[發(fā)明專利]一種機(jī)械鍍銅及銅合金鍍層用沉積促進(jìn)劑及應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510570697.0
• 申請日: 2015-09-10
• 公開（公告）號: CN105112904B
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王勝民;李繼鋒;趙曉軍;譚蓉;王玉光;申國成
• 申請（專利權(quán)）人: 昆明理工大學(xué)
• 主分類號: C23C24/00
• 分類號: C23C24/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種機(jī)械鍍銅及銅合金鍍層用沉積促進(jìn)劑及應(yīng)用，屬于表面鍍覆技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

機(jī)械鍍技術(shù)是歐美等發(fā)達(dá)國家在上世紀(jì)60年代進(jìn)入工業(yè)應(yīng)用的一種新型的綠色表面防護(hù)工藝，其具有效率高、成本低、能耗小、工藝簡單、環(huán)境污染小等特征。近幾年來，隨著環(huán)保壓力的增加以及小電鍍廠的關(guān)閉，機(jī)械鍍技術(shù)受到了表面處理行業(yè)的青睞。但其在發(fā)展過程中也暴露出了一些問題，如鍍層種類單一，尤其是難以滿足相關(guān)行業(yè)的生產(chǎn)需求。隨著綠色表面工程的發(fā)展以及環(huán)保壓力的增大，電子、電器、裝飾五金領(lǐng)域?qū)C(jī)械鍍銅的發(fā)展提供了良好的契機(jī)。但文獻(xiàn)檢索表明，表面防護(hù)領(lǐng)域?qū)C(jī)械鍍銅工藝的研究甚少，于萍曾在“機(jī)械鍍銅及銅合金工藝及其耐蝕性研究”（電鍍與精飾，2005，第6期，7～9頁）一文中通過在機(jī)械鍍過程中添加銅粉、CuSO₄·5H₂O、硫酸氫鈉、聚乙二醇在鋼鐵制件表面制備了純銅層，但其生產(chǎn)實(shí)踐應(yīng)用情況未見報(bào)道。機(jī)械鍍銅及銅合金所采用的主要成層材料為銅粉或銅合金粉，與鋅及鋅合金粉相比，金屬銅易氧化，且金屬銅的標(biāo)準(zhǔn)電極電位比鋅要正的多，所以從機(jī)理上分析常規(guī)的機(jī)械鍍鋅沉積促進(jìn)劑（或者是機(jī)械鍍鋅鍍層增厚過程所添加的促進(jìn)劑）已不再適合于機(jī)械鍍銅及銅合金鍍層工藝。機(jī)械鍍行業(yè)的技術(shù)人員采用常規(guī)的機(jī)械鍍鋅工藝，將鋅粉更換為銅粉或銅合金粉，進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)研究和生產(chǎn)嘗試，最終均以失敗而告終。為此，研究一種適合于機(jī)械鍍銅及銅合金的沉積促進(jìn)劑，在鋼鐵制件表面獲得表面平滑、鍍層完整、色澤均勻的銅及銅合金鍍層成為該領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)難題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種械鍍銅及銅合金層的沉積促進(jìn)劑，所述沉積促進(jìn)劑的成分及其重量百分比為硅藻土0.5%～1%，葡萄糖酸鈉1%～2%，三乙醇胺0.5%～1%，亞錫鹽35%～45%，磷酸二氫銨1%～3%，OP-10 5%～10%，無機(jī)酸1%～1.5%，余量為水。

所述沉積促進(jìn)劑配制時(shí)為了防止金屬鹽在水中發(fā)生水解，可以先向水中添加無機(jī)酸，然后添加OP-10，最后添加其它化學(xué)原料。

所述無機(jī)酸為硫酸或磷酸。

所述機(jī)械鍍銅及銅合金鍍層用沉積促進(jìn)劑用于鋼鐵制件表面機(jī)械鍍銅及銅合金層，加入量為銅或銅合金粉加入質(zhì)量的1/3～1/2。

本發(fā)明所述沉積促進(jìn)劑使用方法為常規(guī)方法，具體包括以下步驟：

（1）前處理：采用電鍍、熱浸鍍等表面處理技術(shù)常用的化學(xué)法、電化學(xué)法、超聲波法、氧化法等除去鋼鐵制件表面的各類油、脂、蠟等污物，采用電鍍、熱浸鍍等表面處理技術(shù)常用的化學(xué)酸洗法、機(jī)械法等去除鋼鐵制件表面的銹垢、氧化皮等污物，經(jīng)前處理后鋼鐵制件表面裸露出潔凈的表面；

（2）建立基層：采用常規(guī)機(jī)械鍍鋅方法借助于通用的機(jī)械鍍設(shè)備在鋼鐵制件表面建立鋅－錫基層；

（3）鍍銅：建立基層后向鍍筒內(nèi)添加銅粉或銅合金粉，然后按所添加銅粉或銅合金粉質(zhì)量的1/3～1/2計(jì)算量添加所述的沉積促進(jìn)劑水溶液，機(jī)械鍍設(shè)備的鍍筒轉(zhuǎn)動3～6分鐘（此過程可根據(jù)鍍層的厚度要求多次循環(huán)添加銅粉或銅合金粉、沉積促進(jìn)劑水溶液，循環(huán)加料的時(shí)間間隔為3～6分鐘）；

（4）強(qiáng)化：向機(jī)械鍍設(shè)備的鍍筒中添加清潔自來水，鍍筒繼續(xù)轉(zhuǎn)動1～2分鐘，然后卸料、工件分離，鋼鐵制件表面獲得一層銅鍍層或銅合金鍍層。

本發(fā)明的有益效果：

（1）采用本發(fā)明的沉積促進(jìn)劑施鍍時(shí)銅粉或銅合金粉上粉速度快，可達(dá)到每3～5分鐘10微米厚度的沉積速度。

（2）本發(fā)明沉積促進(jìn)劑不含有硫酸銅，利用銅粉或銅合金粉在鋼鐵制件表面獲得的銅層或銅合金層，鍍層色澤均勻，不變色。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于所述內(nèi)容。

實(shí)施例1

本實(shí)施例所述機(jī)械鍍銅及銅合金層的沉積促進(jìn)劑的成分及其重量百分比為：

硅藻土 0.5%

葡萄糖酸鈉 1%

三乙醇胺 0.5%

氯化亞錫 40%

磷酸二氫銨 1%

OP-106%

硫酸 1%

水 50%

以上原料均為工業(yè)級化工原料，水為干凈的自來水。