CN220887720U - 一种无氰镀镉军绿色钝化的镀层结构 - Google Patents

一种无氰镀镉军绿色钝化的镀层结构 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种无氰镀镉军绿色钝化的镀层结构,包括锌合金压铸件基体、和在所述锌合金压铸件基体上从内到外依次制备的无氰镀铜层、无氰镀镉层、及军绿色钝化层。本实用新型公开的无氰镀镉军绿色钝化的镀层结构,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》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5000h,其表面无白色腐蚀物生成,镀层具有优异的耐蚀性。

Description

一种无氰镀镉军绿色钝化的镀层结构
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镉军绿色钝化的镀层结构。
背景技术
在锌合金压铸件上直接进行无氰镀镉,镉离子会与金属锌发生置换反应而形成疏松的置换层,导致结合力不良。因此,锌合金压铸件进行无氰镀镉,通常需要采用氰化镀铜工艺制备预镀铜层,才能保证镀层与基体之间的结合力。但氰化物的使用存在高污染和高风险问题,在我国已经受到了越来越严格的管控。
授权公告号为CN 208038576 U的实用新型专利《一种锌合金压铸件基体上无氰镀镉的环保型镀层结构》公开了一种在锌合金压铸件上预镀锌镍合金再进行无氰镀镉的技术方案,但锌镍合金镀层相对于锌合金压铸件基体属于阴极性镀层,镀镉层相对于锌镍合金镀层也属于阴极性镀层,这种组合镀层对锌合金压铸件基体无电化学保护作用,当镀层存在孔隙或镀层出现破损后腐蚀介质会迅速破坏锌合金压铸件基体。
多年来,业界一直在寻找合适的无氰镀铜工艺取代氰化镀铜,虽然取得了一些成效,但还是存在镀层与基体之间的结合力不高的缺陷[1-2]。现阶段主要用无氰碱性镀铜代替氰化镀铜,绝大部分是通过用两种强配位剂协同作用使二价铜离子生成含两种配位剂的配离子,降低铜离子的电极电位。常用配位剂有羟基乙叉二膦酸、焦磷酸盐、柠檬酸盐、乙二胺四乙酸等。采用这些无氰碱性镀铜工艺在锌合金压铸件上镀铜,仍不能避免二价铜与基体金属的置换问题。
聚合硫氰酸盐镀铜工艺为最新开发的无氰镀铜工艺,以聚合硫氰酸钠作配位剂,以聚合硫氰酸亚铜作主盐,其特性与氰化镀铜工艺相近。
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。[2].马涛,李运刚,杨桂宇等,钢铁基体无氰镀铜工艺研究现状[J],铸造技术,2016,37(12):2579-2582。
发明内容
为了解决在锌合金压铸件基体上制备氰化预镀铜层的高污染问题,本实用新型提供了一种无氰镀镉军绿色钝化的镀层结构。为了达到上述目的本实用新型采用如下技术方案:
一种无氰镀镉军绿色钝化的镀层结构,包括锌合金压铸件基体、和在所述锌合金压铸件基体上从内到外依次制备的无氰镀铜层、无氰镀镉层、及军绿色钝化层;
所述无氰镀铜层是采用聚合硫氰酸盐镀铜工艺制备的镀铜层;
所述无氰镀铜层的厚度为2~7μm。
优选的,所述无氰镀镉层的厚度为6~25μm。
优选的,所述军绿色钝化层的厚度为0.4~0.7μm。
与现有技术相比,本实用新型具有以下有益效果:
1、本实用新型公开的无氰镀镉军绿色钝化的镀层结构,用聚合硫氰酸盐镀铜工艺在锌合金压铸件上制备无氰镀铜层,镀层结合力满足GB/T 5270-2005标准的要求。
2、本实用新型公开的无氰镀镉军绿色钝化的镀层结构,用聚合硫氰酸盐镀铜代替传统的氰化镀铜在锌合金压铸件上制备镀铜层,克服了氰化镀铜的高污染问题。
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,但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。
一种无氰镀镉军绿色钝化的镀层结构,包括锌合金压铸件基体、和在所述锌合金压铸件基体上从内到外依次制备的无氰镀铜层、无氰镀镉层、及军绿色钝化层。
所述锌合金压铸件基体按现行的前处理工艺进行除蜡、除油、和活化。
所述锌合金压铸件前处理后采用聚合硫氰酸盐镀铜工艺制备无氰镀铜层。
优选的,所述无氰镀铜层的厚度为2~7μm,
优选的,所述无氰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:
聚合硫氰酸亚铜17~23g/L,聚合硫氰酸钠100~160g/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4~6m/min,阳极电流密度≤0.5A/dm2,用无氧电解铜角(或铜粒)作阳极。
所述锌合金压铸件无氰镀铜后采用现行的无氰镀镉工艺制备无氰镀镉层。
优选的,所述无氰镀镉层的厚度为6~25μm。
优选的,所述无氰镀镉层采用超邦化工的氯化钾无氰镀镉工艺制备:
氯化镉25~35g/L,PULIZIER NCC-617配位剂100~150g/L,氯化钾100~140g/L,PULIZIER NCC-617光亮剂1~2mL/L,PULIZIER NCC-617辅助剂20~30mL/L,PULIZIER NCC-617高区光亮剂8~12mL/L 镀液pH范围7~9,工作温度20℃~35℃,阴极电流密度0.5~1.5A/dm2,阴极移动2~4m/min。
所述锌合金压铸件无氰镀镉后采用现行的军绿色钝化工艺制备军绿色钝化层。
优选的,所述军绿色钝化层的厚度是0.4~0.7μm。
优选的,所述军绿色钝化层采用超邦化工的OVG-31军绿色钝化工艺制备:
OVG-31军绿色钝化剂80~120mL/L,钝化液pH范围1.0~1.6,钝化温度20℃~30℃,空气搅拌或摆动镀件,钝化时间30~90s。
所述锌合金压铸件钝化并水洗干净后在60℃~65℃烘干10~15min。
实施例
如图1所示,一种无氰镀镉军绿色钝化的镀层结构,包括锌合金压铸件基体1、和在所述锌合金压铸件基体1上从内到外依次制备的无氰镀铜层2、无氰镀镉层3、及军绿色钝化层4。
1、前处理:
锌合金压铸件基体1按现行的前处理工艺进行“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”。
2、无氰镀铜:
锌合金压铸件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镀铜层2,镀层的厚度为4μm。
HT-810聚合硫氰酸盐镀铜工艺条件为:聚合硫氰酸亚铜20g/L,聚合硫氰酸钠130g/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12.5,阴极电流密度0.8A/dm2,阴极移动5m/min,阳极电流密度0.4A/dm2,用无氧电解铜角作阳极。
3、无氰镀镉:
锌合金压铸件无氰镀铜后采用超邦化工的氯化钾无氰镀镉工艺制备无氰镀镉层3,镀层厚度为15μm。
所述氯化钾无氰镀镉工艺条件为:氯化镉30g/L,PULIZIER NCC-617配位剂120g/L,氯化钾120g/L,PULIZIER NCC-617光亮剂1.5mL/L,PULIZIER NCC-617辅助剂25mL/L,PULIZIER NCC-617高区光亮剂9mL/L,镀液pH为7.8,工作温度30℃,阴极电流密度1A/dm2,阴极移动3m/min。
4、军绿色钝化:
锌合金压铸件无氰镀镉后采用超邦化工的OVG-31军绿色钝化工艺制备军绿色度化层4,钝化层的厚度为0.6μm。
OVG-31军绿色钝化工艺条件为:OVG-31军绿色钝化剂90 mL/L,钝化液pH为1.4,钝化温度25℃,空气搅拌,钝化时间70s。
5、烘干:
锌合金压铸件钝化并水洗干净后在62℃烘干15min。
实施例
如图1所示,一种无氰镀镉军绿色钝化的镀层结构,包括锌合金压铸件基体1、和在所述锌合金压铸件基体1上从内到外依次制备的无氰镀铜层2、无氰镀镉层3、及军绿色钝化层4。
1、前处理:
锌合金压铸件基体1按现行的前处理工艺进行“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”。
2、无氰镀铜:
锌合金压铸件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镀铜层2,镀层的厚度为6μm。
HT-810聚合硫氰酸盐镀铜工艺条件为:聚合硫氰酸亚铜23g/L,聚合硫氰酸钠160g/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50℃,镀液pH为12.1,阴极电流密度0.8A/dm2,阴极移动5m/min,阳极电流密度为0.3A/dm2,用无氧电解铜粒作阳极。
3、无氰镀镉:
锌合金压铸件无氰镀铜后采用超邦化工的氯化钾无氰镀镉工艺制备无氰镀镉层3,镀层的厚度为13μm。
所述氯化钾无氰镀镉工艺条件为:氯化镉35g/L,PULIZIER NCC-617配位剂150g/L,氯化钾130g/L,PULIZIER NCC-617光亮剂1.5mL/L,PULIZIER NCC-617辅助剂25mL/L,PULIZIER NCC-617高区光亮剂11mL/L,镀液pH为8.5,工作温度35℃,阴极电流密度1.2A/dm2,阴极移动3m/min。
4、军绿色钝化:
锌合金压铸件无氰镀镉后采用超邦化工的OVG-31军绿色钝化工艺制备军绿色度化层4,钝化层的厚度为0.6μm。
OVG-31军绿色钝化工艺条件为:OVG-31军绿色钝化剂110 mL/L,钝化液pH为1.3,钝化温度25℃,摆动镀件,钝化时间50s。
5、烘干:
锌合金压铸件钝化并水洗干净后在65℃烘干12min。
试验例1:
实施例1和实施例2所制备的锌合金压铸件无氰镀镉军绿色钝化的样件,按照GB/T5270-2005《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》以热冲击试验测定结合力,把镀件加热至150℃保持30min,然后放入室温的水中骤冷,镀层没有起泡和脱落,镀层结合力满足标准要求。
试验例2:
实施例1和实施例2所制备的锌合金压铸件无氰镀镉军绿色钝化的样件,按照GB/T10125–2021《人造气氛腐蚀试验 盐雾试验》进行中性盐雾试验5000h,镀层表面无白色腐蚀物生成,所制备的镀层结构具有优异的耐蚀性。
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。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 (3)

1.一种无氰镀镉军绿色钝化的镀层结构,其特征在于:包括锌合金压铸件基体、和在所述锌合金压铸件基体上从内到外依次制备的无氰镀铜层、无氰镀镉层、及军绿色钝化层;
所述无氰镀铜层是采用聚合硫氰酸盐镀铜工艺制备的镀铜层;
所述无氰镀铜层的厚度为2~7μm。
2.如权利要求1所述的无氰镀镉军绿色钝化的镀层结构,其特征在于:所述无氰镀镉层的厚度为6~25μm。
3.如权利要求1所述的无氰镀镉军绿色钝化的镀层结构,其特征在于:所述军绿色钝化层的厚度为0.4~0.7μm。
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