CN110592627A - 一种无氰仿金电镀液及其镁合金电镀工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明属于金属表面电镀技术领域，涉及一种无氰仿金电镀液及其镁合金电镀工艺。电镀液包括：焦磷酸钾200～300g/L、焦磷酸铜18～24g/L、焦磷酸亚锡1.5～2.6g/L、硫酸锌40～50g/L、羟基乙叉二膦酸15～20g/L、AESS 2～3mL/L和咪唑类离子液体1～3mol/L；pH为8‑9。电镀工艺：(1)对镁合金试样依次进行除油、酸洗和活化处理；(2)然后进行一次浸锌、退锌、二次浸锌处理；(3)将浸锌处理后的镁合金试样在室温，电流密度0.1‑2A/dm2下电镀10‑180s，清洗、吹干。本发明的仿金电镀液对环境友好，稳定性好；在镁合金表面电镀得到的仿金镀层质量高，抗变色性能好。
Description
技术领域
本发明属于金属表面电镀技术领域，具体涉及一种无氰仿金电镀液及其镁合金电镀工艺。
背景技术
欧洲，大众汽车已应用镁合金AZ91D来制造变速器壳体，以减轻重量，通用汽车，也使用上镁合金，长安汽车应用镁合金于方向盘骨架、汽缸罩盖、油底壳、变速箱壳体、离合器壳体、后备胎架、轮壳和座椅骨架等。中国一汽亦应用镁合金于方向盘骨架、汽缸罩盖等。但是镁合金太活泼，标准电极电位很低(﹣2.36V)，把镁合金应用于不同场合，需改变其表面状态以提高耐蚀性、耐磨性、导电性、焊接性、装饰性等性能，需对镁合金进行表面处理。
镁的标准电极电位很低，化学活性非常高，与镀液中金属离子接触会产生激烈的置换反应，形成的置换层疏松、粗糙，严重影响镀层与基体的结合力；不同类型的镁合金由于组成元素及表面状态不同，存在大量金属间化合物，导致基体表面的电极电位分布不均，增加了电镀的困难。
传统的电镀仿金镀层工艺为氰化物体系,对环境污染严重,并且镀液工作温度高,生产成本高,能量及材料消耗大，经济效益差。现有的无氰仿金镀液不够稳定，大部分电镀过程都需要升温，会增大电镀成本以及加速电镀液的分解，并且沉积速率以及色泽的稳定性不易控制，因此不便于批量生产。
在镁合金基体上电镀仿金是一个难点，且鲜有人做。
发明内容
为了解决现有技术中存在的镁合金活性高，很难在表面电镀仿金镀层及结合力差的问题，本发明在于提供一种无氰仿金电镀液及其镁合金电镀工艺，得到的仿金镀层不需要钝化处理即具有优异的抗变色性能。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种无氰仿金电镀液，每升电镀液中包括以下组分：焦磷酸钾200～300g/L、焦磷酸铜18～24g/L、焦磷酸亚锡(Sn2P2O7)1.5～2.6g/L、硫酸锌40～50g/L、羟基乙叉二膦酸(HEDP)15～20g/L、AESS(脂肪醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸单酯二钠盐)2～3mL/L和咪唑类离子液体1～3mol/L；所述电镀液pH为8-9。
优选地，所述咪唑类离子液体为1-己基-3-甲基咪唑硫酸氢盐([OMIM]HSO4)离子液体。
本发明还提供了一种利用所述的无氰仿金电镀液的镁合金电镀工艺，包括以下步骤：
(1)预处理：对镁合金试样依次进行除油、酸洗和活化处理；
(2)浸锌处理：将预处理后的镁合金试样依次进行一次浸锌处理30-60s、退锌处理2-3min、二次浸锌处理1.5-2.5min，得到光亮的镁合金试样；
(3)将步骤(2)得到的光亮的镁合金试样浸入盛有无氰仿金电镀液的电镀槽内，在室温和电流密度0.1-2A/dm2的条件下，电镀10-180s，然后蒸馏水清洗、吹干，得到表面具有铜、锌、锡三种元素仿金镀层的镁合金。
优选地，步骤(1)中所述除油采用超声波除油，其中除油剂包括如下质量体积浓度的组分：氢氧化钠15～25g/L、磷酸钠10～20g/L、碳酸钠20～40g/L和硅酸钠1～2g/L，其中除油温度为60-80℃，除油时间为5-10min。
优选地，步骤(1)中所述酸洗为采用浓度为200～250g/L的铬酸溶液，酸洗温度为15～35℃，酸洗时间为2～3min。
优选地，步骤(1)中所述活化采用如下配方的活化液进行，每升活化液包括如下组分：磷酸150～200mL/L、氟化钠80～100g/L、丁基萘磺酸钠1.0g/L，其中，活化温度为15～35℃，活化时间为5～10s。
优选地，步骤(2)中所述一次浸锌和二次浸锌均在浸锌溶液中进行，所述浸锌溶液包括如下质量体积浓度的组分：氢氧化钠80～120g/L、氧化锌8～15g/L、酒石酸钾钠15～25g/L、氯化镍10～15g/L、氯化铁1～3g/L、硝酸钠1～3g/L和植酸1～3g/L；所述退锌处理为在浓度为150～200g/L的氢氧化钠溶液中进行，在温度50～70℃下退锌处理时间为2～3min。
作为一种优选方案，在步骤(2)之后还包括光亮镀铜的步骤，具体为将步骤(2)得到的镁合金试样作为阴极，磷铜作为阳极，放入焦铜镀液中，在搅拌、室温、电流密度0.8～1A/dm2条件下处理6～10min。
优选地，所述焦铜镀液包括如下质量体积浓度的组分：焦磷酸钾180～260g/L、焦磷酸铜50～80g/L、氨水3mg/L和聚乙二醇10000 1～2g/L，pH为8～9。
本发明的有益效果：
(1)本发明的无氰仿金电镀液采用了不含氰化物的电镀体系，采用焦磷酸钾为主要络合剂，HEDP为辅助络合剂的双络合剂的协同作用，使得电镀液中的金属离子更易形成稳定的络合物，使得电镀液更稳定和分散性更好，进而使得分散均匀的稳定络合物在各个结晶点放电更均匀，从而形成表面更均匀的仿金镀层；而且双络合剂的协同使用，能够克服电镀液中多种金属离子存在的不稳定性，能够有助于调控三种金属在溶液中形成稳定的络合物的比例，进而调节仿金镀层中金属含量的比例，实现含有铜、锌、锡三种金属元素的仿金镀层。
(2)本发明将咪唑类离子液体用于无氰仿金电镀液，离子液体完全由离子组成，不会发生析氢现象，且有较宽的电化学窗口，用于在镁合金基体上电镀仿金镀层，可以很大的提高仿金镀层的质量；另外，咪唑类离子液体还具有光亮剂和络合剂的作用，能够提高镀层的光亮度和色泽度。
(3)本发明采用该无氰仿金电镀镀液对镁合金进行电镀，电镀时间短，电流密度小，节约了生产成本；且电镀液不含有毒有害物质，环境友好，稳定性好，便于维护，节约了维护成本。
(4)本发明在浸锌处理前，先对镁合金进行活化处理，使得镁合金表面活化均匀，活化液中添加的丁基萘磺酸钠作为缓蚀剂，又可以使镁合金缓和腐蚀，避免后续浸锌处理时，使镁合金过度腐蚀，影响与镀层的结合力。
(5)本发明为了克服镁合金化学活性高与镀层结合力不高的缺陷，先在镁合金表面浸锌处理，采用一次浸锌->退锌->二次浸锌的过程，一次浸锌后，在镁合金表面结晶的锌层比较疏松，不均匀，然后通过退锌过程，一次浸锌形成的锌层有部分被溶解掉，露出薄薄的均匀的锌晶核，在二次浸锌的过程中相当于模板的作用，保证了二次浸锌后得到更细小的锌晶粒，随着浸锌时间的增加，逐步形成致密完整的浸锌层，有利于镁合金和仿金镀层的紧密结合。
(6)本发明在镁合金基体上电镀的仿金镀层，具有较好的抗变色能力，可以不做钝化处理。
(7)本发明由于加入咪唑类离子液体，实施温度范围较宽，电镀时，不需要升温，常温下即可完成电镀，加入的AESS具有很好的光亮作用，短时间类就能够获得好的表面。
(8)现有技术中的仿金电镀液往往通过加入光亮剂、分散剂来提高仿金镀层的色泽和均匀性，而加入的这些光亮剂和分散剂成分较复杂，又容易引入较多杂质，导致镀液不稳定，针对此，本申请的仿金镀液中不加入过多光亮剂和分散剂仍然能够得到色泽度和光亮度良好的仿金镀层，是由于咪唑类离子液体不仅具有较宽的电化学窗口，能够提高镀层质量，还具有光亮剂的作用，既克服了现有技术中光亮剂和分散剂导致镀液不稳定和易引入杂质的缺点，又保证了仿金镀层的质量。
附图说明
图1为实施例1所得镁合金仿金镀层的宏观照片；
图2为实施例1所得镁合金仿金镀层的SEM图。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细的说明，但不限于此。
实施例1
本实施例的无氰仿金电镀液，每升电镀液中包括以下组分：焦磷酸钾(K4P2O7·3H2O)240g/L、焦磷酸铜(Cu2P2O7)20g/L、焦磷酸亚锡(Sn2P2O7)2.0g/L、硫酸锌(ZnSO4·7H2O)40g/L、羟基乙叉二膦酸(HEDP)20g/L、AESS(脂肪醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸单酯二钠盐)2mL/L和咪唑类离子液体([OMIM]HSO4)3mol/L，溶剂为水；通过焦磷酸钾和氢氧化钾调节电镀液的pH为8.5。
在镁合金表面电镀无氰仿金电镀镀层的工艺步骤如下：
(1)对其进行抛光处理，然后依次经过超声波除油、酸洗和活化处理，除油剂：氢氧化钠NaOH：20g/L；磷酸钠Na3PO4·12H2O：15g/L；碳酸钠Na2CO3：20g/L；硅酸钠Na2SO3·nH2O：2g/L，除油温度：60℃；除油时间：5min；酸洗：采用铬酸CrO3：200g/L；酸洗在室温下进行；酸洗时间：2min；活化液：磷酸H3PO4：150mL/L；NaF：90g/L；丁基萘磺酸钠1.0g/L；室温；时间：5s。
(2)浸锌处理，浸锌溶液：氢氧化钠(NaOH)：80g/L；氧化锌(ZnO)：10g/L；酒石酸钾钠(NaKC4H4O6·4H2O)：20g/L；氯化镍(NiCl2)：10g/L；氯化铁(FeCl3)：2g/L；硝酸钠NaNO3：2g/L；植酸：2g/L；一次浸锌时间：30秒；退锌：160g/L氢氧化钠溶液；温度：50℃；时间：2min；二次浸锌在上述浸锌溶液中浸锌，浸锌时间1.5min。
(3)室温条件下，在上述无氰仿金电镀液中对步骤(3)浸锌处理后的镁合金溶液进行电镀处理，电流密度为0.2A/dm2，电镀时间15s，然后用蒸馏水清洗吹干，即完成对镁合金的无氰仿金电镀过程，得到表面具有铜、锌、锡三种元素仿金镀层的镁合金。
本实施例得到的镁合金表面的仿金镀层的显微照片如图1所示，可见，仿金镀层金色外观均匀一致，色泽良好；其SEM图如图2所示，可见仿金镀层致密完整无缺陷。
实施例2
本实施例的无氰仿金电镀液，每升电镀液中包括以下组分：焦磷酸钾(K4P2O7·3H2O)300g/L、焦磷酸铜(Cu2P2O7)24g/L、焦磷酸亚锡(Sn2P2O7)1.5g/L、硫酸锌(ZnSO4·7H2O)50g/L、羟基乙叉二膦酸(HEDP)15g/L、AESS(脂肪醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸单酯二钠盐)3mL/L和咪唑类离子液体([OMIM]HSO4)2mol/L，溶剂为水；通过焦磷酸钾和氢氧化钾调节电镀液的pH为8。
在镁合金表面电镀无氰仿金电镀镀层的工艺步骤如下：
(1)对其进行抛光处理，然后依次经过超声波除油、酸洗和活化处理，除油剂：氢氧化钠(NaOH)：25g/L；磷酸钠(Na3PO4·12H2O)：20g/L；碳酸钠(Na2CO3)：40g/L；硅酸钠(Na2SO3·nH2O)：1g/L，除油温度：80℃；除油时间：10min；酸洗：采用铬酸(CrO3)：250g/L；酸洗在35℃下进行；酸洗时间：3min；活化液：磷酸(H3PO4)：200mL/L；氟化钠(NaF)：100g/L；丁基萘磺酸钠1.0g/L；活化温度为35℃；活化时间：10s。
(2)浸锌处理，浸锌溶液：氢氧化钠(NaOH)：120g/L；氧化锌(ZnO)：15g/L；酒石酸钾钠(NaKC4H4O6·4H2O)：25g/L；氯化镍(NiCl2)：15g/L；氯化铁(FeCl3)：3g/L；硝酸钠NaNO3：1g/L；植酸：3g/L；一次浸锌时间：60秒；退锌：180g/L氢氧化钠溶液；温度：70℃；时间：3min；二次浸锌在上述浸锌溶液中进行，浸锌时间2.5min。
(3)室温条件下，在上述无氰仿金电镀液中对步骤(3)浸锌处理后的镁合金溶液进行电镀处理，电流密度为2A/dm2，电镀时间180s，然后用蒸馏水清洗吹干，即完成对镁合金的无氰仿金电镀过程，得到表面具有铜、锌、锡三种元素仿金镀层的镁合金。本实施例得到的仿金镀层外观与实施例1一致，镀层外观质量良好。
实施例3
无氰仿金电镀液与实施例1相同。
在镁合金表面电镀无氰仿金电镀镀层的工艺步骤与实施例1基本相同，不同之处在于：在步骤(2)的浸锌处理后多了一步光亮镀铜的步骤，按焦磷酸钾(K4P2O7)200g/L，焦磷酸铜(Cu2P2O7·4H2O)50g/L，氨水3mg/L，聚乙二醇10000 1g/L，配制成水溶液，调节pH为8.5，得到光亮镀铜溶液；在搅拌、室温、电流密度0.8A/dm2条件下处理6min。本实施例得到的仿金镀层外观与实施例1一致，镀层外观质量良好。
对比例1
本实施例的无氰仿金电镀液，每升电镀液中包括以下组分：焦磷酸钾(K4P2O7·3H2O)240g/L、焦磷酸铜(Cu2P2O7)20g/L、焦磷酸亚锡(Sn2P2O7)2.0g/L、硫酸锌(ZnSO4·7H2O)40g/L、羟基乙叉二膦酸(HEDP)20g/L、AESS(脂肪醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸单酯二钠盐)，溶剂为水；通过焦磷酸钾和氢氧化钾调节电镀液的pH为8.5。
在镁合金表面电镀无氰仿金电镀镀层的工艺步骤同实施例1。
本对比例得到的仿金镀层表面比较疏松粗糙，色泽不均匀。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种无氰仿金电镀液，其特征在于，每升电镀液中包括以下组分：焦磷酸钾200～300g/L、焦磷酸铜18～24g/L、焦磷酸亚锡1.5～2.6g/L、硫酸锌40～50g/L、羟基乙叉二膦酸15～20g/L、AESS2～3mL/L和咪唑类离子液体1～3mol/L；所述电镀液pH为8-9。
2.根据权利要求1所述的无氰仿金电镀液，其特征在于，所述咪唑类离子液体为1-己基-3-甲基咪唑硫酸氢盐离子液体。
3.一种利用权利要求1或2所述的无氰仿金电镀液的镁合金电镀工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(1)预处理：对镁合金试样依次进行除油、酸洗和活化处理；
(2)浸锌处理：将预处理后的镁合金试样依次进行一次浸锌处理30-60s、退锌处理2-3min、二次浸锌处理1.5-2.5min，得到光亮的镁合金试样；
(3)将步骤(2)得到的光亮的镁合金试样浸入盛有无氰仿金电镀液的电镀槽内，在室温和电流密度0.1-2A/dm2的条件下，电镀10-180s，然后蒸馏水清洗、吹干，得到表面具有铜、锌、锡三种元素仿金镀层的镁合金。
4.根据权利要求3所述的一种镁合金电镀工艺，其特征在于，步骤(1)中所述除油采用超声波除油，其中除油剂包括如下质量体积浓度的组分：氢氧化钠15～25g/L、磷酸钠10～20g/L、碳酸钠20～40g/L和硅酸钠1～2g/L，其中除油温度为60-80℃，除油时间为5-10min。
5.根据权利要求3所述的一种镁合金电镀工艺，其特征在于，步骤(1)中所述酸洗为采用浓度为200～250g/L的铬酸溶液，酸洗温度为15～35℃，酸洗时间为2～3min。
6.根据权利要求3所述的一种镁合金电镀工艺，其特征在于，步骤(1)中所述活化采用如下配方的活化液进行，每升活化液包括如下组分：磷酸150～200mL/L、氟化钠80～100g/L、丁基萘磺酸钠1.0g/L，其中，活化温度为15～35℃，活化时间为5～10s。
7.根据权利要求3所述的一种镁合金电镀工艺，其特征在于，步骤(2)中所述一次浸锌和二次浸锌均在浸锌溶液中进行，所述浸锌溶液包括如下质量体积浓度的组分：氢氧化钠80～120g/L、氧化锌8～15g/L、酒石酸钾钠15～25g/L、氯化镍10～15g/L、氯化铁1～3g/L、硝酸钠1～3g/L和植酸1～3g/L；所述退锌处理为在浓度为150～200g/L的氢氧化钠溶液中进行，在温度50～70℃下退锌处理时间为2～3min。
8.根据权利要求3所述的一种镁合金电镀工艺，其特征在于，在步骤(2)之后还包括光亮镀铜的步骤，具体为将步骤(2)得到的镁合金试样作为阴极，磷铜作为阳极，放入焦铜镀液中，在搅拌、室温、电流密度0.8～1A/dm2条件下处理6～10min。
9.根据权利要求8所述的一种镁合金电镀工艺，其特征在于，所述焦铜镀液包括如下质量体积浓度的组分：焦磷酸钾180～260g/L、焦磷酸铜50～80g/L、氨水3mg/L和聚乙二醇10000 1～2g/L，pH为8～9。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113463147A (zh) * | 2021-07-14 | 2021-10-01 | 四川轻化工大学 | 一种碳钢表面无氰仿金铜锌锡合金电镀工艺 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN86105831A (zh) * | 1986-07-11 | 1988-02-24 | 南京大学 | 无氰仿金电镀液 |
| CN1442510A (zh) * | 2003-04-01 | 2003-09-17 | 中国地质大学（武汉） | 一种花卉的无氰仿金电镀方法 |
| CN1699634A (zh) * | 2005-04-12 | 2005-11-23 | 沈阳工业大学 | 一种镁及镁合金电镀方法 |
| CN101245479A (zh) * | 2008-03-17 | 2008-08-20 | 哈尔滨工业大学 | 一种镁合金铸件无氰电镀铜的方法 |
| CN101665964A (zh) * | 2009-09-25 | 2010-03-10 | 沈阳师范大学 | 环保型仿金电镀生产工艺 |
| CN101798693A (zh) * | 2010-01-28 | 2010-08-11 | 梁新中 | 汽车轮毂电镀金黄色新工艺 |
| CN103806064A (zh) * | 2012-11-08 | 2014-05-21 | 无锡新三洲特钢有限公司 | 一种铝合金表面仿金电镀工艺 |
| CN104694982A (zh) * | 2015-03-05 | 2015-06-10 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种含有离子液体添加剂的无氰电镀黄铜镀液及其使用方法 |
| CN105274593A (zh) * | 2015-11-30 | 2016-01-27 | 苏州市金星工艺镀饰有限公司 | 一种仿金电镀液及其电镀方法 |
-
2019
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Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN86105831A (zh) * | 1986-07-11 | 1988-02-24 | 南京大学 | 无氰仿金电镀液 |
| CN1442510A (zh) * | 2003-04-01 | 2003-09-17 | 中国地质大学（武汉） | 一种花卉的无氰仿金电镀方法 |
| CN1699634A (zh) * | 2005-04-12 | 2005-11-23 | 沈阳工业大学 | 一种镁及镁合金电镀方法 |
| CN101245479A (zh) * | 2008-03-17 | 2008-08-20 | 哈尔滨工业大学 | 一种镁合金铸件无氰电镀铜的方法 |
| CN101665964A (zh) * | 2009-09-25 | 2010-03-10 | 沈阳师范大学 | 环保型仿金电镀生产工艺 |
| CN101798693A (zh) * | 2010-01-28 | 2010-08-11 | 梁新中 | 汽车轮毂电镀金黄色新工艺 |
| CN103806064A (zh) * | 2012-11-08 | 2014-05-21 | 无锡新三洲特钢有限公司 | 一种铝合金表面仿金电镀工艺 |
| CN104694982A (zh) * | 2015-03-05 | 2015-06-10 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种含有离子液体添加剂的无氰电镀黄铜镀液及其使用方法 |
| CN105274593A (zh) * | 2015-11-30 | 2016-01-27 | 苏州市金星工艺镀饰有限公司 | 一种仿金电镀液及其电镀方法 |
Non-Patent Citations (7)
| Title |
|---|
| 中国腐蚀与防护学会编著: "《2016-2017材料腐蚀学科发展报告》", 31 March 2018, 中国科学技术出版社 * |
| 吴荫顺等: "《腐蚀工程手册》", 30 April 2003, 中国石化出版社 * |
| 屠振密等: "《现代合金电沉积理论与技术》", 31 May 2016, 国防工业出版社 * |
| 张允诚等: "《电镀手册》", 31 July 1997, 国防工业出版社 * |
| 方景礼: "《电镀添加剂理论与应用》", 30 April 2006, 国防工业出版社 * |
| 郑丽等: ""焦磷酸钾-HEDP 体系无氰仿金电镀工艺研究"", 《热加工工艺》 * |
| 陈亚等: "《现代实用电镀技术》", 31 January 2003, 国防工业出版社 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113463147A (zh) * | 2021-07-14 | 2021-10-01 | 四川轻化工大学 | 一种碳钢表面无氰仿金铜锌锡合金电镀工艺 |
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| Publication number | Publication date |
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