一种钛及钛合金预镀液和电镀方法技术

技术编号:6958951 阅读:355 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供了一种钛及钛合金预镀液,该预镀液包括亚硫酸金钠、导电盐、络合剂、光亮剂和pH缓冲剂;所述电镀液的pH为9-11。本发明专利技术还提供了一种钛及钛合金电镀方法,该方法包括将钛及钛合金放在预镀液中进行预镀后再进行电镀无氰白铜锡;其中,所述预镀液为本发明专利技术所述的预镀液。本发明专利技术通过无氰预镀金代替预镀镍打底,增加钛及钛合金与镀层的结合力,减少麻点,同时利用无氰白铜锡体系取代常用的镀镍工艺,解决人体对镍的过敏和氰对环境的污染。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种金属电镀液和电镀方法,尤其涉及,属于金属表面处理

技术介绍
钛是继钢、铝、镁之后21世纪的新型金属。从20世纪50年代,钛作为一种结构金属发展至今,世界上越来越多的国家认识到钛合金的重要性,相继对其进行研究开发,并在诸多领域得到了很好应用。钛的外观近似于钢,呈银灰色,具有光泽。钛合金主要特点是熔点高,抗拉强度大,硬度高,可塑性强,密度小,比强度高;同等质量的钛比铝和钢更结实耐用;无毒,无磁性,耐高温;抗腐蚀性能是普通不锈钢的15倍,对海水有更特别的抗腐蚀能力。钛的这些不寻常特性,在飞机、导弹、轮船、汽车、石油、化工、生物医学等领域被广泛利用,尤其是钛的无极性、钛铌合金的超导性、钛铁合金的储氢能力等特性在尖端科学和高科技领域发挥着极其重要的作用。但随着科学技术的发展,钛材料应用领域的日益扩展和使用条件的变化,钛材料表面处理技术也越来越受到重视。钛属易钝化金属,由于在氧化物存在的环境中,表面极易形成一层薄而致密且十分稳定的氧化膜,而免受环境的腐蚀;而正是由于这一层氧化膜的存在,在处理过程中,使镀层与基体结合力显著下降,容易出现起泡现象。钛及钛合金常用的电镀方法为①镀前处理-预镀镍-焦磷酸镀铜-酸性镀铜-光亮镀镍-镀金(镀银);②镀前处理-化学镍-焦磷酸镀铜-酸性镀铜-光亮镀镍-镀金 (镀银)。上述工艺均为镀镍层,由于镍对人体肌肤产生过敏或损害,欧盟已经完成立法程序,并通过了有关对金属物品之含镍检测方法,于1999年7月20日正式公布,于2000年元月20日之六个月宽限届满时,就不得向市场推出不符合法则规定之产品。为了减少镍对人体的毒害,采用铜锡合金代替镍镀层的方法,也称之为无镍电镀,当前比较成熟的无镍电镀工艺有氰化白铜锡电镀工艺等。有氰的白铜锡工艺比较成熟,但氰化物是剧毒,会对环境造成污染。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是现有的钛及钛合金镀电镀液含有禁用的镍和毒性很大的氰的缺陷,从而提供一种无氰无镍的钛及钛合金电镀液和电镀方法。本专利技术提供了一种钛及钛合金预镀液,该预镀液包括亚硫酸金钠、导电盐、络合剂、光亮剂和PH缓冲剂;所述电镀液的pH为9-11。本专利技术还提供了一种钛及钛合金电镀方法,该方法包括将钛及钛合金放在预镀液中进行预镀后在进行电镀无氰白铜锡;其中,所述预镀液为本专利技术所述的预镀液。本专利技术通过无氰预镀金代替预镀镍打底,增加钛及钛合金与镀层的结合力,减少麻点,同时利用无氰白铜锡体系取代常用的镀镍工艺,解决人体对镍的过敏和氰对环境的污染。具体实施例方式本专利技术提供了一种钛及钛合金预镀液,该预镀液包括亚硫酸金钠、导电盐、络合剂、光亮剂和PH缓冲剂;所述电镀液的pH为9-11。本专利技术的钛及钛合金预镀液,利用预镀金进行打底获得良好的钛合金基材与电镀层间的结合力,再利用无氰白铜锡取代平常的镀镍层,完成真正意义上的无氰无镍电镀工艺。根据本专利技术所提供的钛及钛合金预镀液,为了使钛及钛合金与电镀金属的结合力及表面效果更好,优选地,所述亚硫酸金钠的含量为2-10g/L,所述导电盐的含量为 40-80g/L,所述络合剂的含量为10-20g/L,所述光亮剂的含量为5_10g/L,所述pH缓冲剂的含量为5-10g/L。根据本专利技术所提供的钛及钛合金预镀液,为了使该预镀液相对稳定,使用寿命较长,不易分解、析出,优选地,所述导电盐为亚硫酸钠、硫酸钾、焦磷酸钠、硫酸钠中的至少一种;所述络合剂为乙二胺四乙酸、赖氨酸、乙二胺、乙二胺四甲叉膦酸中的至少一种;所述光亮剂为柠檬酸钾、亚苄基丙酮、丁炔二醇、糖精、硫脲、甲基二磺酸钠中的至少一种;所述 PH缓冲剂为硼砂、硼酸的至少一种。本专利技术还提供了一种钛及钛合金电镀方法,该方法包括将钛及钛合金放在预镀液中进行预镀后在进行电镀白铜锡;其中,所述预镀液为本专利技术所述的预镀液。根据本专利技术所提供的钛及钛合金电镀方法,为了进一步提高镀层的质量,所述预镀的条件为温度20-35°C,电流密度0. 1-0. 15A/dm2,时间0. 5-lmin。所述电镀无氰白铜锡为本领域技术人员所公知的各种电镀无氰白铜锡的工艺。本专利技术采用美迪斯公司FSC型号的无氰白铜锡镀液,镀液配方为焦磷酸钾250-350g/L,优选 320g/L ;焦磷酸铜 5-12g/L,优选 10g/L ;焦磷酸亚锡 15_35g/L ;络合剂 FCS-A 80-120ml/L ; 稳定剂FCS-B 10-30ml/L ;光剂FCS-C 10-20ml/L ;阴极电流密度0. 5-1 A/dm2,将工件浸入镀液中,施镀温度是15-300C ;PH值8. 0-8. 8 ;时间是5-15min。根据本专利技术所提供的钛及钛合金电镀方法,优选地,在预镀之前对钛及钛合金进行前处理。所述前处理包括抛光、除油除蜡和表面调整。所述抛光的目的是去除原素材本身在压铸过程中产生的毛刺、氧化皮等,减小表面的粗糙度,提高镜面光亮效果并增强后续处理或喷砂后进行电镀。本专利技术所述抛光为机械抛光,例如用扣布轮结合小羊毛轮抛光手法进行。所述除油除蜡包括超声波除蜡、阴极电解除油和阳极电解除油。所述超声波除蜡是本领域技术人员所公知的技术,如采用鹏丰宇业科技有限公司PF-160C除蜡水,开缸浓度为30ml/L ;温度为65°C,时间5min。所述阴极电解除油采用鹏丰宇业科技有限公司 PF-713型号阳极除油粉,开缸量50g/L ’温度65°C ;电流密度5A/dm2 ;时间5s。所述阳极电解除油采用鹏丰宇业科技有限公司PF-713型号阳极除油粉,开缸量50g/L ;温度65°C ;电流密度5A/dm2 ;时间k。所述表面调整主要是去除钛及钛合金表面的氧化膜层。所述表面调整液为硝酸 61ml/L-81ml/L,优选为 71ml/L ;氢氟酸 61ml/L_81ml/L,优选为 71ml/L ;双氧水 418ml/ L-438ml/L,优选为42&iil/L ;乙二醇2(Mml/L_22^il/L,优选为2Hml/L ;氟离子可除去灰黑色不均勻膜层。处理温度为20-35°C,时间5min-10min。根据本专利技术所提供的钛及钛合金电镀方法,优选地,在电镀白铜锡之后对钛及钛合金进行电镀装饰性镀层。所述装饰性镀层可以为本领域技术人员所公知的各种可以作为装饰性镀层用的金属或合金形成的镀层。本专利技术采用电镀白铬和电镀玫瑰金。所述电镀白铬采用上马公司TVC-三价白铬,镀液配方为TVC-BC开缸剂 400-450g/L,优选 420g/L ;TVC-CAT 稳定剂 55_75g/L,优选 65g/L ;TVC-MS 湿润剂 2_5ml/ L,优选 3ml/L ;TVC-EXT 络合剂 l-3ml/L,优选 2ml/L ;三价铬 20_25g/L,优选 22g/L ;阳极为三价铬专用阳极;连续过滤并采取机械搅拌或空气搅拌;控制操作温度在28-35°C,优选为320C ;pH值2. 5-3. 0,优选为2. 8 ;阴极电流密度:8_30A/dm2,优选为14A/dm2 ;时间为 l_5min。所述电镀玫瑰金采用自配的玫瑰金镀液,镀液配方为金8_15g/L,优选为12g/L; 无水亚硫酸钠120-150g/L,优选为130g/L ;磷酸氢二钾30_50g/L,优选为40g/本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种钛及钛合金预镀液,其特征在于:该预镀液包括亚硫酸金钠、导电盐、络合剂、光亮剂和pH缓冲剂;所述电镀液的pH为9-11。

【技术特征摘要】
1.一种钛及钛合金预镀液,其特征在于该预镀液包括亚硫酸金钠、导电盐、络合剂、 光亮剂和PH缓冲剂;所述电镀液的pH为9-11。2.根据权利要求1所述的钛及钛合金预镀液,其特征在于所述亚硫酸金钠的含量为 2-10g/L,所述导电盐的含量为40-80g/L,所述络合剂的含量为10_20g/L,所述光亮剂的含量为5-10g/L,所述pH缓冲剂的含量为5-10g/L。3.根据权利要求2所述的钛及钛合金预镀液,其特征在于所述导电盐为亚硫酸钠、硫酸钾、焦磷酸钠、硫酸钠中的至少一种;所述络合剂为乙二胺四乙酸、赖氨酸、乙二胺、乙二胺四甲叉膦酸中的至少一种;所述光亮剂为柠檬酸钾、亚苄基丙酮、丁炔二醇、糖精、硫脲、 甲基二磺酸钠中的至少一种;所述PH缓冲剂为硼砂和硼酸的至少一种。4.一种钛及钛合金电镀方法,其特征在于该方法包括将钛及钛合金放在预镀液中进行预镀后再进行电镀无氰白铜锡...

【专利技术属性】
技术研发人员:孙继鹏李爱华罗鹏
申请(专利权)人:比亚迪股份有限公司
类型:发明
国别省市:94

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