一種仿金電鍍液及其電鍍方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于合金電鍍液領(lǐng)域，具體涉及一種仿金電鍍液及其電鍍方法。
【背景技術(shù)】
[0002]金色電鍍在裝飾性電鍍中應(yīng)用廣泛。但是純金電鍍因黃金價格昂貴、硬度低、耐磨性差，使其應(yīng)用受到了限制。仿金鍍層金黃色的色澤可以滿足裝飾性的要求，鍍層的硬度、耐磨性大大提高，其成本低廉，多用于首飾、工藝制品、燈具、紐扣、手表、打火機(jī)等零件上的裝飾性電鍍，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和廣闊的發(fā)展前景。仿金電鍍多使用氰化物電鍍，鍍層結(jié)晶細(xì)致，鍍液分散能力和覆蓋能力好，鍍層色澤近似純金，但該工藝使用劇毒的氰化物，對人體和環(huán)境的危害巨大。
[0003]近年來，人們開發(fā)了多種無氰仿金電鍍液，如焦磷酸鹽體系、酒石酸鹽體系、HEDP體系、檸檬酸體系等。這些電鍍液各有優(yōu)點(diǎn)，但也存在自身局限性，無法從根本上替代氰化物仿金電鍍液。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]發(fā)明目的:為克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明提供一種仿金電鍍液及其電鍍方法。
[0005]技術(shù)方案:本發(fā)明提供一種仿金電鍍液，包括以下質(zhì)量體積濃度的組分:焦磷酸鉀150?200g/L、硫酸銅40?50g/L、焦磷酸錫3?5g/L、硫酸鋅5?15g/L，丙三醇10?30g/L、丁二酰亞胺10?30g/L、氨三乙酸20?30g/L、焦磷酸70?100g/L、苯并三唑6-10g/L，該電鍍液通過氫氧化鉀或氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH為7?9.3，電鍍液溫度為20?55°C。
[0006]其中，焦磷酸鉀作為主配位劑，丙三醇、丁二酰亞胺及氨三乙酸作為輔配位劑，苯并三唑作為防變色添加劑，主要用于提高鍍層光亮度。
[0007]本發(fā)明的另一目的在于提供上述仿金電鍍液的電鍍方法，包括以下步驟:
[0008](1)鍍件基材表面前處理，即不銹鋼基材打磨拋光后，放入丙酮中超聲清洗5?lOmin后，浸入無水乙醇中l(wèi)min，去離子水沖洗，然后放入HF 2?3￥八％和H2S0410v/v%的混和溶液中腐蝕活化5?10s，最后去離子水沖洗3次，超純水浸泡一次，晾干后放入烘箱中烘干；
[0009](2)光亮鍍銅:真空蒸鍍或磁控濺射光亮銅層；
[0010](3)仿金電鍍:將步驟(2)處理得到的光亮銅鍍件放入盛有仿金電鍍液的鍍槽內(nèi)，在20?60°C下，通氣攪拌，電流密度為0.05?2.2A/dm2，電鍍完成后用蒸餾水清洗吹干；
[0011](3)鈍化處理:將具有仿金鍍層的鍍件放入鈍化液中鈍化60?120s，鈍化完成后洗凈吹干，然后70?110°C烘干；
[0012](4)涂保護(hù)膜:將步驟(3)鈍化后的鍍件表面噴涂一層有機(jī)涂料。
[0013]優(yōu)選地，步驟⑴所述的烘干使用的溫度為60?110°C。
[0014]優(yōu)選地，步驟(2)所述光亮銅層的厚度為5?10 μ m。
[0015]優(yōu)選地，步驟(3)中所述電鍍的時間為3?15min。
[0016]有益效果:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):該仿金電鍍液環(huán)保，采用多種配位劑進(jìn)行配位，電鍍液穩(wěn)定性好、易于維護(hù)。采用本發(fā)明的電鍍方法得到的仿金層色澤金黃、光亮性好、與鍍件基材之間結(jié)合力好，整平能力佳，覆蓋能力優(yōu)異，該方法電流密度適用范圍寬，重復(fù)性好。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面對本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明，但是本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于所述實(shí)施例。
[0018]實(shí)施例1
[0019]首先，按照常規(guī)前處理方法預(yù)處理鍍件基材，鍍件基材為低碳不銹鋼基材，首先采用砂紙拋光后，然后放入丙酮中超聲清洗5min后，浸入無水乙醇中l(wèi)min，去離子水沖洗，然后放入HF 2v/v^^P H2S0410v/v%的混和溶液中腐蝕活化10s，最后去離子水沖洗3次，超純水浸泡一次，自然晾干后放入烘箱中80°C進(jìn)行烘干。
[0020]利用高真空射頻磁控濺射技術(shù)在烘干后的鍍件基材表面沉積金屬銅涂層；具體參數(shù)為:靶材為高純金屬銅，濺射功率為120W，氬氣流量為20SCCm，氣體壓強(qiáng)為0.2Pa，基材溫度為常溫，濺射時間30min，鍍件基材表面的光亮銅層為10 μ m。
[0021 ] 將光亮銅鍍件放入盛有仿金電鍍液的鍍槽內(nèi)，仿金電鍍液包含以下質(zhì)量體積濃度的組分:焦磷酸鉀200g/L、硫酸銅50g/L、焦磷酸錫5g/L、硫酸鋅15g/L，丙三醇30g/L、丁二酰亞胺30g/L、氨三乙酸30g/L、焦磷酸100g/L、苯并三唑10g/L，該電鍍液通過氫氧化鉀調(diào)節(jié)pH為9.3，在50°C下，通氣攪拌，電流密度為0.05A/dm2，電鍍15min，電鍍完成后用蒸餾水清洗并吹干；再放入鈍化液中鈍化120s，鈍化完成后洗凈吹干，然后80°C烘干，得到的鈍化后鍍件表面噴涂一層有機(jī)涂料，有機(jī)涂料為環(huán)氧樹脂。
[0022]本實(shí)施例得到的仿金鍍層顏色金黃光亮，在金相顯微鏡下觀察，鍍層表面細(xì)密平整，無針孔麻點(diǎn)，覆蓋完整；經(jīng)過多次彎折、鍍層未出現(xiàn)剝落起皮現(xiàn)象，說明結(jié)合力好。
[0023]同時，電鍍液放置2個月后再次進(jìn)行電鍍，得到的鍍層性能未降低，說明電鍍液穩(wěn)定性好。
[0024]實(shí)施例2
[0025]首先，按照常規(guī)前處理方法預(yù)處理鍍件基材，鍍件基材為低碳不銹鋼基材，首先采用砂紙拋光后，然后放入丙酮中超聲清洗lOmin后，浸入無水乙醇中l(wèi)min，去離子水沖洗，然后放入HF 3v/v^^P H2S0410v/v%的混和溶液中腐蝕活化10s，最后去離子水沖洗3次，超純水浸泡一次，自然晾干后放入烘箱中110°C進(jìn)行烘干。
[0026]利用高真空射頻磁控濺射技術(shù)在烘干后的鍍件基材表面沉積金屬銅涂層；具體參數(shù)為:靶材為高純金屬銅，濺射功率為120W，氬氣流量為20SCCm，氣體壓強(qiáng)為0.2Pa，基材溫度為常溫，濺射時間lOmin，鍍件基材表面的光亮銅層為5 μπι。
[0027]將光亮銅鍍件放入盛有仿金電鍍液的鍍槽內(nèi)，仿金電鍍液包含以下質(zhì)量體積濃度的組分:焦磷酸鉀180g/L、硫酸銅45g/L、焦磷酸錫4g/L、硫酸鋅10g/L，丙三醇19g/L、丁二酰亞胺20g/L、氨三乙酸20g/L、焦磷酸85g/L、苯并三唑6g/L，該電鍍液通過氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH為8.1，在25°C下，通氣攪拌，電流密度為0.55A/dm2，電鍍7min，電鍍完成后用蒸餾水清洗并吹干；再放入鈍化液中鈍化60s，鈍化完成后洗凈吹干，然后90°C烘干，得到的鈍化后鍍件表面噴涂一層有機(jī)涂料，有機(jī)涂料為環(huán)氧樹脂。
[0028]本實(shí)施例得到的仿金鍍層顏色金黃光亮，在金相顯微鏡下觀察，鍍層表面細(xì)密平整，無針孔麻點(diǎn)，覆蓋完整；經(jīng)過多次彎折、鍍層未出現(xiàn)剝落起皮現(xiàn)象，說明結(jié)合力好。
[0029]同時，電鍍液放置2個月后再次進(jìn)行電鍍，得到的鍍層性能未降低，說明電鍍液穩(wěn)定性好。
[0030]實(shí)施例3
[0031]首先，按照常規(guī)前處理方法預(yù)處理鍍件基材，鍍件基材為低碳不銹鋼基材，首先采用砂紙拋光后，然后放入丙酮中超聲清洗5min后，浸入無水乙醇中l(wèi)min，去離子水沖洗，然后放入HF 2￥八％和H2S0410v/v%的混和溶液中腐蝕活化5s，最后去離子水沖洗3次，超純水浸泡一次，自然晾干后放入烘箱中70°C進(jìn)行烘干。
[0032]利用真空蒸鍍的方式在預(yù)處理后的鍍件基材表面鍍光亮銅，真空蒸鍍的條件為:蒸鍍的氣壓為0.5X 10 3Pa，蒸鍍時的蒸發(fā)溫度為1050°C。鍍件基材表面的光亮銅層為5 μ m0
[0033]將光亮銅鍍件放入盛有仿金電鍍液的鍍槽內(nèi)，仿金電鍍液包含以下質(zhì)量體積濃度的組分:焦磷酸鉀150g/L、硫酸銅40g/L、焦磷酸錫3g/L、硫酸鋅5g/L，丙三醇10g/L、丁二酰亞胺10g/L、氨三乙酸20g/L、焦磷酸70g/L、苯并三唑6g/L，該電鍍液通過氫氧化鉀調(diào)節(jié)pH為7，在30°C下，通氣攪拌，電流密度為0.55A/dm2，電鍍5min，電鍍完成后用蒸餾水清洗并吹干；再放入鈍化液中鈍化60s，鈍化完成后洗凈吹干，然后70°C烘干，得到的鈍化后鍍件表面噴涂一層有機(jī)涂料，有機(jī)涂料為環(huán)氧樹脂。
[0034]本實(shí)施例得到的仿金鍍層顏色金黃光亮，在金相顯微鏡下觀察，鍍層表面細(xì)密平整，無針孔麻點(diǎn)，覆蓋完整；經(jīng)過多次彎折、鍍層未出現(xiàn)剝落起皮現(xiàn)象，說明結(jié)合力好。
[0035]同時，電鍍液放置2個月后再次進(jìn)行電鍍，得到的鍍層性能未降低，說明電鍍液穩(wěn)定性好。
[0036]以上實(shí)施例只是對本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思起到說明示例作用，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍內(nèi)，進(jìn)行修改和等同替換，均應(yīng)落在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種仿金電鍍液，其特征在于，所述電鍍液包括以下質(zhì)量體積濃度的組分:焦磷酸鉀150?200g/L、硫酸銅40?50g/L、焦磷酸錫3?5g/L、硫酸鋅5?15g/L，丙三醇10?30g/L、丁二酰亞胺10?30g/L、氨三乙酸20?30g/L、焦磷酸70?100g/L、苯并三唑6-10g/L，該電鍍液通過氫氧化鉀或氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH為7?9.3，電鍍液溫度為20?55°C。2.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的仿金電鍍液的電鍍方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)鍍件基材表面前處理，即不銹鋼基材打磨拋光后，放入丙酮中超聲清洗5?lOmin后，浸入無水乙醇中l(wèi)min，去離子水沖洗，然后放入HF 2?3ν/ν^^Ρ H2S0410v/v%的混和溶液中腐蝕活化5?10s，最后去離子水沖洗3次，超純水浸泡一次，晾干后放入烘箱中烘干； (2)光亮鍍銅:真空蒸鍍或等離子體濺射光亮銅層； (3)仿金電鍍:將步驟(2)處理得到的光亮銅鍍件放入盛有仿金電鍍液的鍍槽內(nèi)，在20?60°C下，通氣攪拌，電流密度為0.05?2.2A/dm2，電鍍完成后用蒸餾水清洗吹干； (3)鈍化處理:將具有仿金鍍層的鍍件放入鈍化液中鈍化60?120s，鈍化完成后先吹干，然后70?110°C烘干； (4)涂保護(hù)膜:將步驟(3)鈍化后的鍍件表面噴涂一層有機(jī)涂料。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的仿金電鍍液的電鍍方法，其特征在于，步驟(1)所述的烘干使用的溫度為60?110°C。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的仿金電鍍液的電鍍方法，其特征在于，步驟(2)所述光亮銅層的厚度為5?10 μ m。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的仿金電鍍液的電鍍方法，其特征在于，步驟(3)中所述電鍍的時間為3?15min。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種仿金電鍍液及其電鍍方法。電鍍液包括以下質(zhì)量體積濃度的組分：焦磷酸鉀150～200g/L、硫酸銅40～50g/L、焦磷酸錫3～5g/L、硫酸鋅5～15g/L，丙三醇10～30g/L、丁二酰亞胺10～30g/L、氨三乙酸20～30g/L、焦磷酸70～100g/L、苯并三唑6-10g/L，通過氫氧化鉀或氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH為7～9.3，電鍍液溫度為20～55℃。該仿金電鍍液環(huán)保，采用多種配位劑進(jìn)行配位，電鍍液穩(wěn)定性好、易于維護(hù)。采用本發(fā)明的電鍍方法得到的仿金層色澤金黃、光亮性好、與鍍件基材之間結(jié)合力好，整平能力佳，覆蓋能力優(yōu)異，該方法電流密度適用范圍寬，重復(fù)性好。
【IPC分類】C25D3/58
【公開號】CN105274593
【申請?zhí)枴緾N201510855333
【發(fā)明人】馮正元, 馮育華
【申請人】蘇州市金星工藝鍍飾有限公司
【公開日】2016年1月27日
【申請日】2015年11月30日