CN219886209U - 一种无氰镀金钯合金的镀层结构 - Google Patents

一种无氰镀金钯合金的镀层结构 Download PDF

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夏亮
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Abstract

本实用新型公开了一种无氰镀金钯合金的镀层结构,包括锌合金基体、和在所述锌合金基体上从内到外依次制备的无氰预镀铜层、焦磷酸盐镀铜层、酸铜镀层、光亮镍镀层、及金钯合金镀层。本实用新型公开的无氰镀金钯合金的镀层结构,按照GB/T 5270‑2005《金属基体上的金属覆盖层电沉积和化学沉积层附着强度试验方法评述》标准,以热震试验法测定镀层结合力,其结合力满足标准要求。按照GB/T 10125‑2021《人造气氛腐蚀试验盐雾试验》进行中性盐雾试验360小时,所述镀层表面无腐蚀物生成,具有良好的耐蚀性。本技术方案制备工艺环保,具有良好的市场前景。

Description

一种无氰镀金钯合金的镀层结构
技术领域
本实用新型属于金属电镀领域,具体涉及一种无氰镀金钯合金的镀层结构。
背景技术
金钯合金镀层耐蚀性优良,镀层经久而不变色,一般适用于高端电子产品的功能性镀层,在装饰性电镀领域,金钯合金镀层还尚未得到开发和利用。
锌合金压铸件表面不能直接进行焦磷酸盐镀铜,否则,会形成疏松的置换铜层严重降低镀层与基体之间的结合力。按传统工艺,锌合金压铸件以氰化镀铜工艺制备预镀铜层,然后进行焦磷酸盐镀铜、镀酸铜、镀光亮镍等。氰化物是剧毒化合物之一,其使用存在高污染和高风险问题,我国对氰化物的使用实施了越来越严格的管控。因此,业界对开发代替氰化镀铜工艺的工作进行了大量的研究,但无氰镀铜工艺要真正完全替代氰化镀铜还有许多工作要做[1]
聚合硫氰酸盐镀铜工艺是最新开发的无氰镀铜工艺,与以往的以二价铜盐作主盐的无氰镀铜不同,其特征是采用聚硫氰酸亚铜作主盐,以聚硫氰酸钠作主配位剂,有效降低了亚铜离子的电极电位,在电镀中亚铜离子不与金属锌发生置换反应,从而提高了镀铜层与锌合金基体之间的结合力。
参考文献:[1].秦足足,李建三,徐金来,国内外无氰镀铜工艺研究进展[J],电镀与涂饰,2015,34(3):149-152。
发明内容
为了解决锌合金压铸件采用氰化镀铜工艺预镀铜的高污染及高风险问题,本实用新型提供了一种无氰镀金钯合金的镀层结构。为了达到上述目的本实用新型采用如下技术方案:
一种无氰镀金钯合金的镀层结构,包括锌合金基体、和在所述锌合金基体上从内到外依次制备的无氰预镀铜层、焦磷酸盐镀铜层、酸铜镀层、光亮镍镀层、及金钯合金镀层;
所述无氰预镀铜层是采用聚合硫氰酸盐镀铜工艺制备的,所制备镀层的厚度为2~6μm。
优选的,所述金钯合金镀层是采用无氰镀金钯合金工艺制备的,所制备镀层的厚度为0.06~0.8μm。
优选的,所述焦磷酸盐镀铜层的厚度为4~10μm。
优选的,所述酸铜镀层的厚度为8~15μm。
优选的,所述光亮镍镀层的厚度为3~10μm。
在锌合金压铸件基体表面上有较多的孔隙,聚硫氰酸盐镀铜速度较慢,采用该工艺制备预镀铜层,通常还不能有效封闭锌合金压铸件表面上的孔隙,因此需要再进行焦磷酸盐镀铜才能完全封闭其基体表面上的孔隙。在焦磷酸盐镀铜层上镀酸铜用于增加镀层表面的光亮度,在酸铜镀层上镀光亮镍,镀镍层能够有效阻隔金钯合金镀层与镀铜层之间金属原子的相互扩散,且能明显提高镀层的硬度和抗划伤性。另外,在镀铜层上制备光亮镍镀层,镀镍层电极电位较负,对镀铜层而言属于阳极性镀层,能够较好地阻隔腐蚀介质向基体方向的侵蚀。
与现有技术相比,本实用新型具有以下有益效果:
1、本实用新型公开的无氰镀金钯合金的镀层结构,采用聚合硫氰酸盐镀铜工艺代替高毒性的氰化镀铜,对淘汰氰化镀铜提供了一种有效的技术方案;
2、本实用新型制备的无氰镀金钯合金的镀层结构,满足GB/T 5270-2005《金属基体上的金属覆盖层 电沉积和化学沉积层 附着强度试验方法评述》标准的要求。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解,构成本申请的一部分,并不构成对本实用新型的不当限定,在附图中:
图1是本实用新型实施例1和实施例2的镀层结构示意图。
实施方式
下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本实用新型,在此本实用新型的示意性实施例以及说明用来解释本实用新型,但并不作为对本实用新型的限定。
在锌合金压铸件基体上从内到外依次制备无氰预镀铜层、焦磷酸盐镀铜层、酸铜镀层、光亮镍镀层、及金钯合金镀层。
采用现行的前处理工艺对工件进行除蜡、除油、和活化。
工件前处理后采用聚合硫氰酸盐镀铜工艺制备无氰预镀铜层。
优选的,所述无氰预镀铜层的厚度为2~6μm。
优选的,所述聚合硫氰酸盐镀铜工艺采用遵义会通电镀材料有限公司的HT-810聚合硫氰酸盐镀铜工艺:聚合硫氰酸钠络合剂100~160g/L,聚合硫氰酸亚铜17~23g/L,酒石酸钾钠8~12g/L,HT-810光亮剂1~2mL/L,HT-810走位剂2~4mL/L,镀槽温度45℃~55℃,pH范围12~13,阴极电流密度0.5~1.0A/dm2,阴极移动5~7m/min,阳极电流密度≤0.5A/dm2,用无氧电解铜角(或铜粒)作阳极。
工件预镀铜后采用现行的焦磷酸盐镀铜工艺制备焦磷酸盐镀铜层,优选的,所制备镀层的厚度为4~10μm。
工件焦磷酸盐镀铜后采用现行的镀酸铜工艺制备酸铜镀层,优选的,所制备镀层的厚度为8~15μm。
工件镀酸铜后采用现行的镀光亮镍工艺制备光亮镍镀层,优选的,所制备镀层的厚度为3~10μm。
工件镀光亮镍后采用现行的无氰镀金钯合金工艺制备金钯合金镀层。
优选的,所制备镀层的厚度为0.06~0.8μm。
优选的,所述无氰镀金钯合金工艺采用广州超邦化工有限公司的BALILOY 8500无氰镀金钯合金工艺:BALILOY 8500 MUP开缸剂原液使用,金盐络合剂0.5g/L,pH范围9.0~9.5,操作温度38℃~42℃,阴极电流密度1A/dm2,阴极移动3~5 m/min,镀液维护中控制金含量0.4~0.6g/L,钯含量0.3~0.5g/L。
实施例
如图1所示,一种无氰镀金钯合金的镀层结构,包括锌合金基体1、和在所述锌合金基体1上从内到外依次制备的无氰预镀铜层2、焦磷酸盐镀铜层3、酸铜镀层4、光亮镍镀层5、及金钯合金镀层6。
所述无氰预镀铜层2的厚度为3μm,采用遵义会通电镀材料有限公司的HT-810聚合硫氰酸盐镀铜工艺制备:聚合硫氰酸钠络合剂120g/L,聚合硫氰酸亚铜18g/L,酒石酸钾钠10g/L,HT-810光亮剂1.5mL/L,HT-810走位剂3mL/L,镀槽温度53℃,pH为12.5,阴极电流密度0.7A/dm2,阴极移动6m/min,阳极电流密度为0.3A/dm2,用无氧电解铜角作阳极。
所述焦磷酸盐镀铜层3的厚度为8μm,采用现行的焦磷酸盐镀铜工艺制备。
所述酸铜镀层4的厚度为10μm,采用现行的镀酸铜工艺制备。
所述光亮镍镀层5的厚度为5μm,采用现行的镀光亮镍工艺制备。
所述金钯合金镀层6的厚度为0.4μm,采用超邦化工的BALILOY 8500 无氰镀金钯合金工艺制备:
BALILOY 8500 MUP开缸剂原液使用,金盐络合剂0.5g/L,pH为9.2,操作温度40℃,阴极电流密度1A/dm2,阴极移动4m/min,镀液维护中控制金含量0.5g/L,钯含量0.4g/L。
本实施例在具体操作上分为如下步骤:
1、前处理:对工件基体1进行“化学除蜡→水洗→超声波除蜡→水洗→化学除油→水洗→酸盐活化→水洗”的工序。
2、聚硫氰酸盐镀铜:工件前处理后按HT-810聚合硫氰酸盐镀铜工艺制备无氰镀铜层2。
3、焦磷酸盐镀铜:工件预镀铜后制备焦磷酸盐镀铜层3。
4、镀酸铜:工件焦磷酸盐镀铜后制备酸铜镀层4。
5、镀光亮镍:工件镀酸铜后制备光亮镍镀层5。
6、镀金钯合金:工件镀光亮镍后采用BALILOY 8500 无氰镀金钯合金工艺制备金钯合金镀层6。
7、烘干:工件水洗干净后烘干。
实施例
如图1所示,一种无氰镀金钯合金的镀层结构,包括锌合金基体1、和在所述锌合金基体1上从内到外依次制备的无氰预镀铜层2、焦磷酸盐镀铜层3、酸铜镀层4、光亮镍镀层5、及金钯合金镀层6。
所述无氰预镀铜层2的厚度为5μm,采用遵义会通电镀材料有限公司的HT-810聚合硫氰酸盐镀铜工艺制备:聚合硫氰酸钠络合剂150g/L,聚合硫氰酸亚铜22g/L,酒石酸钾钠10g/L,HT-810光亮剂1.5mL/L,HT-810走位剂3mL/L,镀槽温度52℃,pH为12.5,阴极电流密度0.8A/dm2,阴极移动5m/min,阳极电流密度为0.4A/dm2,用无氧电解铜粒作阳极。
所述焦磷酸盐镀铜层3的厚度为6μm,采用现行的焦磷酸盐镀铜工艺制备。
所述酸铜镀层4的厚度为8μm,采用现行的镀酸铜工艺制备。
所述光亮镍镀层5的厚度为7μm,采用现行的镀光亮镍工艺制备。
所述金钯合金镀层8的厚度为0.4μm,采用超邦化工的BALILOY 8500 无氰镀金钯合金工艺制备:
BALILOY 8500 MUP开缸剂原液使用,金盐络合剂0.5g/L,pH为9.4,操作温度40℃,阴极电流密度1A/dm2,阴极移动4m/min,镀液维护中控制金含量0.55g/L,钯含量0.45g/L。。
本实施例在具体操作上分为如下步骤:
1、前处理:对工件基体1进行“化学除蜡→水洗→超声波除蜡→水洗→化学除油→水洗→酸盐活化→水洗”的工序。
2、聚硫氰酸盐镀铜:工件前处理后按HT-810聚合硫氰酸盐镀铜工艺制备无氰镀铜层2。
3、焦磷酸盐镀铜:工件预镀铜后制备焦磷酸盐镀铜层3。
4、镀酸铜:工件焦磷酸盐镀铜后制备酸铜镀层4。
5、镀光亮镍:工件镀酸铜后制备光亮镍镀层5。
6、镀金钯合金:工件镀光亮镍后采用BALILOY 8500 无氰镀金钯合金工艺制备金钯合金镀层6。
7、烘干:工件水洗干净后烘干。
试验例1
本实施例1和实施例2所制备的金钯合金镀件,按照GB/T 5270-2005《金属基体上的金属覆盖层 电沉积和化学沉积层 附着强度试验方法评述》,以热震试验法测定镀层结合力。将所述镀件放在加热炉中加热至150℃保温30min,取出放入室温的水中骤然冷却,镀层没有出现起泡和脱落,镀层结合力良好。
试验例2
本实施例1和实施例2所制备的金钯合金镀件,按照GB/T 10125-2021《人造气氛腐蚀试验 盐雾试验》标准进行中性盐雾试验360h,镀件表面无腐蚀物生成。其耐蚀性满足高端制造业的技术需求。
以上对本实用新型实施例所提供的技术方案进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本实用新型实施例的原理以及实施方式进行了详细的阐述,以上实施例的说明只适用于帮助理解本实用新型实施例的原理;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本实用新型实施例及原理,在具体实施方式以及应用范围上会有一定的改变之处,但均应落在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种无氰镀金钯合金的镀层结构,其特征在于:包括锌合金基体、和在所述锌合金基体上从内到外依次制备的无氰预镀铜层、焦磷酸盐镀铜层、酸铜镀层、光亮镍镀层、及金钯合金镀层;
所述无氰预镀铜层是采用聚合硫氰酸盐镀铜工艺制备的,所制备镀层的厚度为2~6μm。
2.如权利要求1所述的无氰镀金钯合金的镀层结构,其特征在于:所述金钯合金镀层是采用无氰镀金钯合金工艺制备的,所制备镀层的厚度为0.06~0.8μm。
3.如权利要求1所述的无氰镀金钯合金的镀层结构,其特征在于:所述焦磷酸盐镀铜层的厚度为4~10μm。
4.如权利要求1所述的无氰镀金钯合金的镀层结构,其特征在于:所述酸铜镀层的厚度为8~15μm。
5.如权利要求1所述的无氰镀金钯合金的镀层结构,其特征在于:所述光亮镍镀层的厚度为3~10μm。
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