酸钠、20g/L磷酸钠和5g/L硅酸钠的混合水溶液,在温度70℃下,浸泡不锈钢丝5分钟,55℃水洗。
酸洗活化用百分比浓度为25%的盐酸溶液,在温度15℃下,浸蚀不锈钢丝55秒,用百分比浓度为5%的硫酸溶液,在温度50℃下,浸蚀不锈钢丝20秒,用百分比浓度为3%的硫酸溶液,在温度15℃下,浸蚀不锈钢丝10秒。
活化以后用质量百分比浓度为2%的硫酸钠水溶液浸泡不锈钢丝5秒。
化学镀铜是将前处理过的不锈钢细丝快速放入镀铜液中,15℃下镀铜5分钟。镀铜液配方:19g/L EDTA·2Na,15g/L无水硫酸铜,13g/L酒石酸钾钠,0.1g/L氯化镍,用氢氧化钠调节pH= 11。(镀铜时放入铝合金片)
镀铜后用质量分数为3%的苯并三氮唑酒精溶液浸泡镀铜后的不锈钢丝2分钟,温度为50℃。然后放入烘箱烘干。
实施例2:一种不锈钢细丝在金属催化作用下绿色镀铜的方法,不锈钢丝直径Φ0.02~0.05mm,化学镀体系由不锈钢细丝、镀液和铝合金片构成,所述方法依序包括下列步骤:碱性清洁、除油、水洗-酸洗活化-硫酸钠溶液浸泡-镀铜-抗变色处理-干燥。
不锈钢丝表面碱性除油配方及工艺参数为:85g/L氢氧化钠、45g/L碳酸钠、25g/L磷酸钠和7.5g/L硅酸钠的混合水溶液,在温度80℃下,浸泡不锈钢丝8分钟,60℃水洗。
酸洗活化用百分比浓度为30%的盐酸溶液,在温度25℃下,浸蚀不锈钢丝60秒,用百分比浓度为10%的硫酸溶液,在温度60℃下,浸蚀不锈钢丝30秒,用百分比浓度为6%的硫酸溶液,在温度20℃下,浸蚀不锈钢丝15秒。
活化以后用质量百分比浓度为3%的硫酸钠水溶液浸泡不锈钢丝10秒。
将前处理过的不锈钢细丝快速放入镀铜液中,25℃下化学镀铜10分钟。镀铜液配方:19.5g/L EDTA·2Na,16g/L无水硫酸铜,14g/L酒石酸钾钠,0.2g/L氯化镍,用氢氧化钠调节pH= 12。(镀铜时放入铝合金片)
镀铜后用质量分数为5%的苯并三氮唑酒精溶液浸泡镀铜后的不锈钢丝4分钟,温度为60℃。然后放入烘箱烘干。
实施例3:一种不锈钢细丝在金属催化作用下绿色镀铜的方法,不锈钢丝直径Φ0.02~0.05mm,化学镀体系由不锈钢细丝、镀液和铝合金片构成,所述方法依序包括下列步骤:碱性清洁、除油、水洗-酸洗活化-硫酸钠溶液浸泡-镀铜-抗变色处理-干燥。
不锈钢丝表面碱性除油配方及工艺参数为:90g/L氢氧化钠、50g/L碳酸钠、30g/L磷酸钠和10g/L硅酸钠的混合水溶液,在温度90℃下,浸泡不锈钢丝10分钟, 65℃水洗。
酸洗活化用百分比浓度为35%的盐酸溶液,在温度30℃下,浸蚀不锈钢丝65秒,用百分比浓度为15%的硫酸溶液,在温度70℃下,浸蚀不锈钢丝40秒,用百分比浓度为8%的硫酸溶液,在温度30℃下,浸蚀不锈钢丝20秒。
活化以后用质量百分比浓度为4%的硫酸钠水溶液浸泡不锈钢15秒。
将前处理过的不锈钢细丝快速放入镀铜液中,30℃下化学镀铜15分钟。镀铜液配方:20g/L EDTA·2Na, 17g/L无水硫酸铜,15g/L酒石酸钾钠, 0.3g/L氯化镍,用氢氧化钠调节pH=13。(镀铜时放入铝合金片)
镀铜后用质量分数为6%的苯并三氮唑酒精溶液浸泡镀铜后的不锈钢丝5分钟,温度为70℃。然后放入烘箱烘干。
上面对本发明的具体实施方式作了详细说明,但是本发明并不限于上述实施方式,在本领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (2)

1.一种不锈钢细丝在金属催化作用下绿色镀铜的方法,其特征在于:包括如下步骤:(1)不锈钢丝表面清洁、碱性除油、水洗;(2)酸洗活化;(3)硫酸钠溶液浸泡;(4)镀铜;(5)抗变色处理;(6)干燥;在镀铜时,在镀铜液中加入铝合金片。
2.根据权利要求1所述的不锈钢细丝在金属催化作用下绿色镀铜的方法,其特征在于:所述方法的具体步骤如下:
(1)、不锈钢丝表面清洁、碱性除油、水洗:用80-90g/L氢氧化钠、40-50g/L碳酸钠、20-30g/L磷酸钠和5-10g/L硅酸钠的混合水溶液,在温度70~90℃下,浸泡不锈钢丝5~10分钟,55~65℃水洗;
(2)、酸洗活化:用百分比浓度为25~35%的盐酸溶液,在温度15~30℃下,浸蚀不锈钢丝55~65秒,用百分比浓度为5~15%的硫酸溶液,在温度50~70℃下,浸蚀不锈钢丝20~40秒,用百分比浓度为3~8%的硫酸溶液,在温度15~30℃下,浸蚀不锈钢丝10~20秒;
(3)、硫酸钠溶液浸泡:活化以后质量百分比浓度为2~4%的硫酸钠水溶液浸泡不锈钢丝5~15秒;
(4)、镀铜:快速放入镀铜液中,15~30℃下镀铜5~15分钟;镀铜液配方为:19~20g/LEDTA·2Na,15~17g/L无水硫酸铜,13~15g/L酒石酸钾钠,0.1~0.3g/L氯化镍,用氢氧化钠调节pH= 11~13;(5)、抗变色处理:用质量分数为3~6%的苯并三氮唑酒精溶液在50~70℃浸泡镀铜后的不锈钢丝2~5分钟:
(6)、干燥:放入烘箱烘干。
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