CN219886212U - 一种枪色锡镍合金装饰性镀层结构 - Google Patents

一种枪色锡镍合金装饰性镀层结构 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种枪色锡镍合金装饰性镀层结构,包括钢铁基体、和在所述钢铁基体上从内到外依次制备的无氰预镀铜层、酸铜镀层、光亮镍镀层、枪色锡镍合金镀层、及石墨烯封闭层。本实用新型公开的枪色锡镍合金装饰性镀层结构,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120h,镀件表面无腐蚀物生成,具有良好的耐蚀性。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,所述镀层满足标准要求。本实用新型制备工艺环保,具有良好的市场前景。

Description

一种枪色锡镍合金装饰性镀层结构
技术领域
本实用新型属于金属电镀领域,具体涉及一种枪色锡镍合金装饰性镀层结构。
背景技术
枪色锡镍合金镀层外观优雅,耐磨性好,主要应用于制备五金、枪支配件、及电子电镀的装饰性镀层。钢铁件电镀枪色锡镍合金的传统方法是在钢铁基体上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、镀枪色锡镍合金、及重铬酸盐电解保护。
氰化物和六价铬都属于高毒性物质,除了对环境的高污染问题,使用氰化物还存在高风险问题。氰化物和六价铬的使用正在受到了越来越严格的限制,业界正在开发环保型枪色锡镍合金电镀工艺。
业界用无氰镀铜工艺代替氰化镀铜在金属表面制备预镀铜层进行了多年的研究,但一直未能很好地解决预镀铜层与基体之间结合力不高的问题[1]
最新研究开发的聚合硫氰酸盐镀铜工艺其性能接近氰化镀铜工艺性能,但不具有氰化镀铜的高污染和高风险性。
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。
实用新型内容
为了开发枪黑色锡镍合金环保型电镀和后处理保护技术,解决传统工艺使用氰化物和六价铬的高污染问题,本实用新型提供了一种枪色锡镍合金装饰性镀层结构。为了达到上述目的本实用新型采用如下技术方案:
一种枪色锡镍合金装饰性镀层结构,包括钢铁基体、和在所述钢铁基体上从内到外依次制备的无氰预镀铜层、酸铜镀层、光亮镍镀层、枪色锡镍合金镀层、及石墨烯封闭层;
所述无氰预镀铜层是采用聚合硫氰酸盐镀铜工艺制备的;
所述无氰预镀铜层的厚度为0.5~7μm。
优选的,所述酸铜镀层的厚度为6~20μm。
优选的,所述光亮镍镀层的厚度为5~12μm。
优选的,所述枪色锡镍合金镀层的厚度为0.3~1.2μm。
优选的,所述石墨烯封闭层的厚度为0.5~1.7μm。
与现有技术相比,本实用新型具有以下有益效果:
1、本实用新型公开的枪色锡镍合金装饰性镀层结构,用聚合硫氰酸盐镀铜工艺代替传统的氰化镀铜工艺,解决了使用氰化物带来的高污染和高风险问题;
2、本实用新型公开的枪色锡镍合金装饰性镀层结构,在枪色锡镍合金镀层上制备石墨烯封闭层,克服了使用传统六价铬后处理工艺带来的高污染问题。
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。
在钢铁件基体上依次制备无氰预镀铜层、酸铜镀层、光亮镍镀层、枪色锡镍合金镀层、及石墨烯封闭层。
按现行的前处理工艺对钢铁件进行除油、除锈和活化。
钢铁件经过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0.5~7μm。
优选的,所述无氰预镀铜层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℃,镀液pH范围12~13,阴极电流密度0.5~1.0A/dm2,阴极移动5~7m/min,用无氧电解铜角(或铜粒)作阳极。
钢铁件无氰预镀铜后采用现行的镀酸铜工艺制备酸铜镀层。
优选的,所述酸铜镀层的厚度为6~20μm。
钢铁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,所述光亮镍镀层的厚度为5~12μm。
钢铁件镀光亮镍后采用现行的枪色锡镍合金电镀工艺制备枪色锡镍合金镀层。
优选的,所述枪色锡镍合金镀层的厚度为0.3~1.2μm。
优选的,所述枪色锡镍合金镀层采用超邦化工的DN枪色锡镍合金电镀工艺制备:
氯化镍150~210 g/L,DN-1添加剂55~80mL/L,DN-2添加剂70~90mL/L,DN-3添加剂120~150mL/L,DN-4添加剂10~20mL/L,镀槽温度50℃~60℃,镀液pH范围4.7~5.4,阴极电流密度0.1~3.0A/dm2,阴极移动3~5m/min,用纯镍板作阳极。
钢铁件镀枪色锡镍合金后采用石墨烯封闭工艺制备石墨烯封闭层。
优选的,所述石墨烯封闭层的厚度为0.5~1.7μm。
优选的,所述石墨烯封闭层采用超邦化工的PRODICO 480石墨烯封闭工艺制备:
加水将PRODICO 480石墨烯封闭剂稀释至2.5~3.5倍配制封闭液,将镀件浸渍于封闭液中5~15s,出槽后滴干,并用高压空气吹去镀件表面残留的封闭液,然后在70℃~100℃烘干固化20~30min。
实施例
如图1所示,一种枪色锡镍合金装饰性镀层结构,包括钢铁基体1、和在所述钢铁基体1上从内到外依次制备的无氰预镀铜层2、酸铜镀层3、光亮镍镀层4、枪色锡镍合金镀层5、及石墨烯封闭层6。
1、前处理:
对钢铁基体1进行“化学除油→水洗→酸洗除锈→水洗→碱性阴极电解除油→水洗→碱性阳极电解除油→水洗→活化→水洗”。
2、无氰预镀铜:
钢铁件经过前处理后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无氰预镀铜层2,镀层厚度为3μm。
所述HT-810聚合硫氰酸盐镀铜工艺为:聚合硫氰酸钠络合剂140g/L,聚合硫氰酸亚铜21g/L,酒石酸钾钠11g/L,HT-810光亮剂1.5mL/L,HT-810走位剂3mL/L,镀槽温度53℃,镀液pH为12.8,阴极电流密度0.8A/dm2,阴极移动6m/min,用无氧电解铜角作阳极。
3、镀酸铜:
钢铁件无氰预镀铜后采用现行的镀酸铜工艺制备酸铜镀层3,镀层厚度为12μm。
4、镀光亮镍:
钢铁件镀酸铜后采用现行的镀光亮镍工艺制备光亮镍镀层4,镀层厚度为8μm。
5、镀枪色锡镍合金:
钢铁件镀光亮镍后采用超邦化工的DN枪色锡镍合金电镀工艺制备枪色锡镍合金镀层5,镀层厚度为0.8μm。
所述DN枪色锡镍合金电镀工艺为:氯化镍170g/L,DN-1添加剂60mL/L,DN-2添加剂75mL/L,DN-3添加剂130mL/L,DN-4添加剂13mL/L,镀槽温度55℃,镀液pH为5,阴极电流密度1.5A/dm2,阴极移动4m/min,用纯镍板作阳极。
6、石墨烯封闭:
钢铁件镀枪色锡镍合金后采用超邦化工的PRODICO 480石墨烯封闭工艺制备石墨烯封闭层6,封闭层的厚度为1μm。
所述PRODICO 480石墨烯封闭工艺如下:
加水将PRODICO 480石墨烯封闭剂稀释至3倍配制封闭液,将镀件浸渍于封闭液中10s,出槽后滴干,并用高压空气吹去镀件表面残留的封闭液,然后在80℃烘干固化25min。
实施例
如图1所示,一种枪色锡镍合金装饰性镀层结构,包括钢铁基体1、和在所述钢铁基体1上从内到外依次制备的无氰预镀铜层2、酸铜镀层3、光亮镍镀层4、枪色锡镍合金镀层5、及石墨烯封闭层6。
1、前处理:
对钢铁基体1进行“化学除油→水洗→酸洗除锈→水洗→碱性阴极电解除油→水洗→碱性阳极电解除油→水洗→活化→水洗”。
2、无氰预镀铜:
钢铁件经过前处理后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无氰预镀铜层2,镀层厚度为3μm。
所述HT-810聚合硫氰酸盐镀铜工艺为:聚合硫氰酸钠络合剂120g/L,聚合硫氰酸亚铜19g/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℃,镀液pH为12.8,阴极电流密度0.8A/dm2,阴极移动5m/min,用无氧电解铜粒作阳极。
3、镀酸铜:
钢铁件无氰预镀铜后采用现行的镀酸铜工艺制备酸铜镀层3,镀层厚度为8μm。
4、镀光亮镍:
钢铁件镀酸铜后采用现行的镀光亮镍工艺制备光亮镍镀层4,镀层厚度为10μm。
5、镀枪色锡镍合金:
钢铁件镀光亮镍后采用超邦化工的DN枪色锡镍合金电镀工艺制备枪色锡镍合金镀层5,镀层厚度为0.8μm。
所述DN枪色锡镍合金电镀工艺为:氯化镍200 g/L,DN-1添加剂 70mL/L,DN-2添加剂85mL/L,DN-3添加剂140mL/L,DN-4添加剂18mL/L,镀槽温度55℃,镀液pH为7,阴极电流密度2A/dm2,阴极移动4m/min,用纯镍板作阳极。
6、石墨烯封闭:
钢铁件镀枪色锡镍合金后采用超邦化工的PRODICO 480石墨烯封闭工艺制备石墨烯封闭层6,封闭层的厚度为1μm。
所述PRODICO 480石墨烯封闭工艺如下:
加水将PRODICO 480石墨烯封闭剂稀释至3倍配制封闭液,将镀件浸渍于封闭液中10s,出槽后滴干,并用高压空气吹去镀件表面残留的封闭液,然后在90℃烘干固化20min。
试验例1:
本实施例1和实施例2所制备的枪黑色锡镍合金电镀件,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120h,镀件表面无腐蚀物生成。
试验例2:
本实施例1和实施例2所制备的枪黑色锡镍合金电镀件,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300℃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,所述镀层结合力良好。
对比例1
一种枪色锡镍合金装饰性镀层结构,包括钢铁基体1、和在所述钢铁基体1上从内到外依次制备无氰预镀铜层2、酸铜镀层3、光亮镍镀层4、枪色锡镍合金镀层5。
对比例1所制备的镀层结构,与实施例1相比不包括石墨烯封闭层。所制备的镀件按照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72h,镀件表面出现了灰白色的腐蚀物。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本实用新型范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种枪色锡镍合金装饰性镀层结构,其特征在于:包括钢铁基体、和在所述钢铁基体上从内到外依次制备的无氰预镀铜层、酸铜镀层、光亮镍镀层、枪色锡镍合金镀层、及石墨烯封闭层;
所述无氰预镀铜层是采用聚合硫氰酸盐镀铜工艺制备的;
所述无氰预镀铜层的厚度为0.5~7μm。
2.如权利要求1所述的枪色锡镍合金装饰性镀层结构,其特征在于:所述酸铜镀层的厚度为6~20μm。
3.如权利要求1所述的枪色锡镍合金装饰性镀层结构,其特征在于:所述光亮镍镀层的厚度为5~12μm。
4.如权利要求1所述的枪色锡镍合金装饰性镀层结构,其特征在于:所述枪色锡镍合金镀层的厚度为0.3~1.2μm。
5.如权利要求1所述的枪色锡镍合金装饰性镀层结构,其特征在于:所述石墨烯封闭层的厚度为0.5~1.7μm。
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