锌基合金的电镀.pdf

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摘要
申请专利号:

CN85100201

申请日:

1985.04.01

公开号:

CN85100201A

公开日:

1986.09.17

当前法律状态:

终止

有效性:

无权

法律详情:

|||授权|||审定|||公开|||

IPC分类号:

C25D5/24; C25D5/34

主分类号:

C25D5/24; C25D5/34

申请人:

国营长岭机器厂

发明人:

白鸿生

地址:

陕西省宝鸡市43号信箱

优先权:

专利代理机构:

陕西省发明专利服务中心

代理人:

顾路祥

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内容摘要

本发明为锌基合金上电镀铜、镍、铬的新方法。此方法也可用于锌基合金上电镀可焊性金、银、锡镀层。它包括镀前处理和电镀两部分。镀前处理溶液的组成为:HEDP、氢氧化钠、柠檬酸钾,也可以增加EDTA二钠。然后进行锌酸盐处理,氰化铜闪镀,最后电镀铜、镍、铬,或电镀金、银、锡等镀层。电镀铜、镍、铬,开始时用高电压大电流冲击0.5-1分钟。这样获得的镀层不起泡、不起皮、不产生黑条纹、黑斑点,合格率在98%以上。

权利要求书

1: 1、一种在锌基合金上电镀铜、镍、铬、金、银、锡的方法,包括镀前处理和电镀,其特征在于: (1)用含络合剂的碱性水溶液进行镀前处理; (2)用锌酸盐水溶液处理; (3)采用氰化铜闪镀; (4)电镀铜、镍、铬时,在最初阶段用高电压大电流冲击。 2、根据权利要求1(1),其特征在于: (1)操作条件:溶液温度为常温,时间为2-15分钟; (2)含络合剂碱性水溶液组成为: HEDP  4-10% 氢氧化钠  4-20% 柠檬酸钾  2-3% 其余为水; 最佳组成为: HEDP  4-6% 氢氧化钠  7-12% 柠檬酸钾  2-3% 其余为水, 3、根据权利要求2(2),其特征在于:含络合剂碱性水溶液组成可增加EDTA二钠4-6%。 4、根据权利要求1(2),其特征在于: (1)处理条件:溶液的温度为常温,时间为2-5分钟; (2)锌酸盐水溶液组成为: 氢氧化钠  50-60克/升 氧化锌  5-8克/升 酒石酸钾钠  5-7克/升 EDTA二钠  1-2克/升 三氯化铁
2: 7-2克/升 硝酸钠  0.5-1.5克/升 水  一升。 5、根据权利要求1(3),其特征在于: (1)闪镀的条件:槽液PH=11.3-13,温度55-60℃;电流密度50-80安/平方分米,时间为1-2分钟; (2)氰化铜闪镀溶液的组成为: 含铜量  15-20克/升 氰化钠(游离)  7-13克/升 酒石酸钾钠  20-30克/升 EDTA二钠  5-10克/升 水  一升 6、根据权利要求1(4),其特征在于: (1)镀铜加厚时:电压为10-15伏,电流密度为10-20安/平方分米,时间为0.5-1分钟,槽液温度为20-30℃;然后,电流密度降至4-5安/平方分米,时间40分钟; (2)镀镍时:电压为10-15伏,电流密度为8-15安/平方分米,时间为1-2分钟,槽液温度20-25℃;然后电流密度降至2-3安/平方分米,再电镀10-30分钟; (3)镀铬时:电压10-15伏,电流密度为80-150安/平方分 米,时间为30秒,槽液温度降为55℃-62℃;然后,电流密度降至40安/平方分米,电镀5-10分钟。

说明书


本发明是关于锌基合金上电镀铜、镍、铬的新方法,也适用于锌基合金上电镀导电的可焊的金、银、锡镀层。

    锌基合金具有良好的铸造性和强韧性,是优良的铸造合金。用于铸造形状复杂、精度高的另件更为优越,可以一步成型,而且生产率高。但是,它不耐磨,易受潮湿大气的腐蚀。为了克服上述缺点,通常在锌基合金上电镀一层耐磨的、抗腐蚀的金属。

    由于锌的标准电极电位比较负(-0.763伏),在锌基合金上电镀是比较难以控制的,要从多方面加以注意(见《现代电镀》第三版(中译本),作者Frederick    A.Lowenheim,1974年,机械工业出版社1982年出版)。《电镀手册》(国防工业出版社1977年出版,第475页)和1981年Annual    Book    of    ASTM    Standards(Part9,第65页)指出:锌基合金的电镀,需按以下步骤进行,(1)镀前处理:机械整平、清洗(去油、碱化)、碱液电解清洗、弱酸浸蚀;(2)电镀。按上述工序进行镀前处理,若工艺控制不好,零件表面仍有灰膜产生和出现腐蚀现象,电镀后镀层起泡、起皮、出现黑条纹、黑斑点等缺陷。镀层在50℃-60℃烘2小时,易起泡、起皮,合格率比较低。因此,锌基合金的电镀问题,影响了该合金在铸造工业上的广泛应用。

    本发明的目的在于提供一种在锌合金(如Zn95%,Al4%,Cu1%)上电镀铜、镍、铬以及金、银、锡的方法。这种方法旨在克服上述缺点,使镀前处理简单、不产生灰膜、表面不腐蚀、镀后镀层不起泡、不起皮、不产生黑条纹和黑斑点,合格率高。

    本发明的工艺流程如附图所示,其详细操作方法及溶液配方如下:

    1.用含有络合剂的碱性水溶液进行处理。首先将工件浸入水中2-5分钟,使水充分填满孔隙,防止以后处理时,酸碱溶液直接进入孔隙中,这对镀层的质量影响较大。然后取出,浸入常温的含有络合剂地碱性水溶液中2-15分钟,含络合剂碱性溶液组成为:

    HEDP    4-10%

    氢氧化钠    4-20%

    柠檬酸钾    2-3%

    其余为水;

    最佳组成为:

    HEDP    4-6%

    氢氧化钠    7-12%

    柠檬酸钾    2-3%

    其余为水。

    上述配方中也可以增加EDTA二钠    4-6%

    经过上述溶液处理的锌基合金工件,表面上无任何灰膜及腐蚀现象,并有金属光泽。

    2.锌酸盐处理:工件经上一道工序处理和流水洗两道后,浸入常温的锌酸盐溶液中2-5分钟,锌酸盐溶液的组成为:

    氢氧化钠    50-60克/升

    氧化锌    5-8克/升

    酒石酸钾钠    5-7克/升

    EDTA二钠    1-2克/升

    硝酸钠    0.5-1.5克/升

    水    一升

    3.氰化铜闪镀:工件经上一道工序处理和流水洗两道后,放入温度为50℃-60℃,PH=11.3-13的氰化铜闪镀溶液中,用电流密度为50-80安/平方分米的电流冲击0.5-1分钟,然后把电流密度降到25安/平方分米,电镀2-5分钟。氰化铜闪镀溶液的组成为:

    含铜量    15-20克/升

    氰化钠(游离)    7-13克/升

    酒石酸钾钠    20-30克/升

    EDTA二钠    5-10克/升

    水    一升。

    4.电镀铜、镍、铬或金、银、锡

    电镀铜、镍、铬时,首先用高压(10-15V)大电流冲击。

    (1)镀铜加厚时,电流密度为10-20安/平方分米,时间为0.5-1分钟,槽液温度为20-30℃。然后,电流密度降至4-5安/平方分米,电镀40分钟。

    (2)镀镍时,电流密度为8-15安/平方分米,电镀时间为1-2分钟,槽液温度为20-25℃。然后,电流密度降至2-3安/平方分米,再电镀10-30分钟(根据另件的要求而决定)。

    (3)镀铬时,电流密度为80-150安/平方分米,时间为30秒,槽液温度为55℃-62℃。然后,电流密度降至40安/平方分米,电镀5-10分钟。

    电镀铜、镍、铬时,采用常规电镀溶液。

    电镀金、银、锡时,不需要高电压大电流冲击,采用常规电镀溶液。

    采用上述方法电镀锌基合金,镀层不起泡、不起皮、不产生黑条纹、黑斑点等缺陷,镀层可以耐温、耐潮湿。镀层在50℃、80℃、90℃、100℃烘6-8小时不产生气泡、不起皮。它在50±5℃和95-98%湿度下经120小时试验,不出现腐蚀现象。合格率可达98%以上。采用这种方法电镀锌基合金,电镀效果与铜合金的电镀效果一样,因此,可以用价格低廉、易成形的锌基合金代替价格昂贵又不易成形的铜合金。本锌基合金电镀方法操作简便,设备简单、工序少。

    实例1,镀铜、镍、铬。工件按前述步骤处理,至氰化铜闪镀后,流水洗两道。上述处理中,含络合剂的碱性水溶液的组成为:

    HEDP    4%

    氢氧化钠    8%

    柠檬酸钾    2%

    其余为水。

    然后镀铜加厚,镀铜加厚的溶液组成为:

    硫酸铜    200-250克/升

    硫酸    50-70克/升

    盐酸(10%)    1毫升/升

    光亮剂KG-1    5-8毫升/升

    水    一升。

    操作方法如前所述。

    镀铜加厚后,流水洗两道。将工件浸入镀镍溶液中进行镀镍,镀镍溶液的组成为:

    硫酸镍    240-260克/升

    氯化镍    40-50克/升

    糖精    0.4-0.8克/升

    硼酸    30-40克/升

    十二烷基硫酸钠    0.1-0.2克/升

    光亮剂791    6-8毫升/升

    水    一升。

    操作条件如前所述。

    镀镍后,流水洗两道,换挂具,浸入稀盐酸溶液中,稀盐酸的组成为:

    盐酸(浓)    20-25毫升

    水    100毫升。

    操作条件为:

    温度:室温

    时间:浸入10-15秒

    然后流水洗,浸入镀铬溶液中,镀铬溶液的组成为

    氧化铬    250-350克/升

    硫酸(1.84)    2.5-3.5克/升

    氧化亚铬    1.5-3克/升

    水    一升

    操作条件如前述。

    取出工件,浸入回收槽液中,取出,放入流水槽中洗涤,热水洗涤、烘干、检验。

    用这种方法电镀,生成的铜、镍、铬镀层在100℃烘2-8小时不起泡。

    实例2,镀金。工件按前述步骤处理,至氰化铜闪镀后,流水洗两道。上述处理中,含络合剂的碱性水溶液的组成为:

    HEDP    5%

    氢氧化钠    8%

    柠檬酸钾    2%

    EDTA二钠    5%

    其余为水。

    然后浸入镀金溶液中镀金,镀金溶液的组成为:

    氯化金    15-20克/升

    EDTA二钠    12克/升

    光亮剂G    2毫升/升

    柠檬酸钾    80克/升

    亚硫酸钠    150克/升

    水    一升

    操作条件为:

    温度 25-40℃ 电流密度 0.1-0.5A/dm2

    SK∶SA=1∶2 pH=11-13

    用此方法镀出来的零件存放1年不变色,与铜合金的电镀效果一样。

    实例3,镀银。工件按实例2的步骤处理,至氰化铜闪镀后,流水洗两道,浸入镀银溶液中镀银。镀银溶液的组成为:

    氯化银    38克/升    光亮剂A    30毫升/升

    光亮剂B    15毫升/升    硝酸钾    100克/升

    水    一升

    操作条件为:

    温度:15-25℃ 电流密度 1A/dm2-2A/dm2

    阴极转动

    用上述方法镀银后,经反复焊接后不起泡,不起皮。

    实例4,镀锡。工件按实例2所述步骤处理,至氰化铜闪镀后,流水洗两道,浸入镀锡溶液中镀锡,镀锡溶液的组成为:

    硫酸亚锡    40克/升    硫酸    142克/升

    光亮剂820    15毫升/升    光亮剂821    1毫升/升

    添加剂A    2-4克/升    稳定剂苯胺    10克/升

    操作条件为:

    温度    15-36℃

    电流密度 3A/dm2-5a/dm2

    阳极为锡板

    SA∶SK=2∶1

    用此方法镀出来的镀层,经反复焊接不起泡,不起皮,效果与铜合金的镀锡层一样,这样就能节约大量铜合金,而且也解决了复杂零件难以成形的问题。

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本发明为锌基合金上电镀铜、镍、铬的新方法。此方法也可用于锌基合金上电镀可焊性金、银、锡镀层。它包括镀前处理和电镀两部分。镀前处理溶液的组成为:HEDP、氢氧化钠、柠檬酸钾,也可以增加EDTA二钠。然后进行锌酸盐处理,氰化铜闪镀,最后电镀铜、镍、铬,或电镀金、银、锡等镀层。电镀铜、镍、铬,开始时用高电压大电流冲击0.5-1分钟。这样获得的镀层不起泡、不起皮、不产生黑条纹、黑斑点,合格率在98以上。。

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