CN109504988A - 一种青铜镀银的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种青铜镀银的方法，属于电镀技术领域。该方法包括如下步骤：将青铜件表面清洗、活化，然后依次镀锌、镀铜、预镀银、镀银。本发明的镀银方法操作简单、易实现，解决了青铜零件镀银结合力不良的问题，有效地保证了生产零件的质量，减少了因结合力不良而造成的返工，进而提高了经济效益。

Description

一种青铜镀银的方法
技术领域
本发明涉及一种青铜镀银的方法，属于电镀技术领域。
背景技术
青铜是一种高导易切削铜合金材料，它兼顾了极好的易切削性和优良的导电、导热性能，同时具备抗腐蚀性和抗电烧蚀性能，可用于高档电子电器元器件，各类汽车、机械需抗电弧耐烧蚀开关，高级电机零部件等。
现有技术中，授权公告号为CN104562112B的中国发明专利公开了一种铅黄铜的镀银工艺，该工艺包括以下步骤：化学除油、超声波清洗、酸洗、电解除油、镀锌及退镀、预镀银、镀银。该工艺在实施过程中没有采用含镍的镀液成分，避免了镍的使用，而且其在电解除油后进行镀锌并退镀，然后进行预镀银、镀银，该工艺提高了零件表面的清洗效果，对产品一次交检合格率起到了重要作用。但是该发明专利中的镀银工艺是针对铅黄铜工件，对其他的青铜工件并不一定能达到相同或更好的效果。
现有技术中对青铜工件镀银时，还存在镀层结合不强、镀层质量较差的问题，因此目前急需开发一种能够提高青铜镀银结合力的方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种青铜镀银的方法，该方法可以提高青铜镀银的结合力。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：
一种青铜镀银的方法，包括如下步骤：对青铜零件表面进行清洗、活化，然后依次镀锌、镀铜、预镀银、镀银，即可。该方法可以降低对环境的污染以及对操作者健康的影响，提高青铜镀银的结合力，保证零部件的镀银质量，减少了因结合力不良而造成的返工，提高了经济效益。
所述清洗包括除油处理，所述除油处理包括依次进行化学除油、电解除油。先进行化学除油，再进行电解除油可以增强乳化作用，更彻底地除去工件表面、内腔及盲孔的油污。
所述电解除油的电解液包括NaOH、Na2CO3、Na2SiO3，所述电解除油的电解液中NaOH的浓度为5～20g/L、Na2CO3的浓度为30～50g/L、Na2SiO3的浓度为20～40g/L。该电解液用量少、节约成本、除油效果好。
所述电解除油的温度50～60℃、电流密度5～10A/dm2、电解时间1～5min。该电解参数可以加强乳化作用，增强溶液的电导、降低槽电压，节约能源，还可以最大程度地降低阴极除油时带来的氢脆危害。
所述活化采用酸盐活化，所述活化是在室温下活化30～60s。活化步骤的目的是除去工件表面的氧化膜，露出活泼金属，该步骤中酸盐的使用量少，活化时间短，活化效果好。
所述镀锌采用的镀液包括：ZnO、NaOH，所述镀液中ZnO的浓度为8～12g/L、NaOH的浓度为100～140g/L。镀锌所采用的镀液使用量少，经济节约，同时又能防止在预镀银的过程中产生黑色物质而影响工件基体与镀银层的结合力。
所述镀铜采用的镀液包括：CuCN、NaCN，所述镀液中CuCN的浓度为35～42g/L、NaCN的浓度为46～60g/L。在镀锌层外表面镀铜可以提高镀锌层与镀银层的结合力，改善零件的耐蚀能力，提升镀层外观光亮性。
所述预镀银采用的镀液包括：AgCN、KCN，所述镀液中AgCN的浓度为2～6g/L、KCN的浓度为120～140g/L。以2～6g/L的AgCN作为镀液，其均镀能力和深镀能力好，镀层结晶细致；120～140g/L的KCN可以使镀液更稳定，提高阴极极化和镀液的导电能力。
所述镀银采用的镀液包括：AgCN、KCN，所述镀液中AgCN的浓度为30～40g/L、KCN的浓度为120～150g/L。以30～40g/L的AgCN和120～150g/L的KCN作为镀银的镀液可以使工件表面沉积一定厚度、结晶致密、结合力更好的银层。
所述镀锌的电流密度2～4A/dm2、时间5～10min。该镀锌参数下的青铜镀银层结合力更好，镀银时间短，能有效保证工件镀银质量。
附图说明
图1为本发明青铜镀银工艺流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
下面实施例中环保酸洗的条件为室温下清洗1～4min。环保酸由以下质量百分数的组分组成：H2SO4 25～30％、NaNO3 5～10％、植酸5～10％、十二烷基硫酸钠2～3％，其余量为水。
下面实施例中的酸盐由氟化钠、葡萄糖酸钠和硫酸氢钠组成，酸盐中氟化钠的浓度为5～10g/L、葡萄糖酸钠的浓度为10～20g/L、硫酸氢钠的浓度为20～40g/L。
下面实施例中镀铜的电流密度0.8～1.5A/dm2、时间10～20min。
下面实施例中预镀银的温度20～40℃、电流密度1.2～2.0A/dm2、时间5-15s。
下面实施例中镀银的温度20～30℃、电流密度0.8～1.5A/dm2，时间20-30min。
以下实施例中的百分数均指质量百分数。
青铜镀银的方法的实施例1
本实施例提供一种青铜镀银的方法，包括以下步骤：
(1)化学除油
采用常温除油粉对青铜工件表面、内腔和盲孔进行清洗，清洗时用行车使工件上下摆动2～3次，清洗时间为10min，(根据工件表面的油污情况可适当延长清洗时间)，清洗温度为常温，化学除油主要是除去工件表面的油污。
(2)电解除油
采用阴极除油，对化学除油后的工件进行清洗，电解除油的电解液为NaOH、Na2CO3、Na2SiO3，电解液中NaOH的浓度为5g/L、Na2CO3的浓度为30g/L、Na2SiO3的浓度为20g/L；电解除油的温度为50℃，电流密度为5A/dm2，时间为5min。
(3)环保酸洗
采用环保酸在室温下酸洗1.5min，除去工件表面的氧化皮，使基体金属暴露出来；环保酸在室温下不会腐蚀工件基体；环保酸由以下质量百分数的组分组成：H2SO4 25％、NaNO3 5％、植酸5％、十二烷基硫酸钠2％，其余量为水。
(4)酸盐活化
采用酸盐在室温下活化45s，除去工件表面的氧化膜，露出活泼金属；酸盐由以下浓度的组分组成：氟化钠10g/L、葡萄糖酸钠20g/L、硫酸氢钠40g/L。
(5)镀锌
对活化后的工件基体表面进行镀锌，防止在预镀银过程中产生黑色物质而影响工件基体与镀银层的结合力；镀锌采用的镀液为ZnO、NaOH，镀液中ZnO的浓度为8g/L、NaOH的浓度为100g/L；电流密度为2A/dm2，时间为5min。
(6)镀铜
在镀锌层表面进行镀铜，镀铜采用的镀液为CuCN、NaCN，镀液中CuCN的浓度为35g/L、NaCN的浓度为46g/L；电流密度为0.8A/dm2，时间为20min。在镀锌层表面进行镀铜提高了锌层与银层的结合力。
(7)预镀银
镀铜后对工件进行预镀银处理，预镀银采用的镀液为AgCN、KCN，镀液中AgCN的浓度为2g/L、KCN的浓度为120g/L；温度为20℃，电流密度为1.2A/dm2，时间为5s；为了防止在工件表面置换出一层结晶粗糙、附着力差的银层，在进行预镀银时，工件须带电下槽。
(8)镀银
最后在工件表面进行镀银，镀银采用的镀液为AgCN、KCN，镀液中AgCN的浓度为40g/L、KCN的浓度为150g/L；温度为20℃，电流密度为0.8A/dm2，时间为30min。
青铜镀银的方法的实施例2
本实施例提供一种青铜镀银的方法，包括以下步骤：
(1)化学除油
采用常温除油粉对青铜工件表面、内腔和盲孔进行清洗，清洗时用行车使工件上下摆动2～3次，清洗时间为5min，(根据工件表面的油污情况可适当延长清洗时间)，清洗温度为常温，化学除油主要是除去工件表面的油污。
(2)电解除油
采用阴极除油，对化学除油后的工件进行清洗，电解除油的电解液为NaOH、Na2CO3、Na2SiO3，电解液中NaOH的浓度为13g/L、Na2CO3的浓度为38g/L、Na2SiO3的浓度为30g/L；电解除油的温度为55℃，电流密度为7A/dm2，时间为3min。
(3)环保酸洗
采用环保酸在室温下酸洗3min，除去工件表面的氧化皮，使基体金属暴露出来；环保酸在室温下不会腐蚀工件基体；环保酸由以下质量百分数的组分组成：H2SO4 27％、NaNO37％、植酸7％、十二烷基硫酸钠2.5％，其余量为水。
(4)酸盐活化
采用酸盐在室温下活化1min，除去工件表面的氧化膜，露出活泼金属；酸盐由以下浓度的组分组成：氟化钠7.5g/L、葡萄糖酸钠15g/L、硫酸氢钠30g/L。
(5)镀锌
对活化后的工件基体表面进行镀锌，防止在预镀银过程中产生黑色物质而影响工件基体与镀银层的结合力；镀锌采用的镀液为ZnO、NaOH，镀液中ZnO的浓度为10g/L、NaOH的浓度为120g/L；电流密度为3A/dm2，时间为10min。
(6)镀铜
在镀锌层表面进行镀铜，镀铜采用的镀液为CuCN、NaCN，镀液中CuCN的浓度为38g/L、NaCN的浓度为55g/L；电流密度为1.2A/dm2，时间为16min。在镀锌层表面进行镀铜提高了锌层与银层的结合力。
(7)预镀银
镀铜后对工件进行预镀银处理，预镀银采用的镀液为AgCN、KCN，镀液中AgCN的浓度为6g/L、KCN的浓度为130g/L；温度为35℃，电流密度为1.5A/dm2，时间为10s；为了防止在工件表面置换出一层结晶粗糙、附着力差的银层，在进行预镀银时，工件须带电下槽。
(8)镀银
最后在工件表面进行镀银，镀银采用的镀液为AgCN、KCN，镀液中AgCN的浓度为30g/L、KCN的浓度为135g/L；温度为25℃，电流密度为1.0A/dm2，时间为25min。
青铜镀银的方法的实施例3
本实施例提供一种青铜镀银的方法，包括以下步骤：
(1)化学除油
采用常温除油粉对青铜工件表面、内腔和盲孔进行清洗，清洗时用行车使工件上下摆动2～3次，清洗时间为15min，(根据工件表面的油污情况可适当延长清洗时间)，清洗温度为常温，化学除油主要是除去工件表面的油污。
(2)电解除油
采用阴极除油，对化学除油后的工件进行清洗，电解除油的电解液为NaOH、Na2CO3、Na2SiO3，电解液中NaOH的浓度为20g/L、Na2CO3的浓度为50g/L、Na2SiO3的浓度为40g/L；电解除油的温度为60℃，电流密度为10A/dm2，时间为1min。
(3)环保酸洗
采用环保酸在室温下酸洗4min，除去工件表面的氧化皮，使基体金属暴露出来；环保酸在室温下不会腐蚀工件基体；环保酸由以下质量百分数的组分组成：H2SO4 30％、NaNO310％、植酸10％、十二烷基硫酸钠3％，其余量为水。
(4)酸盐活化
采用酸盐在室温下活化30s，除去工件表面的氧化膜，露出活泼金属；酸盐由以下浓度的组分组成：氟化钠5g/L、葡萄糖酸钠10g/L、硫酸氢钠20g/L。
(5)镀锌
对活化后的工件基体表面进行镀锌，防止在预镀银过程中产生黑色物质而影响工件基体与镀银层的结合力；镀锌采用的镀液为ZnO、NaOH，镀液中ZnO的浓度为12g/L、NaOH的浓度为140g/L；电流密度为4A/dm2，时间为5min。
(6)镀铜
在镀锌层表面进行镀铜，镀铜采用的镀液为CuCN、NaCN，镀液中CuCN的浓度为42g/L、NaCN的浓度为60g/L；电流密度为1.5A/dm2，时间为10min。在镀锌层表面进行镀铜提高了锌层与银层的结合力。
(7)预镀银
镀铜后对工件进行预镀银处理，预镀银采用的镀液为AgCN、KCN，镀液中AgCN的浓度为4g/L、KCN的浓度为130g/L；温度为40℃，电流密度为2.0A/dm2，时间为15s；为了防止在工件表面置换出一层结晶粗糙、附着力差的银层，在进行预镀银时，工件须带电下槽。
(8)镀银
最后在工件表面进行镀银，镀银采用的镀液为AgCN、KCN，镀液中AgCN的浓度为35g/L、KCN的浓度为120g/L；温度为25℃，电流密度为1.5A/dm2，时间为20min。
试验例
采用热水法和胶带法对上述三个实施例的方法得到的镀银工件进行结合力检测，检测结果表明利用三个实施例的方法进行镀银，镀层均未发现起泡、起皮等不合格现象，镀层与基体结合牢固，结合力检测合格。

Claims (10)

1.一种青铜镀银的方法，其特征在于：包括如下步骤：对青铜零件表面进行清洗、活化，然后依次镀锌、镀铜、预镀银、镀银，即可。
2.根据权利要求1所述的青铜镀银的方法，其特征在于：所述清洗包括除油处理，所述除油处理包括依次进行化学除油、电解除油。
3.根据权利要求2所述的青铜镀银的方法，其特征在于：所述电解除油的电解液包括NaOH、Na2CO3、Na2SiO3，所述电解除油的电解液中NaOH的浓度为5～20g/L、Na2CO3的浓度为30～50g/L、Na2SiO3的浓度为20～40g/L。
4.根据权利要求2或3所述的青铜镀银的方法，其特征在于：所述电解除油的温度50～60℃、电流密度5～10A/dm2、电解时间1～5min。
5.根据权利要求1所述的青铜镀银的方法，其特征在于：所述活化采用酸盐活化，所述活化是在室温下活化30～60s。
6.根据权利要求1所述的青铜镀银的方法，其特征在于：所述镀锌采用的镀液包括：ZnO、NaOH，所述镀液中ZnO的浓度为8～12g/L、NaOH的浓度为100～140g/L。
7.根据权利要求1所述的青铜镀银的方法，其特征在于：所述镀铜采用的镀液包括：CuCN、NaCN，所述镀液中CuCN的浓度为35～42g/L、NaCN的浓度为46～60g/L。
8.根据权利要求1所述的青铜镀银的方法，其特征在于：所述预镀银采用的镀液包括：AgCN、KCN，所述镀液中AgCN的浓度为2～6g/L、KCN的浓度为120～140g/L。
9.根据权利要求1所述的青铜镀银的方法，其特征在于：所述镀银采用的镀液包括：AgCN、KCN，所述镀液中AgCN的浓度为30～40g/L、KCN的浓度为120～150g/L。
10.根据权利要求1所述的青铜镀银的方法，其特征在于：镀锌的电流密度2～4A/dm2、时间5～10min。
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