本发明属于铝合金镀银技术领域,尤其涉及一种铸铝导体镀银前处理用碱性电镀锌镀液,具体地说是一种能够显著增强铸铝导体镀银结合力的铸铝导体镀银前处理用碱性电镀锌镀液及其使用方法。
背景技术:
基于全球电工材料“以铝代铜”的发展趋势,各种高压、超高压及其特高压电器中导体大量采用铝硅系的铸铝合金,如气体绝缘全封闭组合电器(简称gis)导体多采用zl101合金。铸铝导体上通断电流的部位往往需要进行镀银处理,而镀银前进行镀锌是保证镀银层与基体间结合力的重要手段之一。
目前,铸铝导体镀锌主要采用化学沉锌工艺,然而这种工艺存在工艺过程较为复杂、镀液成分不易控制,进而造成铸铝导体镀银品质得不到保证,尤其是镀银层与基体间的结合力较差。近年来,碱性电镀锌引起人们的重视。例如,葛黔峰等人在“铝合金电镀碱性锌-钴合金工艺”一文中采用了碱性电镀锌—钴工艺,获得了品质良好的电镀锌-钴合金层。但是,这种碱性电镀锌工艺,一方面其针对的是铝锰合金,另一方面其为双金属复合镀。申请人尝试将其配方中的硫酸钴去掉即仅保留其镀锌作用用于铸铝导体镀银前镀锌,结果表明镀银层与基体间结合力尽管较化学沉锌要好但仍不够理想,在200℃下烘烤不到45分钟镀银层即发生起泡现象(在200℃下烘烤是生产中检测镀银结合力常用的一种方法)。
可见,目前尚未有一种铸铝导体镀银前处理用碱性电镀锌镀液及其方法可供使用,一定程度上限制了碱性电镀锌工艺在铸铝导体镀银中的应用。
技术实现要素:
本发明的目的是针对现有的铸铝导体镀银中常采用的化学沉锌工艺过程复杂、镀液成分不宜控制以及尚未有适合铸铝导体镀银前处理用碱性电镀锌镀液可供使用,发明一种能够显著增强铸铝导体镀银结合力的铸铝导体镀银前处理用碱性电镀锌镀液及其使用方法。
本发明的技术方案之一是:
一种铸铝导体镀银前处理用碱性电镀锌镀液,其成分配比如下:
naoh:120-140g/l
zno:25-35g/l
n(ch2ch2oh)3:36-42g/l
c4o6h4kna:35-45g/l
其余为水,各组份之和为100%。
本发明在配制电镀锌液时,在水中先加入naoh,待其完全溶解后再加入zno,然后加入n(ch2ch2oh)3与c4o6h4kna,搅拌至底部无沉淀。
本发明所使用原料naoh、zno、n(ch2ch2oh)3与c4o6h4kna的纯度不低于95%。
本发明的铸铝导体镀银前处理用碱性电镀锌镀液的最佳成分配比如下:
naoh:130g/l
zno:30g/l
n(ch2ch2oh)3:40g/l
c4o6h4kna:40g/l
其余为水。
本发明的技术方案之二是:
一种铸铝导体镀银前处理用碱性电镀锌镀液使用方法,其特征是其包括如下步骤:
第一步,按照前述镀液成分配比配制镀液;
第二步,将镀液温度控制在20-30℃,并通入电流;
第三步,将已经过脱脂、侵蚀、酸洗工序处理后的铸铝合金浸入镀液中1-2min,即可完成镀锌处理。
所述的碱性电镀锌镀液使用的电流密度为0.2-0.4a/dm2。
本发明的有益效果是:
1、采用本发明所述铸铝导体镀银前处理用碱性电镀锌镀液及其使用方法,可显著增强铸铝导体镀银结合力,以200℃下烘烤时间为评价指标其结合力可提高4倍及以上;
2、本发明所述铸铝导体镀银前处理用碱性电镀锌镀液及其使用方法,工艺过程简单,镀液成分容易控制,且不含难以处理的化学试剂,符合环保标准要求。
3、本发明所述铸铝导体镀银前处理用碱性电镀锌镀液,其中锌元素在镀液中具有很好的分散性;同时,配合小电流电解,不仅所需镀锌时间较短而且产品一致性好。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明,但这不能用于对本发明的限制,本领域技术人员根据本发明的基本思想,可以做出各种修改或改进,但是只要不脱离本发明的基本思想,均在本发明的范围之内。
实施例一。
按照如下成分配比配制100l镀液:naoh130g/l,zno30g/l,n(ch2ch2oh)340g/l,c4o6h4kna40g/l,其余为水(最好采用去离子水,下同)。采用这一镀液对某一铸铝导体进行镀锌后再镀银,镀锌镀液温度为25℃,电流密度为0.3a/dm2,镀锌时间为1-2min。
所获得镀银层经200℃烘烤5小时无起泡现象。
实施例二。
按照如下成分配比配制100l镀液:naoh120g/l,zno25g/l,n(ch2ch2oh)336g/l,c4o6h4kna35g/l,其余为水。采用这一镀液对某一铸铝导体进行镀锌后再镀银,镀锌镀液温度为20℃,电流密度为0.2a/dm2,镀锌时间为1-2min。
所获得镀银层经200℃烘烤3小时无起泡现象。
实施例三。
按照如下成分配比配制100l镀液:naoh140g/l,zno35g/l,n(ch2ch2oh)342g/l,c4o6h4kna45g/l,其余为水。采用这一镀液对某一铸铝导体进行镀锌后再镀银,镀锌镀液温度为30℃,电流密度为0.4a/dm2,镀锌时间为1-2min。
所获得镀银层经200℃烘烤4小时无起泡现象。
对比例一。
采用一般化学沉锌工艺对同种铸铝导体进行镀锌后再镀银,所获得镀银层经200℃烘烤30分钟后部分镀层表面出现米粒大小的鼓泡,60min后镀层表面鼓泡明显增多,且镀层表面局部出现开裂现象。
本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。