[發明專利]采用磁控濺射提高鍍層結合力的方法

無效

• 申請號: 201210444099.5
• 申請日: 2012-11-08
• 公開（公告）號: CN103805994A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發明（設計）人: 林永峰
• 申請（專利權）人: 無錫新三洲特鋼有限公司
• 主分類號: C23C28/02
• 分類號: C23C28/02;C23C14/35;C23C14/16;C23C14/02;C25D3/38;C25D5/36
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 楊小雙

技術領域

本發明涉及一種不含氰的電鍍液，具體涉及一種用于鋼鐵件鍍銅的無氰電鍍液。

背景技術

氰化鍍銅至今已經應用了一個多世紀，氰化物是一個理想的配位劑，同時又是一個很好的活化劑，因此氰化鍍銅具有與鋼鐵基體結合良好的優點，可以在鋼鐵基件上直接電鍍。但氰化電鍍銅液中含有氰根離子，毒性大，廢水及廢液難處理，污染環境嚴重，而且危害人體健康。近年來，隨著清潔生產的不斷推動，電鍍行業中的一些污染的工藝將被淘汰，因此，人們一直在尋找可以替代氰化物電鍍銅的無氰鍍銅工藝。

目前，無氰鍍銅的主要工藝有焦磷酸鹽體系鍍銅、檸檬酸鹽鍍銅、乙二胺體系鍍銅、酸性的氟硼酸和氨基磺酸體系鍍銅、鹵素化合物鍍銅、含羥基的多元醇鍍銅、三乙醇胺鍍銅、山梨醇鍍銅和丙三醇鍍銅等，尚有混合絡合劑體系鍍銅，如：檸檬酸-酒石酸鹽絡合劑、有機磷酸-有機胺-羧酸絡合劑、EDTA-檸檬酸-酒石酸鹽絡合劑、酒石酸鉀鈉-三乙醇胺絡合劑和聚磷酸鹽-氨化合物-聚胺鹽絡合劑等。無氰鍍銅工藝眾多，但工藝綜合性能指標基本上尚未能真正達到或超過氰化鍍銅工藝。對于焦磷酸鹽鍍銅體系，該工藝有較廣范圍的使用，也存在著一些缺點，例如絡合離子[Cu(P₂O₇)₂]^6-～的絡合不穩定，尚不能完全克服基體與銅(絡合)離子發生置換反應問題；隨著電鍍的進行，焦磷酸鹽逐漸轉為正磷酸鹽，鍍液粘度不斷提高，電流效率降低；此外，焦磷酸鹽的存在必然將提高電鍍廢水的處理費用。傳統的檸檬酸鹽-酒石酸鹽鍍銅溶液粘度大，沉積電流效率低，工藝不易操作和維護，也不能徹底解決基體與銅鍍層的結合力問題。

公開號為CN85103672A的發明專利申請公開一種乙二醇鍍銅，該鍍液主鹽為氯化銅或硫酸銅，在苛性堿溶液中使用乙二醇為絡合劑，該鍍液雖然成功解決了氰化鍍銅槽的毒害和污染、以及銅鍍層與基體結合不牢固的問題，但是該鍍液使用乙二醇為絡合劑，增加了鍍液的成本，提高了鍍液的粘度，使銅沉積速度下降。

公開號為CN1078505A的發明專利申請公開一種無氰鍍銅液及無氰鍍銅方法，該鍍液含有硫酸銅、焦磷酸四鉀、硼酸及含水添加劑，其中含水添加劑含有乙醛、甲醛、正丙醛和表面活性劑。該鍍液雖然成功解決了氰化鍍銅槽的毒害和污染，鍍液容忍雜質含量高，鍍層細致，但是該鍍液以焦磷酸四鉀為絡合劑，焦磷酸鹽易水解成正磷酸鹽，會增加鍍液粘度，使銅沉積速度下降，且廢水不易處理。

公開號為CN1757798A的發明專利申請公開一種丙三醇無氰光亮鍍銅液，由硫酸銅15～30g/L，丙三醇5～16mL/L，氫氧化鈉15～40g/L，十水硫酸鈉100～200g/L，檸檬酸銨10～40g/L和水組成。該鍍液雖然配方簡單、無毒、無害、對設備無腐蝕、生產成本低，所得鍍層平整，光亮細致，鍍液穩定性好，但是丙三醇價格相對較高，含丙三醇廢水處理較麻煩。

公開號為CN101122037A的發明專利申請公開一種焦磷酸鹽鍍銅作為無氰鍍銅的打底電鍍液，該鍍液由開缸劑和補充鹽組成，其中開缸劑包含有焦磷酸鉀、焦磷酸銅、檸檬酸銨、山梨醇、苯基羧酸鹽、糊精、烷基硫脲和氮雜環化合物；補充鹽為開缸劑中各種原料在電鍍過程中的補充。該鍍液雖然不含氰化物，鍍液穩定，陰極電流密度范圍寬，鍍層細致，操作方便，管理簡單，但是該鍍液含焦磷酸鹽，焦磷酸鹽易水解成正磷酸鹽，會增加鍍液粘度，使銅沉積速度下降，同時也會增加廢水處理的成本。

目前，無氰鍍銅工藝主要表現在：銅鍍層與活潑金屬之間的結合力達不到要求，前處理要求相對較高，成品率較低，工藝維護相對困難。無氰鍍銅新技術要實現推廣應用，必須達到如下技術要求：1)電鍍初期，鋼鐵基體處于活化狀態；2)活潑金屬基體與鍍液中的銅(絡合)離子不發生置換反應，保證銅鍍層與基體結合牢固；3)鍍銅液有較好的分散能力和覆蓋能力；4)銅鍍層致密、結晶細致，有一定的光亮度；5)鍍液穩定性好，工藝易于操作和可控制。

現有的上述無氰鍍銅電鍍液用于鋼鐵件鍍銅時，存在結合力差的問題。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的之一在于提供一種用于提高鋼鐵件鍍銅結合力的無氰電鍍銅的方法。所述方法工藝簡單并能極大地提高鋼鐵件表面銅鍍層結合力。

本發明的目的在于克服現有技術的缺陷，提供一種用于鋼鐵件鍍銅的無氰電鍍液。本發明的電鍍液適用于鋼鐵件鍍銅，具有鍍層結晶細致的優點，分散能力和深鍍能力均優于氰化鍍銅液，鍍液成分簡單，鍍液穩定，無分解產物，無需加熱，減少能耗，鍍層與基件結合力好。

本發明的目的通過如下技術方案來實現。