一种不锈钢表面镀铜工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于电化学技术领域，具体涉及一种不锈钢表面镀铜工艺。
【背景技术】
[0002]不锈钢镀铜加工，是在不锈钢表面进行技术性和艺术性加工，以获得各种绚丽色彩的镀铜不锈钢，其颜色有金黄色，咖啡色，青铜色等。其色彩艳丽，具有抗腐蚀性强、机械性能较高、彩色面层经久不褪色等特点。
[0003]因此被广泛的用作厅堂墙板、天花板、电梯厢板、车箱板、建筑装潢、招牌等装饰之用。
[0004]但不锈钢表面极易生成一层薄而透明的钝态氧化膜，该氧化膜会影响镀层与不锈钢基体的结合力。
[0005]因此，要在不锈钢表面获得结合力优异的铜镀层比较困难。
【发明内容】
[0006]本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种不锈钢表面镀铜工艺为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案:
一种不锈钢表面镀铜工艺，其特征在于，包括以下步骤:
I)、不锈钢先经过物理整平、化学除油，去除表面油污，再用80?90°C的热水清洗干净；所述的化学除油的为先在20°C?35°C下用干净汽油或其它有机溶剂将不锈钢浸泡3?5分钟，然后在50 °C?55 °C条件下，用含5?20g/L NaOH,20?40g/LNa2C03、15?25gNa3P04.12H20、5 ?10g/L JT-100U0 ?15g/L 的 Na2S13 的溶液彻底除油。
[0007]2)、将清洗干净的不锈钢浸入到预镀铜液中进行电镀，控制电镀时间，在不锈钢产品表面得到厚度为2?4微米的铜镀层；预镀铜液的组份为:焦磷酸钾，300?400g/L ;焦磷酸铜，20?35g/L ;添加剂RK-300，25?45mL/L ;添加剂RK-100, 2?8mL/L ;预镀铜液的工艺参数为pH8.0?8.5，温度20?25°C，电流密度为I?3A/dm2;
3)、然后把不锈钢放入盛有含铁、镍、铬、铝金属阳离子的预镀液中进行脉冲电镀，以获得铁-镍-铬-铝复合膜；含铁、镍、铬、铝金属阳离子的预镀液配方为:100?160 g/LCrCl3.6H20、20 ?60 g/L NiCl2.6H20、5 ?35 g/L FeCl2.4H20、150_190g/L AlCl3,2 ?8g/L NaClUO ?50 g/L NH4Cl, 20 ?60 g/L H3BO3, 5 ?40 g/L 配位剂，pH 值 I ?2 ;所述的配位剂为氨基乙酸、硫脲或者5-磺基水杨酸。
[0008]4)、最后，把不锈钢放入酸性硫酸铜溶液中进行直流电镀铜；酸性硫酸铜溶液为:160 ?200g/L CuSO4.5H20、50 ?70g/L H2SO4、0.04 ?0.08g/L NaCl。在 20 ?50°C，电流密度为2?9A/dm2下完成镀铜，铜镀层的厚度在20?200微米之间均可实现。
[0009]本发明的不锈钢表面镀铜工艺，与传统的电镀法相比，具有以下的有益效果:
一、本发明提到的工艺中先在不锈钢表面形成2?4微米的铜镀层，然后形成铁-镍-铬-铝复合膜，然后在镀上一层厚度为20?200微米的铜镀层，镀铜层的结合力较强，而且不需要预先侵蚀不锈钢表面的氧化膜，因此对于不同化学成分的不锈钢材料本发明都具有很大的适应性。
[0010]二、同时本发明不需要大量和强酸，明显改善工业操作环境，减少环境污染；减少了浸蚀、除挂灰、电解活化、预镀镍等步骤，工业流程明显减少和显得简单，提高了生产效率降低了工业生产成本。
【具体实施方式】
[0011]应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
[0012]实施例1
一种不锈钢表面镀铜工艺，其特征在于，包括以下步骤:
I)、不锈钢先经过物理整平、化学除油，去除表面油污，再用80°c的热水清洗干净；所述的化学除油的为先在20°C下用干净汽油将不锈钢浸泡3?5分钟，然后在50°C条件下，用含 5g/L Na0H、40g/LNa2C03、25gNa3P04.12H20、5g/L JT_100、15g/L 的 Na2S13 的溶液彻底除油。
[0013]2)、将清洗干净的不锈钢浸入到预镀铜液中进行电镀，控制电镀时间，在不锈钢产品表面得到厚度为2微米的铜镀层；预镀铜液的组份为:焦磷酸钾，300g/L ;焦磷酸铜，20g/L ;添加剂RK-300，25?45mL/L ;添加剂RK-100，8mL/L ;预镀铜液的工艺参数为pH8.0?8.5，温度20?25°C，电流密度为I?3A/dm2;
3)、然后把不锈钢放入盛有含铁、镍、铬、铝金属阳离子的预镀液中进行脉冲电镀，以获得铁-镍-铬-铝复合膜；含铁、镍、铬、铝金属阳离子的预镀液配方为:100g/L CrCl3.6Η20、60 g/L NiCl2.6Η20、5 g/L FeCl2.4Η20、190g/L AlCl3、2g/L NaCl、50 g/L NH4Cl, 20 g/LH3BO3, 40 g/L 硫脲，pH 值 I ?2 ;
4)、最后，把不锈钢放入酸性硫酸铜溶液中进行直流电镀铜；酸性硫酸铜溶液为:160g/L CuSO4 *5H20,70g/L H2S04、0.04g/L NaCl0 在 20 ?50°C下，电流密度为 2 ?9A/dm2下完成镀铜，铜镀层的厚度在20微米左右。
[0014]实施例2
一种不锈钢表面镀铜工艺，其特征在于，包括以下步骤:
I)、不锈钢先经过物理整平、化学除油，去除表面油污，再用85°C的热水清洗干净；所述的化学除油的为先在25°C下用干净汽油将不锈钢浸泡3?5分钟，然后在55°C条件下，用含 12g/L Na0H、30g/LNa2C03、20gNa3P04.12Η20、88/1 JT_100、12g/L 的 Na2S13 的溶液彻底除油。
[0015]2)、将清洗干净的不锈钢浸入到预镀铜液中进行电镀，控制电镀时间，在不锈钢产品表面得到厚度为3微米的铜镀层；预镀铜液的组份为:焦磷酸钾，350g/L ;焦磷酸铜，25g/L ;添加剂RK-300，35mL/L ;添加剂RK-100，5mL/L ;预镀铜液的工艺参数为pH8.0?8.5，温度20?25°C，电流密度为I?3A/dm2;
3)、然后把不锈钢放入盛有含铁、镍、铬、铝金属阳离子的预镀液中进行脉冲电镀，以获得铁-镍-铬-铝复合膜；含铁、镍、铬、铝金属阳离子的预镀液配方为:135 g/LCrCl3.6H20、40g/L NiCl2.6H20、20g/L FeCl2.4H20、170 g/L AlCl3,5 g/L NaCl、30 g/LNH4Cl，35 g/L H3BO3, 20 g/L5_ 磺基水杨酸，pH 值 I ?2 ;
4)、最后，把不锈钢放入酸性硫酸铜溶液中进行直流电镀铜；酸性硫酸铜溶液为:180g/L CuSO4 *5H20,60g/L H2S04、0.06g/L NaCl。在 20 ?50°C，电流密度为 2 ?9A/dm2下完成镀铜，铜镀层的厚度在100微米左右。
[0016]实施例3
一种不锈钢表面镀铜工艺，其特征在于，包括以下步骤:
I)、不锈钢先经过物理整平、化学除油，去除表面油污，再用90°C的热水清洗干净；所述的化学除油的为先在35°C下用干净汽油或其它有机溶剂将不锈钢浸泡3?5分钟，然后在 50°C?55°C条件下，用含 20g/L Na0H、20g/LNa2C03、15gNa3P04.12H20、10g/L JT_100、10g/L的Na2S13的溶液彻底除油。
[0017]2)、将清洗干净的不锈钢浸入到预镀铜液中进行电镀，控制电镀时间，在不锈钢产品表面得到厚度为4微米的铜镀层；预镀铜液的组份为:焦磷酸钾，400g/L ;焦磷酸铜，35g/L ;添加剂RK-300，45mL/L ;添加剂RK-100，2mL/L ;预镀铜液的工艺参数为pH8.0?8.5，温度20?25°C，电流密度为I?3A/dm2;
3)、然后把不锈钢放入盛有含铁、镍、铬、铝金属阳离子的预镀液中进行脉冲电镀，以获得铁-镍-铬-铝复合膜；含铁、镍、铬、铝金属阳离子的预镀液配方为:160 g/LCrCl3.6H20、20g/L NiCl2.6H20、35 g/L FeCl2.4H20、150g/L AlCl3,8 g/L NaClUO g/LNH4Cl, 60 g/L H3BO3, 5 g/L 氨基乙酸，pH 值 I ?2 ;
4)、最后，把不锈钢放入酸性硫酸铜溶液中进行直流电镀铜；酸性硫酸铜溶液为:200g/L CuSO4 *5H20,50g/L H2S04、0.08g/L NaCl。在 20 ?50°C，电流密度为 2 ?9A/dm2下完成镀铜，铜镀层的厚度在200微米左右。
[0018]最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。
[0019]凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种不锈钢表面镀铜工艺，其特征在于，包括以下步骤: 1)、不锈钢先经过物理整平、化学除油，去除表面油污，再用80?90°C的热水清洗干净; 2)、将清洗干净的不锈钢浸入到预镀铜液中进行电镀，控制电镀时间，在不锈钢产品表面得到厚度为2?4微米的铜镀层； 3)、然后把不锈钢放入盛有含铁、镍、铬、铝金属阳离子的预镀液中进行脉冲电镀，以获得铁_镇-络-销复合膜； 4 )、最后，把不锈钢放入酸性硫酸铜溶液中进行直流电镀铜。
2.如权利要求1所述的一种不锈钢表面镀铜工艺，其特征在于，步骤I)中所述的化学除油的条件为:先在25 V?35 °C下用干净汽油或其它有机溶剂将不锈钢浸泡3?5分钟，然后在50°C?55 °C条件下，用含5?20g/L NaOH,20?40g/LNa2C03、15?25gNa3PO4.12H20、5 ?10g/L JT-100U0 ?15g/L 的 Na2S13 的溶液彻底除油。
3.如权利要求1所述的一种不锈钢表面镀铜工艺，其特征在于，所述步骤2)中预镀铜液的组份为:焦磷酸钾，300?400g/L ;焦磷酸铜，20?35g/L ;添加剂RK-300，25?45mL/L ;添加剂 RK-100，2 ?8mL/L。
4.如权利要求1所述的一种不锈钢表面镀铜工艺，其特征在于，所述步骤2)中预镀铜液的工艺参数为PH8.0?8.5，温度20?25°C，电流密度为I?3A/dm2。
5.如权利要求1所述的一种不锈钢表面镀铜工艺，其特征在于，步骤3)中的含铁、镍、铬、铝金属阳离子的预镀液配方为:100?160 g/L CrCl3.6Η20、20?60 g/L NiCl2.6Η20、5 ?35 g/L FeCl2.4H20、150-190g/L A1C13、2 ?8 g/L NaCl、10 ?50 g/L NH4C1，20 ?60g/L H3BO3, 5 ?40 g/L 配位剂，pH 值 I ?2。
6.如权利要求1所述的一种不锈钢表面镀铜工艺，其特征在于，步骤4)中的酸性硫酸铜溶液为:160 ?200g/L CuSO4.5H20、50 ?70g/L H2S04、0.04 ?0.08g/L NaCl。
7.如权利要求1所述的一种不锈钢表面镀铜工艺，其特征在于，酸性硫酸铜溶液中进行直流电镀铜的工艺参数为:温度20?50°C，电流密度为2?9A/dm2。
8.如权利要求5所述的一种不锈钢表面镀铜工艺，其特征在于，所述的配位剂为氨基乙酸、硫脲或者5-磺基水杨酸。
【专利摘要】本发明公开了一种不锈钢表面镀铜工艺，包括以下步骤：不锈钢先经过物理整平、化学除油，清洗干净；将清洗干净的不锈钢浸入到预镀铜液中进行电镀，控制电镀时间，在不锈钢产品表面得到厚度为2～4微米的铜镀层；然后放入盛有含铁、镍、铬、铝金属阳离子的预镀液中进行脉冲电镀，以获得铁-镍-铬-铝复合膜；最后用直流电镀20～200微米的铜镀层。本工艺的镀铜层的结合力较强，而且不需要预先侵蚀不锈钢表面的氧化膜，因此对于不同化学成分的不锈钢材料本发明都具有很大的适应性，工业流程明显减少和显得简单，提高了生产效率降低了工业生产成本。
【IPC分类】C25D3-38, C25D5-10
【公开号】CN104711649
【申请号】CN201510000744
【发明人】杨东永, 施宣平
【申请人】泉州门友汇金属材料有限公司
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2015年1月4日