CN107099824B - 一种黑铬电镀液、复合镀层及其制备方法 - Google Patents

一种黑铬电镀液、复合镀层及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种黑铬电镀液、复合镀层及其制备方法。该黑铬电镀液包括如下浓度组分的水溶液：氯化铬100‑150g/L、硼酸55‑70g/L、导电盐160‑305g/L、络合剂70‑160g/L、润湿剂0.02‑0.15g/L、硫酸亚铁铵0.5‑1.5g/L及发黑剂10‑50g/L；其中所述发黑剂为蛋氨酸、硫氰化钾和天冬氨酸的混合物。采用该黑铬电镀液电镀形成的三价黑铬镀层的黑色深，均匀覆盖能力强，并能够与光亮铜层、半光亮镍层、光亮镍层、微孔镍层及钝化膜层相配合，使整体获得的复合镀层具有强耐腐性并呈均匀深黑色。

Description

一种黑铬电镀液、复合镀层及其制备方法
技术领域
本发明涉及电镀制品领域，特别是涉及一种黑铬电镀液、复合镀层及其制备方法。
背景技术
随着经济的快速发展，装饰件越来越普遍，消费者对装饰件的颜色也有不同的需求。其中，镀铬层具有硬镀高、耐磨性好等特点，被广泛应用在装饰件等装饰品领域。然而现有电镀铬主要采用传统的六价铬镀铬技术，六价铬毒性大，电镀液难以处理，并且六价铬电镀形成的装饰条的颜色为银白色，使工件产品的颜色较为单一。虽然现有技术中也出现了三价黑铬镀层，但是三价黑铬镀层的颜色较浅，不能满足消费者的需求。
发明内容
基于此，有必要提供一种能够使镀铬层呈均匀深黑色的黑铬电镀液、复合镀层及其制备方法。
一种黑铬电镀液，包括如下浓度组分的水溶液：
其中，所述发黑剂为蛋氨酸、硫氰化钾和天冬氨酸的混合物。
在其中一个实施例中，所述发黑剂中各组分在所述黑铬电镀液中的浓度分别为：
蛋氨酸 5-20g/L，
硫氰化钾 1-10g/L，
天冬氨酸 5-15g/L。
在其中一个实施例中，所述导电盐为氯化钾、氯化铵和溴化钾的混合物，所述导电盐中各组分在所述黑铬电镀液中的浓度分别为：
氯化钾 100-180g/L，
氯化铵 50-100g/L，
溴化钾 10-25g/L。
在其中一个实施例中，所述第一润湿剂为丁二酸二己酯磺酸钠；
所述络合剂为甲酸铵、琥珀酸铵、乙酸铵、乙醇酸胺和苹果酸的混合物，所述络合剂中各组分在所述黑铬电镀液中的浓度分别为：
在其中一个实施例中，所述黑铬电镀液包括如下浓度组分的水溶液：
一种复合镀层的制备方法，包括如下步骤：
在经预处理的基材上形成光亮铜层；
对所述光亮铜层进行铜微蚀；
在经所述铜微蚀处理后的所述光亮铜层上电镀形成半光亮镍层，在所述半光亮镍层上电镀形成光亮镍层，在所述光亮镍层上电镀形成微孔镍层；
采用上述黑铬电镀液在所述微孔镍层上电镀形成三价黑铬镀层，所述三价黑铬镀层的电镀工艺参数为：温度30-38℃，pH值3.0-3.5，电流密度8-15A/dm2，搅拌及电镀时间3-6min；
在所述三价黑铬镀层上电镀形成钝化膜。
在其中一个实施例中，对所述基材进行预处理包括如下步骤：
将所述基材置于包含碱性除油剂的超声波除油液中，于温度40-50℃条件下进行浸渍除油处理4-8min；三联水洗后，将经除油处理后的所述基材置于包含铬酐380-420g/L和硫酸380-420g/L的粗化液中，于温度65-70℃条件下浸渍处理8-15min；六联水洗后，将经粗化处理后的所述基材置于包含盐酸50-100g/L和硫酸羟胺3-8g/L的溶液中，于常温条件下浸渍处理1-4min，三联水洗后，将其置于包含盐酸200-260g/L、氯化钠30-50g/L、氯化亚锡3-8g/L和钯20-40PPM的溶液中，于温度25-30℃条件下浸渍处理3-5min；三联水洗后，再将其置于包含硫酸100g/L溶液中，于温度40-50℃条件下，浸渍处理2-4min，三联水洗后，再将其置于包含硫酸镍20-30g/L、次氯酸钠15-25g/L、氯化铵10-20g/L和柠檬酸钠20-40g/L溶液中，于温度35-40℃、pH值8-9条件下浸渍处理8-12min，三联水洗后，再将其置于包含硫酸镍250-280g/L、氯化镍40-60g/L和硼酸40-50g/L的溶液中，于温度50-60℃、pH值3.8-4.4、电流密度0.5-1.5A/Dm2条件下，电解处理6-10min形成厚度为1-5μm的镍层。
在其中一个实施例中，形成所述光亮铜层包括如下电镀步骤：
将经过预处理的所述基材置于包含硫酸铜170-240g/L、硫酸50-80g/L、第一整平剂0.2-0.8、氯离子80-120PPM、第一载体0.2-0.8mL和第一开缸剂4-10mL的镀铜电镀液中，于温度24-30℃和电流密度2-4A/dm2的条件下电镀30-50min；
所述铜微蚀包括如下步骤：
将已形成所述光亮铜层的基材置于硫酸20-50g/L和微蚀剂6-12g/L的混合液中反应1-2min。
在其中一个实施例中，形成所述半光亮镍层包括如下电镀步骤：
将经所述铜微蚀处理后的基材置于包含硫酸镍240-320g/L、氯化镍30-60g/L、硼酸40-50g/L、第二开缸剂8-15mL、第二整平剂0.5-1.0mL和第二润湿剂的第一镀镍电镀混合液中，于温度50-60℃和电流密度2-5A/dm2的工艺条件下电镀15-25min；
形成所述光亮镍层包括如下电镀步骤：
将已形成所述半光亮镍层的基材置于所述包含硫酸镍240-320g/L、氯化镍30-60g/L、硼酸40-50g/L、第二载体8-15mL、光亮剂0.5-1.0mL和所述第二润湿剂的第二镀镍电镀混合液中，于温度50-60℃和电流密度2-5A/dm2的工艺条件下电镀15-25min；
形成所述微孔镍层包括如下电镀步骤：
将已形成所述光亮镍层的基材置于包含硫酸镍240-320g/L、氯化镍30-60g/L、硼酸40-50g/L和微孔粉0.2-0.5g/L的第三镀镍电镀混合液中，于温度50-60℃和电流密度2-5A/dm2的工艺条件下电镀2-5min。
在其中一个实施例中，形成所述钝化膜包括如下电镀过程：
将已形成所述三价黑铬镀层的基材置于铬酐10-50g/L和乙酸1-5g/L的混合液中，在温度30-50℃和电流密度0.2-0.6A/dm2的条件下电镀1-3min。
一种上述复合镀层的制备方法制备获得的复合镀层。
本发明具有如下有益效果：
本发明的黑铬电镀液通过大量的创造性实验筛选获得包含特定浓度范围的氯化铬、硼酸、导电盐、络合剂、第一润湿剂、硫酸亚铁铵和发黑剂的复配体系。其中发黑剂为蛋氨酸、硫氰化钾和天冬氨酸的混合体系，蛋氨酸和硫氰化钾相配合主要用于起到发黑作用，天冬氨酸和蛋氨酸配合作为三价铬离子的配位剂并协同使三价黑铬镀层的颜色均匀。硫酸亚铁铵主要用于使三价黑铬镀层的覆盖均匀性好，使工件能在更宽的电流密度范围区获得颜色均匀的镀层。采用本发明的黑铬电镀液形成的三价黑铬镀层的呈均匀深黑色，装饰性好。
本发明的黑铬电镀液进一步筛选导电盐的种类和含量，在酸性条件下，起导电作用的氯化钾、氯化铵和溴化钾能够相配合防止六价铬离子的产生和氯气的产生，起到还原抑制作用，有效提高三价黑铬镀层的耐腐蚀性。该包含氯化钾、氯化铵和溴化钾的导电盐还原抑制六价铬离子产生的原理如下：
Cr2O7 2-+6Br-+14H+→2Cr3++3Br2+7H2O
3Br2+2NH4Br→N2↑+8HBr
本发明的黑铬电镀液进一步筛选各组分的浓度含量，使整体协同复配形成的三价黑铬镀层更均匀，颜色更深，同时耐腐性也更好。并且本发明的黑铬电镀液中不含六价铬，不含有机溶剂，溶液使用氯化物作为导电盐，对硫酸根和氯离子的容忍性佳，废水处理简单，并具有良好的覆盖能力和均镀能力，电镀过程时断电无影响，速度较六价铬快，环保。
本发明的复合镀层的制备方法通过在经预处理的基材上依次通过电镀工艺形成光亮铜层、半光亮镍层、光亮镍层、微孔镍层、三价黑铬镀层及钝化膜层，并筛选采用黑铬电镀液形成三价黑铬镀层的电镀工艺参数，使在该电镀形成三价黑铬镀层的过程中，氮元素和硫元素夹杂在镀层当中，同时还有铬的氧化物以及氢氧化物等成分夹杂在镀层当中，形成了能吸收光的细微结晶，使整体获得的复合镀层呈均匀深黑色。其中光亮铜层具有镜面光亮效果，能够使基材等工件具有优良的装饰性。铜微蚀可去除光亮铜层表面上的氧化物和表面有机膜，保证后续的镍镀层和光亮铜层之间具有优良的结合力。半光亮镍层中的硫含量极低，腐蚀电位高，与光亮镍层形成腐蚀电位差，可提高工件的耐腐蚀性。光亮镍层中硫含量高，腐蚀电位低，与半光亮镍层和微孔镍层形成腐蚀电位差，作为阴极保护镀层可优先被腐蚀，提高工件的耐腐蚀性。微孔镍层中含有大量的细微惰性颗粒，能够使工件在腐蚀过程中形成无数个细微的原电池，分散工件的腐蚀电位，提高工件的耐腐性。在三价黑铬镀层的表面形成的致密的钝化膜，可增强镀层的耐腐性。
本发明的复合镀层的制备方法进一步筛选了光亮铜层、半光亮镍层、半光亮镍层、微孔镍层及钝化膜层的电镀工艺参数，使整体获得的复合镀层的耐腐蚀性更好。尤其当采用塑料作为基材时，采用本发明的复合镀层的制备方法可形成环保型的超黑镀铬装饰条，色泽均匀、美观，可用于汽车等装饰，结实耐用。
本发明的复合镀层包含铬、氧、碳、硫、铁和氮等元素，其中铬元素含量为55-60％，氧元素含量为16-20％，碳元素含量为10-15％，硫元素含量为5-9％，铁元素含量为4-8％以及氮元素含量为3-6％。本发明的复合镀层的微观结构为显微裂纹状，通过不同微观结构的镀镍层、三价黑铬镀层及钝化膜相配合使整体复合镀层具有良好的耐腐性。
附图说明
图1为实施例2制备获得的复合镀层的电镜图片；其中，左侧为部分切割的断面图，右侧为切割断面的局部放大图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的黑铬电镀液、复合镀层及其制备方法提供进一步详细地说明。
实施例1
本实施例提供一种复合镀层的制备方法，包括如下步骤：
(1)提供基材，并对基材进行预处理：
基材采用电镀级ABS注塑件。
将基材置于包含ENPREP 142碱性除油剂50g/L的超声波除油液中，于温度45±5℃条件下进行浸渍除油处理5min。三联水洗后，将经除油后的基材置于包含铬酐400g/L、硫酸400g/L的粗化液中，于温度67±3℃条件下浸渍处理11min，使基材表面形成微孔状结构。六联水洗后，将经粗化处理的基材置于包含盐酸75g/L、硫酸羟胺6g/L的溶液中，于常温条件下浸渍处理2min以将六价铬离子还原为三价铬离子，三联水洗后，再将其置于包含盐酸230g/L、氯化钠40g/L、氯化亚锡5.5g/L、钯30PPM的溶液中，于温度27.5±2.5℃条件下浸渍处理4min。三联水洗后，将附着有含钯胶体溶液的基材置于包含硫酸100g/L的溶液中，于温度45±5℃条件下，浸渍处理3min，三联水洗后，再将其置于包含硫酸镍25g/L、次氯酸钠20g/L、氯化铵15g/L、柠檬酸钠30g/L溶液中，于温度37℃、pH值8.5条件下浸渍处理10min，在钯原子的催化下使基材的表面上形成化学镍层。三联水洗后，再将已形成薄化学镍层的基材置于包含硫酸镍265g/L、氯化镍50g/L、硼酸45g/L的溶液中，于温度55±5℃，pH值4.1±0.3、电流密度1.0±0.5A/Dm2条件下，电解处理8min，形成厚度为3±2μm的镍层，增强基材表面的导电性，提高后续镀层的附着力。
(2)在基材上电镀形成光亮铜层，并对光亮铜层进行铜微蚀：
将步骤(1)获得的经过预处理的基材置于包含硫酸铜200g/L、硫酸60g/L、氯离子100PPM、CUPROSTAR 1560整平剂0.6ml/L、CUPROSTAR 1560载体0.5ml/L及CUPROSTAR 1560开缸剂7ml/L的镀铜电镀液中，于温度27±3℃和电流密度3±0.5A/dm2的条件下电镀40min，三联水洗，形成厚度为20±5μm的光亮铜层。
对已形成光亮铜层的基材置于硫酸35g/L和微蚀剂(ENTEK Microetch ME-1020)9g/L的混合液中反应1.5min进行铜微蚀，三联水洗。
(3)电镀形成半光亮镍层、光亮镍层及微孔镍层：
将步骤(2)获得的经铜微蚀处理后的基材置于包含硫酸镍250g/L、氯化镍40g/L、硼酸45g/L、BTL开缸剂10ml/L、TL-2整平剂0.8ml/L及62A湿润剂2ml/L的第一镀镍电镀混合液中，于温度55±5℃和电流密度3±0.5A/dm2的工艺条件下电镀20min形成厚度为10±3μm的半光亮镍层。
在将已形成半光亮镍层的基材置于包含硫酸镍300g/L、氯化镍50g/L、硼酸45g/L、ELPELYT Carrier X5 10ml/L、光亮剂ELPELYT LS1 0.8ml/L及62A湿润剂2ml/L的第二镀镍电镀混合液中，继续在温度55±5℃和电流密度3±0.5A/dm2的工艺条件下电镀20min形成厚度为10±3μm的光亮镍层。
将已形成光亮镍层的基材置于包含硫酸镍260g/L、氯化镍40g/L、硼酸45g/L和DN-618微孔粉0.3g/L的第三镀镍电镀混合液中，于温度55±5℃和电流密度3.5±1.5A/dm2的工艺条件下电镀4min形成厚度为1.5±0.5μm的微孔镍层，三联水洗。
(4)电镀形成三价黑铬镀层：
将步骤(3)获得的已电镀形成微孔镍层的基材置于见表1中配方体系的黑铬电镀液中，在温度35±3℃、pH值3.25±0.25、电流密度11±4A/dm2及空气搅拌的电镀工艺条件电镀5min形成厚度为0.35±0.15μm的三价黑铬镀层，四联水洗。
表1实施例1的复合镀层的制备方法采用的黑铬电镀液配方组成表
(5)电镀形成钝化膜：
将步骤(4)已形成三价黑铬镀层的基材置于铬酐45g/L和乙酸4g/L的混合液中，在温度40±5℃和电流密度0.4A/dm2的条件下电解2min，对三价黑铬层进行钝化处理，水洗，烘干，即得。
实施例2
本实施例提供一种复合镀层的制备方法，包括如下步骤：
(1)提供基材，并对基材进行预处理，该预处理的步骤与实施例1相同。
(2)在基材上电镀形成光亮铜层，并对光亮铜层进行铜微蚀：
将步骤(1)获得的经过预处理的基材置于包含硫酸铜220g/L、硫酸65g/L、氯离子90PPM、CUPROSTAR 1560整平剂0.5ml/L、CUPROSTAR 1560载体0.6ml/L及CUPROSTAR 1560开缸剂8ml/L的镀铜电镀液中，于温度27±3℃和电流密度3±0.5A/dm2的条件下电镀40min，三联水洗，形成厚度为20±5μm的光亮铜层。
对已形成光亮铜层的基材置于硫酸40g/L和ENTEK Microetch ME-10206g/L的混合液中反应1.5min进行铜微蚀，三联水洗。
(3)电镀形成半光亮镍层、光亮镍层及微孔镍层：
将步骤(2)获得的经铜微蚀处理后的基材置于包含硫酸镍280g/L、氯化镍50g/L、硼酸45g/L、BTL开缸剂10ml/L、TL-2整平剂0.8ml/L及62A湿润剂2ml/L的混合液中，于温度55±5℃和电流密度3±0.5A/dm2的工艺条件下电镀20min形成厚度为10±3μm的半光亮镍层。
在将已形成半光亮镍层的基材置于包含硫酸镍280g/L、氯化镍50g/L、硼酸45g/L、ELPELYT Carrier X5 10ml/L、光亮剂ELPELYT LS 1 0.8ml/L及62A湿润剂2ml/L的混合液中，继续在温度55±5℃和电流密度3±0.5A/dm2的工艺条件下电镀20min形成厚度为10±3μm的光亮镍层。
将已形成光亮镍层的基材置于包含硫酸镍280g/L、氯化镍50g/L、硼酸45g/L和DN-618微孔粉0.3g/L的第三镀镍电镀混合液中，于温度55℃和电流密度3A/dm2的工艺条件下电镀4min形成厚度为1.5±0.5μm的微孔镍层，三联水洗。
(4)电镀形成三价黑铬镀层：
将步骤(3)获得的已电镀形成微孔镍层的基材置于见表2中配方体系的黑铬电镀液中，在温度35±3℃、pH值3.4、电流密度11±4A/dm2及空气搅拌的电镀工艺条件电镀5min形成厚度为0.5±0.3μm的三价黑铬镀层，四联水洗。
表2实施例2的复合镀层的制备方法采用的黑铬电镀液配方组成表
(5)电镀形成钝化膜：
将步骤(4)已形成三价黑铬镀层的基材置于铬酐30g/L和乙酸3g/L的混合液中，在温度40℃和电流密度0.4A/dm2的条件下电解2min，对三价黑铬层进行钝化处理，水洗，烘干，即得。将本实施例制备获得的复合镀层电镜拍照，结果见图1。
实施例3
本实施例提供一种复合镀层的制备方法，包括如下步骤：
(1)提供基材，并对基材进行预处理，该预处理的步骤与实施例1相同。
(2)在基材上电镀形成光亮铜层，并对光亮铜层进行铜微蚀：
将步骤(1)获得的经过预处理的基材置于包含硫酸铜180g/L、硫酸75g/L、氯离子90PPM、CUPROSTAR 1560整平剂0.5ml/L、CUPROSTAR 1560载体0.6ml/L及CUPROSTAR 1560开缸剂8ml/L的镀铜电镀液中，于温度27±3℃和电流密度3±0.5A/dm2的条件下电镀40min，三联水洗，形成厚度为20±5μm的光亮铜层。
对已形成光亮铜层的基材置于硫酸25g/L和ENTEK Microetch ME-10208g/L的混合液中反应1.5min进行铜微蚀，三联水洗。
(3)电镀形成半光亮镍层、光亮镍层及微孔镍层：
将步骤(2)获得的经铜微蚀处理后的基材置于包含硫酸镍300g/L、氯化镍35g/L、硼酸45g/L、BTL开缸剂10ml/L、TL-2整平剂0.8ml/L及62A湿润剂2ml/L的混合液中，于温度55±5℃和电流密度3±0.5A/dm2的工艺条件下电镀20min形成厚度为10±3μm的半光亮镍层。
在将已形成半光亮镍层的基材置于包含硫酸镍250g/L、氯化镍58g/L、硼酸45g/L、ELPELYT Carrier X5 10ml/L、光亮剂ELPELYT LS 1 0.8ml/L及62A湿润剂2ml/L的混合液中，继续在温度55±5℃和电流密度3±0.5A/dm2的工艺条件下电镀20min形成厚度为10±3μm的光亮镍层。
将已形成光亮镍层的基材置于包含硫酸镍300g/L、氯化镍35g/L、硼酸45g/L和DN-618微孔粉0.3g/L的第三镀镍电镀混合液中，于温度55℃和电流密度3A/dm2的工艺条件下电镀4min形成厚度为1.5±0.5μm的微孔镍层，三联水洗。
(4)电镀形成三价黑铬镀层：
将步骤(3)获得的已电镀形成微孔镍层的基材置于见表3中配方体系的黑铬电镀液中，在温度35±3℃、pH值3.4、电流密度11±4A/dm2及空气搅拌的电镀工艺条件电镀5min形成厚度为0.35±0.15μm的三价黑铬镀层，四联水洗。
表3实施例3的复合镀层的制备方法采用的黑铬电镀液配方组成表
(5)电镀形成钝化膜：
将步骤(4)已形成三价黑铬镀层的基材置于铬酐30g/L和乙酸3g/L的混合液中，在温度40℃和电流密度0.4A/dm2的条件下电解2min，对三价黑铬层进行钝化处理，水洗，烘干，即得。
对比例1
本对比例提供一种复合镀层的制备方法，其制备步骤与实施例2的步骤相同，区别在于电镀形成三价黑铬镀层的过程中所采用的镀铬电镀液中的发黑剂为蛋氨酸10g/L和甘氨酸8g/L。
对比例2
本对比例提供一种复合镀层的制备方法，其制备步骤与实施例2的步骤相同，区别在于电镀形成三价黑铬镀层的过程中所采用的镀铬电镀液中的发黑剂为10g/L的蛋氨酸和3.5g/L的硫氰化钾。
对比例3
本对比例提供一种复合镀层的制备方法，其制备步骤与实施例2的步骤相同，区别在于电镀形成三价黑铬镀层的过程中所采用的镀铬电镀液中的发黑剂为10g/L的蛋氨酸和8g/L的天冬氨酸。
对比例4
本对比例提供一种复合镀层的制备方法，其制备步骤与实施例2的步骤相同，区别在于电镀形成三价黑铬镀层的过程中所采用的镀铬电镀液中的发黑剂为3.5g/L的硫氰化钾和8g/L的天冬氨酸。
对比例5
本对比例提供一种复合镀层的制备方法，其制备步骤与实施例2的步骤相同，区别在于电镀形成三价黑铬镀层的过程中所采用的镀铬电镀液中不含有发黑剂。
对比例6
本对比例提供一种复合镀层的制备方法，其制备步骤与实施例2的步骤相同，区别在于电镀形成三价黑铬镀层的过程中所采用的镀铬电镀液中的导电盐不含溴化钾，仅为150g/L的氯化钾和70g/L的氯化铵的混合物。
对比例7
本对比例提供一种复合镀层的制备方法，其制备步骤与实施例2的步骤相同，区别在于电镀形成三价黑铬镀层的过程中所采用的镀铬电镀液中不含硫酸亚铁铵。
黑度效果测试
将实施例1至3及对比例1至7制备获得的复合镀层分别进行黑度值及颜色均匀性分布情况测试，测试方法：采用分色测色计测试色度值，设备型号：CM-700d，统计结果见下表4。
表4黑度效果测试结果统计表
实施例 黑度值(L值) 三价黑铬镀层的颜色分布情况
实施例1 45.56 颜色不均匀，低区发彩
实施例2 48.70 颜色均匀
实施例3 53.45 颜色均匀
对比例1 63.51 颜色均匀
对比例2 50.12 颜色不均匀，低区发彩
对比例3 60.15 颜色均匀
对比例4 / 无法得到合格镀层
对比例5 82.31 颜色均匀，银白色
对比例6 / 无法得到合格镀层
对比例7 50.12 颜色不均匀，低区发彩
备注：黑度值越小，黑色越深。
由表4可知，通过实验探究发现当三价铬电镀液中不含有发黑剂，其形成的镀层为银白色。当三价铬电镀液中的发黑剂仅含有5-10g/L蛋氨酸和6-10g/L甘氨酸时，其形成的镀层颜色较浅，L至为60-65。当三价铬电镀液中的发黑剂仅为蛋氨酸和硫氰化钾时，其形成的镀层不均匀，低电流密度区颜色发彩。当三价铬电镀液中的发黑剂仅含有蛋氨酸和天冬氨酸时，其形成的镀层颜色较浅。当三价铬电镀液中的发黑剂仅含有硫氰化钾和天冬氨酸，则无法得到均匀的黑色镀层。当三价铬电镀液中不含有溴化钾，仅含有氯化钾和氯化铵的混合物，则同样无法形成合格的镀层。当三价铬电镀液中不含硫酸亚铁铵时，其形成的镀层均匀性差，低电流密度区发彩。与对比例1至7相比，实施例2和3中获得的复合镀层中三价黑铬的黑度值小，整体的三价黑铬镀层的颜色均匀，且黑色深。
腐蚀性效果测试
将实施例1至3及对比例1至7制备获得的复合镀层分别进行耐腐蚀性测试，测试方法：按照GB/T 10125标准采用酸性铜盐加速盐雾测试(CASS)，测试时间48H，对样件进行腐蚀评级，统计结果见下表5。
表5复合镀层的腐蚀性测试结果统计表
实施例 腐蚀等级
实施例1 8级
实施例2 9级
实施例3 9级
对比例1 8级
对比例2 6级
对比例3 8级
对比例4 /
对比例5 9级
对比例6 /
对比例7 5级
由表5可知，与对比例1至4及对比例7相比，实施例1至3制备的复合镀层的抗腐蚀性效果均达到8级或9级，与不添加发黑剂的对比例5达到相同的耐腐蚀效果。
另外，通过检测研究发现实施例1至3中的复合镀层包含铬、氧、碳、硫、铁和氮等元素，其中铬元素含量为55-60％，氧元素含量为16-20％，碳元素含量为10-15％，硫元素含量为5-9％，铁元素含量为4-8％以及氮元素含量为3-6％。由图1也可以看出，本发明的复合镀层的微观结构为显微裂纹状，通过不同微观结构的镀镍层、三价黑铬镀层及钝化膜相配合使整体复合镀层具有良好的耐腐性。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种黑铬电镀液，其特征在于，包括如下浓度组分的水溶液：
其中，所述发黑剂为蛋氨酸、硫氰化钾和天冬氨酸的混合物；
所述发黑剂中各组分在所述黑铬电镀液中的浓度分别为：
蛋氨酸 8-10g/L，
硫氰化钾 3.5-5g/L，
天冬氨酸 8-13g/L；
所述导电盐为氯化钾、氯化铵和溴化钾的混合物。
2.根据权利要求1所述的黑铬电镀液，其特征在于，所述发黑剂中各组分在所述黑铬电镀液中的浓度分别为：
蛋氨酸 10g/L，
硫氰化钾 3.5g/L，
天冬氨酸 8g/L。
3.根据权利要求1或2所述的黑铬电镀液，其特征在于，所述导电盐中各组分在所述黑铬电镀液中的浓度分别为：
氯化钾 100-180g/L，
氯化铵 50-100g/L，
溴化钾 10-25g/L。
4.根据权利要求3所述的黑铬电镀液，其特征在于，所述第一润湿剂为丁二酸二己酯磺酸钠；
所述络合剂为甲酸铵、琥珀酸铵、乙酸铵、乙醇酸胺和苹果酸的混合物，所述络合剂中各组分在所述黑铬电镀液中的浓度分别为：
5.根据权利要求4所述的黑铬电镀液，其特征在于，包括如下浓度组分的水溶液：
6.一种复合镀层的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
在经预处理的基材上电镀形成光亮铜层；
对所述光亮铜层进行铜微蚀；
在经所述铜微蚀处理后的所述光亮铜层上电镀形成半光亮镍层，在所述半光亮镍层上电镀形成光亮镍层，在所述光亮镍层上电镀形成微孔镍层；
采用权利要求1至5中任一项所述的黑铬电镀液在所述微孔镍层上电镀形成三价黑铬镀层，所述三价黑铬镀层的电镀工艺参数为：温度30-38℃，pH值3.0-3.5，电流密度8-15A/dm2，搅拌及电镀时间3-6min；
在所述三价黑铬镀层上电镀形成钝化膜。
7.根据权利要求6所述的复合镀层的制备方法，其特征在于，形成所述光亮铜层包括如下电镀步骤：
将经过预处理的所述基材置于包含硫酸铜170-240g/L、硫酸50-80g/L、第一整平剂0.2-0.8ml/L、氯离子80-120PPM、第一载体0.2-0.8mL和第一开缸剂4-10mL的镀铜电镀液中，于温度24-30℃和电流密度2-4A/dm2的条件下电镀30-50min；
所述铜微蚀包括如下步骤：
将已形成所述光亮铜层的基材置于硫酸20-50g/L和微蚀剂6-12g/L的混合液中反应1-2min。
8.根据权利要求6所述的复合镀层的制备方法，其特征在于，形成所述半光亮镍层包括如下电镀步骤：
将经所述铜微蚀处理后的基材置于包含硫酸镍240-320g/L、氯化镍30-60g/L、硼酸40-50g/L、第二开缸剂8-15mL、第二整平剂0.5-1.0mL和第二润湿剂的第一镀镍电镀混合液中，于温度50-60℃和电流密度2-5A/dm2的工艺条件下电镀15-25min；
形成所述光亮镍层包括如下电镀步骤：
将已形成所述半光亮镍层的基材置于所述包含硫酸镍240-320g/L、氯化镍30-60g/L、硼酸40-50g/L、第二载体8-15mL、光亮剂0.5-1.0mL和所述第二润湿剂的第二镀镍电镀混合液中，于温度50-60℃和电流密度2-5A/dm2的工艺条件下电镀15-25min；
形成所述微孔镍层包括如下电镀步骤：
将已形成所述光亮镍层的基材置于包含硫酸镍240-320g/L、氯化镍30-60g/L、硼酸40-50g/L和微孔粉0.2-0.5g/L的第三镀镍电镀混合液中，于温度50-60℃和电流密度2-5A/dm2的工艺条件下电镀2-5min。
9.根据权利要求6所述的复合镀层的制备方法，其特征在于，形成所述钝化膜包括如下电镀过程：
将已形成所述三价黑铬镀层的基材置于铬酐10-50g/L和乙酸1-5g/L的混合液中，在温度30-50℃和电流密度0.2-0.6A/dm2的条件下电镀1-3min。
10.一种权利要求6至9中任一项所述的复合镀层的制备方法制备获得的复合镀层。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022123008A3 (en) * 2020-12-11 2022-07-21 Atotech Deutschland GmbH & Co. KG Electroplating bath for depositing a black chromium layer, method for depositing, and substrate comprising such a layer

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107557829A (zh) * 2017-09-11 2018-01-09 江阴市羽项汽车饰件有限公司 一种三价黑铬珍珠镍电镀工艺
CN111349952B (zh) * 2020-03-06 2021-06-08 广州三孚新材料科技股份有限公司 一种太阳能集热器用三价黑铬电镀液
CN111962105A (zh) * 2020-09-11 2020-11-20 广东涂乐师新材料科技有限公司 一种调配简单的三价黑铬电镀剂及其制备方法
WO2022123012A1 (en) 2020-12-11 2022-06-16 Atotech Deutschland GmbH & Co. KG Electroplating bath for depositing a black chromium layer and method for electroplating a black chromium layer on a substrate
CN116024623A (zh) * 2022-12-27 2023-04-28 南通申海工业科技有限公司 尾管雾镀黑铬工艺
CN116770375B (zh) * 2023-06-06 2024-01-02 中山博美新材料科技有限公司 一种黑铬镀层的镀液及其制备方和应用

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101705508A (zh) * 2009-12-03 2010-05-12 宁波四维尔汽车装饰件有限公司 一种用于微裂纹镍电镀的电镀液及其应用
CN101967662A (zh) * 2010-10-26 2011-02-09 广东多正化工科技有限公司 可形成黑色镀层的三价铬电镀液
CN102154665A (zh) * 2011-03-21 2011-08-17 济南德锡科技有限公司 一种三价铬镀液组合物及其配制方法和镀铬工艺

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58757B2 (ja) * 1979-06-05 1983-01-07 キザイ株式会社 黒色メッキ方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101705508A (zh) * 2009-12-03 2010-05-12 宁波四维尔汽车装饰件有限公司 一种用于微裂纹镍电镀的电镀液及其应用
CN101967662A (zh) * 2010-10-26 2011-02-09 广东多正化工科技有限公司 可形成黑色镀层的三价铬电镀液
CN102154665A (zh) * 2011-03-21 2011-08-17 济南德锡科技有限公司 一种三价铬镀液组合物及其配制方法和镀铬工艺

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"ABS塑料三价黑铬电镀工艺与故障处理";吴水苟，;《电镀与涂饰》;20081001;第27卷(第10期);第35-36页
"硫酸盐体系三价铬电镀黑铬的工艺";丁运虎 等，;《材料保护》;20130515;第46卷(第5期);第33-35页
"铜表面微蚀处理新技术";郑博 等，;《电镀与精饰》;20080415;第30卷(第4期);第4-7页

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022123008A3 (en) * 2020-12-11 2022-07-21 Atotech Deutschland GmbH & Co. KG Electroplating bath for depositing a black chromium layer, method for depositing, and substrate comprising such a layer

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