[發明專利]一種無氰仿金電鍍液及其鎂合金電鍍工藝

有效

• 申請號: 201911049075.8
• 申請日: 2019-10-31
• 公開（公告）號: CN110592627B
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 鄭麗;鄭升權;羅松;林修洲;何剛
• 申請（專利權）人: 四川輕化工大學
• 主分類號: C25D3/66
• 分類號: C25D3/66;C25D5/42;C25D5/10;C25D3/38
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231
• 代理人: 楊靜文

本發明屬于金屬表面電鍍技術領域，涉及一種無氰仿金電鍍液及其鎂合金電鍍工藝。電鍍液包括：焦磷酸鉀200～300g/L、焦磷酸銅18～24g/L、焦磷酸亞錫1.5～2.6g/L、硫酸鋅40～50g/L、羥基乙叉二膦酸15～20g/L、AESS 2～3mL/L和咪唑類離子液體1～3mol/L；pH為8?9。電鍍工藝：(1)對鎂合金試樣依次進行除油、酸洗和活化處理；(2)然后進行一次浸鋅、退鋅、二次浸鋅處理；(3)將浸鋅處理后的鎂合金試樣在室溫，電流密度0.1?2A/dm²下電鍍10?180s，清洗、吹干。本發明的仿金電鍍液對環境友好，穩定性好；在鎂合金表面電鍍得到的仿金鍍層質量高，抗變色性能好。

技術領域

本發明屬于金屬表面電鍍技術領域，具體涉及一種無氰仿金電鍍液及其鎂合金電鍍工藝。

背景技術

歐洲，大眾汽車已應用鎂合金AZ91D來制造變速器殼體，以減輕重量，通用汽車，也使用上鎂合金，長安汽車應用鎂合金于方向盤骨架、汽缸罩蓋、油底殼、變速箱殼體、離合器殼體、后備胎架、輪殼和座椅骨架等。中國一汽亦應用鎂合金于方向盤骨架、汽缸罩蓋等。但是鎂合金太活潑，標準電極電位很低(﹣2.36V)，把鎂合金應用于不同場合，需改變其表面狀態以提高耐蝕性、耐磨性、導電性、焊接性、裝飾性等性能，需對鎂合金進行表面處理。

鎂的標準電極電位很低，化學活性非常高，與鍍液中金屬離子接觸會產生激烈的置換反應，形成的置換層疏松、粗糙，嚴重影響鍍層與基體的結合力；不同類型的鎂合金由于組成元素及表面狀態不同，存在大量金屬間化合物，導致基體表面的電極電位分布不均，增加了電鍍的困難。

傳統的電鍍仿金鍍層工藝為氰化物體系,對環境污染嚴重,并且鍍液工作溫度高,生產成本高,能量及材料消耗大，經濟效益差。現有的無氰仿金鍍液不夠穩定，大部分電鍍過程都需要升溫，會增大電鍍成本以及加速電鍍液的分解，并且沉積速率以及色澤的穩定性不易控制，因此不便于批量生產。

在鎂合金基體上電鍍仿金是一個難點，且鮮有人做。

發明內容

為了解決現有技術中存在的鎂合金活性高，很難在表面電鍍仿金鍍層及結合力差的問題，本發明在于提供一種無氰仿金電鍍液及其鎂合金電鍍工藝，得到的仿金鍍層不需要鈍化處理即具有優異的抗變色性能。

本發明是通過如下技術方案實現的：

一種無氰仿金電鍍液，每升電鍍液中包括以下組分：焦磷酸鉀200～300g/L、焦磷酸銅18～24g/L、焦磷酸亞錫(Sn₂P₂O₇)1.5～2.6g/L、硫酸鋅40～50g/L、羥基乙叉二膦酸(HEDP)15～20g/L、AESS(脂肪醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸單酯二鈉鹽)2～3mL/L和咪唑類離子液體1～3mol/L；所述電鍍液pH為8-9。

優選地，所述咪唑類離子液體為1-己基-3-甲基咪唑硫酸氫鹽([OMIM]HSO₄)離子液體。

本發明還提供了一種利用所述的無氰仿金電鍍液的鎂合金電鍍工藝，包括以下步驟：

(1)預處理：對鎂合金試樣依次進行除油、酸洗和活化處理；

(2)浸鋅處理：將預處理后的鎂合金試樣依次進行一次浸鋅處理30-60s、退鋅處理2-3min、二次浸鋅處理1.5-2.5min，得到光亮的鎂合金試樣；

(3)將步驟(2)得到的光亮的鎂合金試樣浸入盛有無氰仿金電鍍液的電鍍槽內，在室溫和電流密度0.1-2A/dm²的條件下，電鍍10-180s，然后蒸餾水清洗、吹干，得到表面具有銅、鋅、錫三種元素仿金鍍層的鎂合金。