本发明专利技术公开了一种耐指纹哑金复合镀层的制备方法,方法包括对基材进行电镀前处理后,采用电镀技术依次在基底材料上电镀打底铜层、焦磷酸铜层、硫酸铜层和水雾镍层,再对水雾镍层精洗后,结合PVD技术沉积氮化锆层,进而实现得到一种哑金L值在75~85范围内,可控性强,能耐指纹、高应力的哑金镀层复合材料。该制备工艺简单、环保、生产周期短、成本低,具有非常好的应用价值。
A preparation method of fingerprint resistant dumb gold composite coating
【技术实现步骤摘要】
一种耐指纹哑金复合镀层的制备方法
本专利技术涉及的是材料
,具体涉及一种耐指纹哑金复合镀层的制备方法。
技术介绍
在卫浴等工业产品上,为了美观、防锈、防耐磨等用途,往往会在产品上进行镀层。金色因具备高贵、时尚、漂亮等特点,其在人们生活中有越来越多的应用,比如卫浴花洒、水槽、水龙头等进行镀层呈现出金色,既美观又有各种实用用途。而卫浴用产品表面金色镀层通常是金镀层或金色的金属化合物。目前,对于卫浴用产品的金色镀层主要采用电镀直接镀金和PVD镀金两种技术。电镀直接镀金由于容易产生含重金属离子的电镀废水和各类酸雾废气,不但成本高、污染大、对生产人员身体健康构成很大威胁;PVD(PhysicalVaporDeposition)也叫物理气相沉积,通常把真空蒸镀、溅射镀膜、离子镀等都称为物理气相沉积。PVD镀金的镀金层光亮、方法本身简单、快速、环保,但是往往镀层应力小,容易掉色。CN108611667A申请公开了一种铜合金基材上环保复合镀层及其制备,在铜合金基材表面电镀铜层、镍腐蚀光亮层、和三价铬环保层,再结合PVD技术沉积形成CrAlTiC钝化层。然而,此申请的电镀铜层时采用酸铜,铜合金基材只能采用铜基,对基材的要求非常有局限性;其次,此申请最后制备得到的镀层为光亮的复合镀金。当镀层表面由于光亮,虽然美观,但同时当经多次触摸后,例如水龙头等需要经常触摸时,镀层表面容易形成指纹接触污染,影响美观。因此,提供一种能适用于大多数基材,且环保、耐指纹、高应力的金色镀层复合材料及其制备方法非常有实用价值和经济价值。<br>
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种在基底材料上电镀铜层和高哑度的水雾镍,然后在水雾镍层上PVD技术沉积氮化锆层,进而实现环保、耐指纹、高应力的金色镀层复合材料的制备方法。为了实现上述目的,本专利技术通过以下技术方案:一方面,本专利技术提供一种耐指纹哑金复合镀层的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:(1)将金属基材表面清洗干净,进行电镀前处理,包括镜面抛光处理和清洗处理;(2)在步骤1处理后的洁净基材上电镀铜层,包括依次电镀打底铜层、焦磷酸铜层和硫酸铜层;(3)在步骤2制得的洁净硫酸铜层上电镀水雾镍层;(4)对步骤3制得的水雾镍层进行清洗;(5)在步骤4处理后的洁净水雾镍层上PVD镀氮化锆层。进一步地,步骤1中抛光处理包括开皮、研磨、整平和镜面精抛工艺;基材清洗处理分别通过超声波除蜡、超声波除油、电解和纯水清洗过程。进一步地,步骤2中打底铜的电镀液为氰化亚铜浓度50g/L~65g/L,游离氰化钠浓度17g/L~25g/L;其工艺条件为:温度30℃~60℃,pH值11.5~13,电压2V~5V,电流50A~150A,时间1200s~1800s;更进一步地,打底铜的电镀液为氰化亚铜浓度55g/L~60g/L,游离氰化钠浓度18g/L~22g/L;其工艺条件为:温度30℃~60℃,pH值11.5~13,电压2V~5V,电流50A~100A,时间1200s~1500s;进一步地,步骤2中焦磷酸铜的电镀液为焦磷酸钾浓度300g/L~400g/L,焦磷酸铜浓度40g/L~50g/L,氨水浓度5mL/L~7mL/L,其工艺条件为:温度40℃~50℃,pH值7~9,电压1.5V~5V,电流50A~100A,时间800s~1500s;更进一步地,焦磷酸铜的电镀液为焦磷酸钾浓度320g/L~380g/L,焦磷酸铜浓度40g/L~45g/L,氨水浓度5mL/L~7mL/L,其工艺条件为:温度40℃~50℃,pH值7~9,电压2V~4V,电流50A~100A,时间800s~1200s;进一步地,步骤2中硫酸铜的电镀液为五水合硫酸铜浓度250g/L~300g/L,硫酸浓度50g/L~60g/L,其工艺条件为:温度30℃~50℃,pH值7~9,电压2V~6V,电流200A~400A,时间3000s~6000s;更进一步地,硫酸铜的电镀液为五水合硫酸铜浓度250g/L~280g/L,硫酸浓度50g/L~60g/L,其工艺条件为:温度35℃~40℃,pH值7~9,电压2V~6V,电流250A~300A,时间3000s~4500s;进一步地,步骤3中水雾镍层的电镀液为硫酸镍浓度200g/L~400g/L,氯化镍浓度50g/L~70g/L,硼酸浓度25g/L~35g/L,镍S-A添加剂浓度15mL/L~25mL/L,镍S-B添加剂浓度15mL/L~25mL/L,沙丁剂浓度0.2mL/L~1.0mL/L;其工艺条件为:温度30℃~50℃,pH值3.8~4.4,电压4V~10V,电流100A~500A,时间1500s~3000s;更进一步地,水雾镍层的电镀液为硫酸镍浓度250g/L~300g/L,氯化镍浓度55g/L~60g/L,硼酸浓度25g/L~30g/L,镍S-A添加剂浓度15mL/L~25mL/L,镍S-B添加剂浓度15mL/L~25mL/L,沙丁剂浓度0.5mL/L~0.8mL/L;其工艺条件为:温度30℃~50℃,pH值3.8~4.4,电压4V~10V,电流100A~500A,时间1500s~3000s;进一步地,步骤4中清洗过程依次为纯水清洗、超声波除油和纯水再次清洗。进一步地,步骤5中PVD镀氮化锆层包括以下步骤:将洁净水雾镍基片放入PVD炉体,并抽真空至5×10-4Pa,通入氩气,流量设定为150sccm~250sccm,调节腔体内工作压力至0.5Pa~1Pa,环境温度加热至100℃~120℃,将锆靶功率调整为20kW,预溅射900~1800s;预镀结束后,通入氮气,流量设定为20sccm~50sccm,维持炉体环境温度为120℃和腔体内工作压力为1Pa,转动基片台,转速为25rpm/min,打开锆靶的基片挡板,镀膜360s~1200s,关闭中频磁控溅射的电源,停止炉体内的氩气和氮气的通入。另一方面,本专利技术还提供一种如上述方法制备得到的一种耐指纹哑金复合镀层。本专利技术的积极效果如下:1.本专利技术电镀铜时,所采用的铜层包括由打底铜层、焦磷酸铜层、硫酸铜层组成,这样的组合方式能保护基材,使得所可选择的基材更为广泛,不仅限于铜基或某一种基材。究其原因为:打底铜能保护锌合金压铸件不受酸性镀液的腐蚀,并防止了置换镀,而使铜上的镀镍层具有较好的结合性,提高了合金压铸件镀层的抗蚀性能;焦磷酸铜具有分散性好、无毒、腐蚀性小以及均镀能力好的特点,能提高镀层的均匀性;硫酸铜具有优良的光亮与整平性能、分散性能和镀层韧性,容易抛光,耐腐蚀性极好等特点,能提高镀层光亮度,使镀层表面无麻点。2.本专利技术电镀水雾镍层时,所采用的镍为水雾镍,水雾镍能使铜层表面有颗粒感,能呈现出哑光效果。3.本专利技术PVD技术沉积形成ZrN钝化层时,相比PVD镀纯金,ZrN与底层材料的结合力更好,硬度也更高。4.本专利技术所提供的耐指纹哑金镀层复合材料的制备方法,用电镀结合PVD技术,工艺简单、环保、生产本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种耐指纹哑金复合镀层的制备方法,其特征在于,包括步骤如下:/n(1)将金属基材表面清洗干净,进行电镀前处理,包括镜面抛光处理和清洗处理;/n(2)在步骤1处理后的洁净基材上电镀铜层,包括依次电镀打底铜层、焦磷酸铜层和硫酸铜层;/n(3)在步骤2制得的洁净硫酸铜层上电镀水雾镍层;/n(4)对步骤3制得的水雾镍层进行清洗;/n(5)在步骤4处理后的洁净水雾镍层上PVD镀氮化锆层。/n
【技术特征摘要】
1.一种耐指纹哑金复合镀层的制备方法,其特征在于,包括步骤如下:
(1)将金属基材表面清洗干净,进行电镀前处理,包括镜面抛光处理和清洗处理;
(2)在步骤1处理后的洁净基材上电镀铜层,包括依次电镀打底铜层、焦磷酸铜层和硫酸铜层;
(3)在步骤2制得的洁净硫酸铜层上电镀水雾镍层;
(4)对步骤3制得的水雾镍层进行清洗;
(5)在步骤4处理后的洁净水雾镍层上PVD镀氮化锆层。
2.如权利要求1所述的一种耐指纹哑金复合镀层的制备方法,其特征在于,所述步骤1中抛光处理包括开皮、研磨、整平和镜面精抛工艺;基材清洗处理分别通过超声波除蜡、超声波除油、电解和纯水清洗过程。
3.如权利要求1所述的一种耐指纹哑金复合镀层的制备方法,其特征在于,所述步骤2中打底铜的电镀液为氰化亚铜浓度50g/L~65g/L,游离氰化钠浓度17g/L~25g/L;其工艺条件为:温度30℃~60℃,pH值11.5~13,电压2V~5V,电流50A~150A,时间1200s~1800s;
优选地,所述打底铜的电镀液为氰化亚铜浓度55g/L~60g/L,游离氰化钠浓度18g/L~22g/L;其工艺条件为:温度30℃~60℃,pH值11.5~13,电压2V~5V,电流50A~100A,时间1200s~1500s;
4.如权利要求1所述的一种耐指纹哑金复合镀层的制备方法,其特征在于,所述步骤2中焦磷酸铜的电镀液为焦磷酸钾浓度300g/L~400g/L,焦磷酸铜浓度40g/L~50g/L,氨水浓度5mL/L~7mL/L,其工艺条件为:温度40℃~50℃,pH值7~9,电压1.5V~5V,电流50A~100A,时间800s~1500s;
优选地,所述焦磷酸铜的电镀液为焦磷酸钾浓度320g/L~380g/L,焦磷酸铜浓度40g/L~45g/L,氨水浓度5mL/L~7mL/L,其工艺条件为:温度40℃~50℃,pH值7~9,电压2V~4V,电流50A~100A,时间800s~1200s;
5.如权利要求1所述的一种耐指纹哑金复合镀层的制备方法,其特征在于,所述步骤2中硫酸铜的电镀液为五水合硫酸铜浓度250g/L~300g/L,硫酸浓度50g/L~60g/L,其工艺条件为:温度30℃~50℃,pH值7~9,电压2V~6V,电流200A~400A,时间...
【专利技术属性】
技术研发人员:赖春辉,刘小龙,
申请(专利权)人:长泰科美厨卫科技有限公司,
类型:发明
国别省市:福建;35
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