[發明專利]用于鎂合金表面直接電鍍銅方法

在審

• 申請號: 202011495728.8
• 申請日: 2020-12-17
• 公開（公告）號: CN112626573A
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: 付新廣;王戰東;楊衛賓;賈建平;毛姬琛;李安林;曾飛龍;周磊
• 申請（專利權）人: 陜西寶成航空儀表有限責任公司
• 主分類號: C25D3/38
• 分類號: C25D3/38;C25D5/42;C25D5/50
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 宋秀珍

提供一種用于鎂合金表面直接電鍍銅方法，取消了浸鋅或化學鍍鎳預處理，優化了工藝步驟，通過使用加入特殊添加劑的焦磷酸銅溶液直接電鍍，工藝流程短，工藝穩定，不含氰化物，污水處理簡單，應用在產品的鎂合金零件上，既保證了鍍層均勻細致，又滿足了與鎂合金基體結合力良好的目的，達到鎂合金零件后續鍍覆和有效防護的目的，易于實施，降低了生產成本，保證了產品質量，提高了可靠性。

技術領域

本發明屬于金屬表面處理技術領域，具體涉及一種用于鎂合金表面直接電鍍銅方法。

背景技術

鎂合金是以鎂為基加入其它元素組成的合金。主要合金元素有鋁、鋅、錳、鈰、釷、鋰以及少量鋯或鎘等。目前使用最廣的是鎂鋁合金，其次是鎂錳合金和鎂鋅鋯合金，還有新型的鎂鋰合金；鎂合金具有密度小、比強度和比剛度高、導熱性好、阻尼減振、電磁屏蔽、易于加工成形和容易回收等優點，承受沖擊載荷能力比鋁合金大，耐有機物和堿的腐蝕性能較好，在汽車、電子通信、航空航天和國防軍事等領域具有極其重要的應用價值和廣闊的應用前景，被譽為“21世紀綠色工程材料”，但是電極電位為-2.37V，在5％NaCl溶液中為-1.45V，在海水中的穩定電位為-1.5V～-1.6V，都是工業合金中最負的。加之鎂的氧化膜疏松多孔(質量比MgO/Mg＝0.81)，導致鎂合金化學和電化學活性極高，耐腐蝕性差，除在煤油、汽油、礦物油和強堿類中的耐蝕性較高外，在大氣環境中，鎂和鎂合金常溫就會發生腐蝕現象；在干燥空氣中，鎂的表面會生成氧化鎂；在濕潤環境中，鎂的表面氧化鎂會轉變成氫氧化鎂；大氣中的二氧化碳與水形成碳酸，與表面的氫氧化鎂反應還會生成碳酸鎂；此外，鎂合金表面的氫氧化鎂還會與大氣中的污染物發生反應，例如二氧化硫，這些物質在鎂合金外形成了一層表面膜，但是這層表面膜并無法對鎂合金起到保護作用；因此，一般采用電鍍、化學氧化、陽極化、微弧氧化以及有機涂覆等方法，提高鎂合金的防護性能。

在電鍍方面，由于鎂合金的電極電位很低，化學性質極其活潑，難于直接進行電鍍，必須采取特殊的鍍前預處理措施才能保證鍍層與基體結合力良好。目前國內外應用最多的電鍍方法有兩種：1)浸鋅法，其一般工藝流程為：清洗—浸蝕—活化—浸鋅—預鍍氰化銅—電鍍；2)化學鍍鎳法，其一般工藝流程為：清洗—浸蝕—氟化物活化—化學鍍鎳—電鍍；這兩種方法的缺點是：①工藝多、工藝流程長、工藝控制點多，比較難以掌握；②不同牌號的鎂合金浸鋅工藝不同，浸鋅層質量難以控制，電鍍時需要反復試驗，工藝不穩定；③預鍍氰化銅溶液毒性大、污水要專門處理，存在環保問題；④化學鍍鎳成本高，化學鍍鎳層不易退除，返修較為困難，因此，綜上所述，有必要進行改進。

發明內容

本發明解決的技術問題：提供一種用于鎂合金表面直接電鍍銅方法，取消了浸鋅或化學鍍鎳預處理，縮短了工序、優化了工藝步驟，通過使用加入特殊添加劑的焦磷酸銅溶液直接電鍍，工藝流程短，工藝穩定，不含氰化物，污水處理簡單，應用在產品的鎂合金零件上，既保證了鍍層均勻細致、無缺陷，又滿足了與鎂合金基體結合力良好的目的，達到鎂合金零件后續鍍覆和有效防護的目的。

本發明采用的技術方案：用于鎂合金表面直接電鍍銅方法，包括以下步驟：

1)將掛裝好的零件常溫下浸入無水乙醇中進行超聲波除油；

2)按照包含有以下配方量的組分加純水配制成化學除油液：磷酸三鈉8～12g/L、氫氧化鈉40～50g/L，將超聲波除油后的零件浸入化學除油液中進行表面化學除油處理；

3)按照包含有以下配方量的組分加純水配制成浸蝕液：鉻酐100～120g/L、硝酸90～110ml/L，將化學除油處理后的零件放入浸蝕液中處理；

4)按照包含有以下配方量的組分加純水配制成活化液：氫氟酸210～230ml/L，將浸蝕處理后的零件浸入活化液中處理；

5)按照包含有以下配方量的組分加純水配制成焦磷酸銅電鍍溶液：焦磷酸銅20～30g/L，焦磷酸鉀390～460g/L，檸檬酸銨20～25g/L，特殊添加劑5～50g/L，焦磷酸銅電鍍溶液的PH值為8.5～9.0，將活化處理后的零件加入焦磷酸銅電鍍溶液中進行直接電鍍；