一种仿金电镀液及其电镀方法
【技术领域】
[0001]本发明属于合金电镀液领域，具体涉及一种仿金电镀液及其电镀方法。
【背景技术】
[0002]金色电镀在装饰性电镀中应用广泛。但是纯金电镀因黄金价格昂贵、硬度低、耐磨性差，使其应用受到了限制。仿金镀层金黄色的色泽可以满足装饰性的要求，镀层的硬度、耐磨性大大提高，其成本低廉，多用于首饰、工艺制品、灯具、纽扣、手表、打火机等零件上的装饰性电镀，具有明显的经济效益和广阔的发展前景。仿金电镀多使用氰化物电镀，镀层结晶细致，镀液分散能力和覆盖能力好，镀层色泽近似纯金，但该工艺使用剧毒的氰化物，对人体和环境的危害巨大。
[0003]近年来，人们开发了多种无氰仿金电镀液，如焦磷酸盐体系、酒石酸盐体系、HEDP体系、柠檬酸体系等。这些电镀液各有优点，但也存在自身局限性，无法从根本上替代氰化物仿金电镀液。
【发明内容】
[0004]发明目的:为克服现有技术中的缺陷，本发明提供一种仿金电镀液及其电镀方法。
[0005]技术方案:本发明提供一种仿金电镀液，包括以下质量体积浓度的组分:焦磷酸钾150?200g/L、硫酸铜40?50g/L、焦磷酸锡3?5g/L、硫酸锌5?15g/L，丙三醇10?30g/L、丁二酰亚胺10?30g/L、氨三乙酸20?30g/L、焦磷酸70?100g/L、苯并三唑6-10g/L，该电镀液通过氢氧化钾或氢氧化钠调节pH为7?9.3，电镀液温度为20?55°C。
[0006]其中，焦磷酸钾作为主配位剂，丙三醇、丁二酰亚胺及氨三乙酸作为辅配位剂，苯并三唑作为防变色添加剂，主要用于提高镀层光亮度。
[0007]本发明的另一目的在于提供上述仿金电镀液的电镀方法，包括以下步骤:
[0008](1)镀件基材表面前处理，即不锈钢基材打磨抛光后，放入丙酮中超声清洗5?lOmin后，浸入无水乙醇中lmin，去离子水冲洗，然后放入HF 2?3￥八％和H2S0410v/v%的混和溶液中腐蚀活化5?10s，最后去离子水冲洗3次，超纯水浸泡一次，晾干后放入烘箱中烘干；
[0009](2)光亮镀铜:真空蒸镀或磁控溅射光亮铜层；
[0010](3)仿金电镀:将步骤(2)处理得到的光亮铜镀件放入盛有仿金电镀液的镀槽内，在20?60°C下，通气搅拌，电流密度为0.05?2.2A/dm2，电镀完成后用蒸馏水清洗吹干；
[0011](3)钝化处理:将具有仿金镀层的镀件放入钝化液中钝化60?120s，钝化完成后洗净吹干，然后70?110°C烘干；
[0012](4)涂保护膜:将步骤(3)钝化后的镀件表面喷涂一层有机涂料。
[0013]优选地，步骤⑴所述的烘干使用的温度为60?110°C。
[0014]优选地，步骤(2)所述光亮铜层的厚度为5?10 μ m。
[0015]优选地，步骤(3)中所述电镀的时间为3?15min。
[0016]有益效果:与现有技术相比，本发明具有以下优点:该仿金电镀液环保，采用多种配位剂进行配位，电镀液稳定性好、易于维护。采用本发明的电镀方法得到的仿金层色泽金黄、光亮性好、与镀件基材之间结合力好，整平能力佳，覆盖能力优异，该方法电流密度适用范围宽，重复性好。
【具体实施方式】
[0017]下面对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。
[0018]实施例1
[0019]首先，按照常规前处理方法预处理镀件基材，镀件基材为低碳不锈钢基材，首先采用砂纸抛光后，然后放入丙酮中超声清洗5min后，浸入无水乙醇中lmin，去离子水冲洗，然后放入HF 2v/v^^P H2S0410v/v%的混和溶液中腐蚀活化10s，最后去离子水冲洗3次，超纯水浸泡一次，自然晾干后放入烘箱中80°C进行烘干。
[0020]利用高真空射频磁控溅射技术在烘干后的镀件基材表面沉积金属铜涂层；具体参数为:靶材为高纯金属铜，溅射功率为120W，氩气流量为20SCCm，气体压强为0.2Pa，基材温度为常温，溅射时间30min，镀件基材表面的光亮铜层为10 μ m。
[0021 ] 将光亮铜镀件放入盛有仿金电镀液的镀槽内，仿金电镀液包含以下质量体积浓度的组分:焦磷酸钾200g/L、硫酸铜50g/L、焦磷酸锡5g/L、硫酸锌15g/L，丙三醇30g/L、丁二酰亚胺30g/L、氨三乙酸30g/L、焦磷酸100g/L、苯并三唑10g/L，该电镀液通过氢氧化钾调节pH为9.3，在50°C下，通气搅拌，电流密度为0.05A/dm2，电镀15min，电镀完成后用蒸馏水清洗并吹干；再放入钝化液中钝化120s，钝化完成后洗净吹干，然后80°C烘干，得到的钝化后镀件表面喷涂一层有机涂料，有机涂料为环氧树脂。
[0022]本实施例得到的仿金镀层颜色金黄光亮，在金相显微镜下观察，镀层表面细密平整，无针孔麻点，覆盖完整；经过多次弯折、镀层未出现剥落起皮现象，说明结合力好。
[0023]同时，电镀液放置2个月后再次进行电镀，得到的镀层性能未降低，说明电镀液稳定性好。
[0024]实施例2
[0025]首先，按照常规前处理方法预处理镀件基材，镀件基材为低碳不锈钢基材，首先采用砂纸抛光后，然后放入丙酮中超声清洗lOmin后，浸入无水乙醇中lmin，去离子水冲洗，然后放入HF 3v/v^^P H2S0410v/v%的混和溶液中腐蚀活化10s，最后去离子水冲洗3次，超纯水浸泡一次，自然晾干后放入烘箱中110°C进行烘干。
[0026]利用高真空射频磁控溅射技术在烘干后的镀件基材表面沉积金属铜涂层；具体参数为:靶材为高纯金属铜，溅射功率为120W，氩气流量为20SCCm，气体压强为0.2Pa，基材温度为常温，溅射时间lOmin，镀件基材表面的光亮铜层为5 μπι。
[0027]将光亮铜镀件放入盛有仿金电镀液的镀槽内，仿金电镀液包含以下质量体积浓度的组分:焦磷酸钾180g/L、硫酸铜45g/L、焦磷酸锡4g/L、硫酸锌10g/L，丙三醇19g/L、丁二酰亚胺20g/L、氨三乙酸20g/L、焦磷酸85g/L、苯并三唑6g/L，该电镀液通过氢氧化钠调节pH为8.1，在25°C下，通气搅拌，电流密度为0.55A/dm2，电镀7min，电镀完成后用蒸馏水清洗并吹干；再放入钝化液中钝化60s，钝化完成后洗净吹干，然后90°C烘干，得到的钝化后镀件表面喷涂一层有机涂料，有机涂料为环氧树脂。
[0028]本实施例得到的仿金镀层颜色金黄光亮，在金相显微镜下观察，镀层表面细密平整，无针孔麻点，覆盖完整；经过多次弯折、镀层未出现剥落起皮现象，说明结合力好。
[0029]同时，电镀液放置2个月后再次进行电镀，得到的镀层性能未降低，说明电镀液稳定性好。
[0030]实施例3
[0031]首先，按照常规前处理方法预处理镀件基材，镀件基材为低碳不锈钢基材，首先采用砂纸抛光后，然后放入丙酮中超声清洗5min后，浸入无水乙醇中lmin，去离子水冲洗，然后放入HF 2￥八％和H2S0410v/v%的混和溶液中腐蚀活化5s，最后去离子水冲洗3次，超纯水浸泡一次，自然晾干后放入烘箱中70°C进行烘干。
[0032]利用真空蒸镀的方式在预处理后的镀件基材表面镀光亮铜，真空蒸镀的条件为:蒸镀的气压为0.5X 10 3Pa，蒸镀时的蒸发温度为1050°C。镀件基材表面的光亮铜层为5 μ m0
[0033]将光亮铜镀件放入盛有仿金电镀液的镀槽内，仿金电镀液包含以下质量体积浓度的组分:焦磷酸钾150g/L、硫酸铜40g/L、焦磷酸锡3g/L、硫酸锌5g/L，丙三醇10g/L、丁二酰亚胺10g/L、氨三乙酸20g/L、焦磷酸70g/L、苯并三唑6g/L，该电镀液通过氢氧化钾调节pH为7，在30°C下，通气搅拌，电流密度为0.55A/dm2，电镀5min，电镀完成后用蒸馏水清洗并吹干；再放入钝化液中钝化60s，钝化完成后洗净吹干，然后70°C烘干，得到的钝化后镀件表面喷涂一层有机涂料，有机涂料为环氧树脂。
[0034]本实施例得到的仿金镀层颜色金黄光亮，在金相显微镜下观察，镀层表面细密平整，无针孔麻点，覆盖完整；经过多次弯折、镀层未出现剥落起皮现象，说明结合力好。
[0035]同时，电镀液放置2个月后再次进行电镀，得到的镀层性能未降低，说明电镀液稳定性好。
[0036]以上实施例只是对本发明的技术构思起到说明示例作用，并不能以此限制本发明的保护范围，本领域技术人员在不脱离本发明技术方案的精神和范围内，进行修改和等同替换，均应落在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种仿金电镀液，其特征在于，所述电镀液包括以下质量体积浓度的组分:焦磷酸钾150?200g/L、硫酸铜40?50g/L、焦磷酸锡3?5g/L、硫酸锌5?15g/L，丙三醇10?30g/L、丁二酰亚胺10?30g/L、氨三乙酸20?30g/L、焦磷酸70?100g/L、苯并三唑6-10g/L，该电镀液通过氢氧化钾或氢氧化钠调节pH为7?9.3，电镀液温度为20?55°C。2.一种根据权利要求1所述的仿金电镀液的电镀方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)镀件基材表面前处理，即不锈钢基材打磨抛光后，放入丙酮中超声清洗5?lOmin后，浸入无水乙醇中lmin，去离子水冲洗，然后放入HF 2?3ν/ν^^Ρ H2S0410v/v%的混和溶液中腐蚀活化5?10s，最后去离子水冲洗3次，超纯水浸泡一次，晾干后放入烘箱中烘干； (2)光亮镀铜:真空蒸镀或等离子体溅射光亮铜层； (3)仿金电镀:将步骤(2)处理得到的光亮铜镀件放入盛有仿金电镀液的镀槽内，在20?60°C下，通气搅拌，电流密度为0.05?2.2A/dm2，电镀完成后用蒸馏水清洗吹干； (3)钝化处理:将具有仿金镀层的镀件放入钝化液中钝化60?120s，钝化完成后先吹干，然后70?110°C烘干； (4)涂保护膜:将步骤(3)钝化后的镀件表面喷涂一层有机涂料。3.根据权利要求2所述的仿金电镀液的电镀方法，其特征在于，步骤(1)所述的烘干使用的温度为60?110°C。4.根据权利要求2所述的仿金电镀液的电镀方法，其特征在于，步骤(2)所述光亮铜层的厚度为5?10 μ m。5.根据权利要求2所述的仿金电镀液的电镀方法，其特征在于，步骤(3)中所述电镀的时间为3?15min。
【专利摘要】本发明公开了一种仿金电镀液及其电镀方法。电镀液包括以下质量体积浓度的组分：焦磷酸钾150～200g/L、硫酸铜40～50g/L、焦磷酸锡3～5g/L、硫酸锌5～15g/L，丙三醇10～30g/L、丁二酰亚胺10～30g/L、氨三乙酸20～30g/L、焦磷酸70～100g/L、苯并三唑6-10g/L，通过氢氧化钾或氢氧化钠调节pH为7～9.3，电镀液温度为20～55℃。该仿金电镀液环保，采用多种配位剂进行配位，电镀液稳定性好、易于维护。采用本发明的电镀方法得到的仿金层色泽金黄、光亮性好、与镀件基材之间结合力好，整平能力佳，覆盖能力优异，该方法电流密度适用范围宽，重复性好。
【IPC分类】C25D3/58
【公开号】CN105274593
【申请号】CN201510855333
【发明人】冯正元, 冯育华
【申请人】苏州市金星工艺镀饰有限公司
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年11月30日