一种硫酸盐系环保电镀方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及电锻技术领域，尤其设及一种硫酸盐系环保电锻方法。
【背景技术】
[0002] 电锻铭有广泛的应用。铭锻层外观优美，硬度高，耐蚀和耐磨性好，不仅可用作装 饰性锻层，而且可作功能性锻层。六价铭锻铭是最普遍的工业化应用工艺。然而，化(VI)对 环境和人体健康有严重的危害，其危害的潜伏期很长，是一种毒性极强的强烈致癌物，也是 严重的腐蚀介质。相对而言，Ξ价铭锻铭具有六价铭锻铭无法比拟的优点，如毒性较低、废 水处理较简单、生产中无铭雾污染等。随着世界各国对环境问题的日益关注，传统的六价铭 锻铭工艺将逐渐被取代和淘汰，Ξ价铭锻铭必将得到应用和推广。
[0003] 相对于六价铭锻铭，Ξ价铭锻铭的主要优点有：
[0004] 1)锻液污染较化(W低，其毒性仅为化(W的1%，且电锻过程不产生铭雾； 阳〇化]2)锻液铭的含量低，仅为化(VI)锻液的20%~10%，带出损失少，污水处理简 单；
[0006] 扣沉积速度快，电流效率较高，约为Cr(W电锻的2倍；
[0007] 4)锻液分散能力和覆盖能力较铭酸锻液好，一般不需要辅助阳极，厚度较均匀，挂 具简单；
[0008] 5)光亮电流密度范围较宽，能适合形状较复杂的零件锻铭；
[0009] 6)锻液可在常溫或较低溫度下工作，节约能源；
[0010] 7)锻层为不连续微裂纹铭，耐腐蚀性高于化(W锻层，硬度不低于化(W铭层； W11] 8)电锻过程中，电流中断后继续电锻，不影响锻层质量；
[0012] 9)简化了阳极系统并能长期使用；
[0013] 10)可使用化学净化剂如铁氯化钟等，无需定期清洗锻槽，减少了停工期。
[0014] 相对于六价铭锻铭，Ξ价铭锻铭的主要缺点有：
[001引 1)铭为多价态金属，/iCr2072VC户)=1.33V痛电锻过程中，锻液中的Cr3+会在 阳极被氧化成Cr(VI)，毒害锻液；
[0016] 2)锻液对杂质较为敏感，管理维护要求较为严格；
[0017] 3)使用特种铁阳极或金属氧化物电极，致使生产成本较高；
[0018] 4)锻液中有十余种成分，锻液稳定性差，工艺难W控制和调整；
[0019] 5)锻层色泽还不理想，尤其是，随着厚度的增加或电锻时间的延长，锻层光泽变 暗；
[0020] 6)锻液的抑范围较窄，抑过高，将对锻铭工艺造成不可逆损害。
[0021] 目前，Ξ价铭电锻主要是硫酸盐体系和氯化物体系。两体系各有优缺点，其中氯化 物体系具有导电好、槽压低、锻液分散能力和覆盖能力及电流效率较高、光亮电流密度范围 较宽、阳极析氧过电势较低及阳极上Ξ价铭不易被氧化等优点。缺点是电流密度高时，阳极 有氯析出，污染较重，对设备腐蚀重。硫酸盐体系虽然在锻液的导电性、分散能力、覆盖能 力、电流效率和光亮电流密度范围等方面相对氯化物体系优势不明显，但是却拥有氯化物 所不具有的明显优势，即阳极没有氯析出，无污染，对设备腐蚀小。因此，=价铭电锻的研究 重屯、应该是硫酸盐体系。
[0022] 然而现有技术中报道的硫酸盐系电锻溶液及电锻工艺仍存在令人不尽满意的地 方
【发明内容】
[0023] 本发明的目的在于提出一种硫酸盐系环保电锻方法，该方法采用的锻液体系稳 定，锻层外观光亮，裂纹少，结合力好。
[0024] 为达此目的，本发明采用W下技术方案：
[00巧]一种硫酸盐系环保电锻方法，所述电锻工艺采用的锻液的组成为：硫酸铭 0.S-1.Omol/L;硫酸钟 0. 2-0. 4mol/L;漠化锭 0. 6-0.Smol/L;棚酸 1. 4-1.emol/L;次 亚憐酸钢0. 6-0. 8mol/L;氨基乙酸1. 2-1. 4mol/L;甲醇0. 02-0. 04mol/L，亚硫酸钢 0. 03-0. 05mol/l，硫酸亚铁 0. 05-0. 07mol/L;甲基丙締酸甲醋 0. 03-0. 05mol/l，聚二甲基 硅氧烷0. 01-0. 03mol/L;所述的电锻工艺为：电锻液的抑值为2. 3-3. 6 ;电锻时的工艺溫 度约为45-55Γ，阴极电流密度为21-23A/dm2,电锻时间15-25分钟，阳极为不诱钢电极。
[0026] 本发明创造性的在锻液中增加了甲基丙締酸甲醋和聚二甲基硅氧烷两种组分，并 确定了二者的适宜含量。经实践表明，增加运两种组分与不增加运两种组分的锻层对比，锻 层基本没有出现裂纹现象，并且结合力大幅提高，百格刀测试无脱落现象。取得了意料不到 的技术效果。
[0027] 除上述本发明的关键组分外，电锻液配方组分中硫酸铭为锻液提供铭离子，硫酸 钟和漠化锭为导电盐，用来增加锻液电导，提高锻液分散能力并减少电耗；棚酸为锻液缓冲 剂，用来维持锻液的抑值在工艺范围内；氨基乙酸与Ξ价铭离子络合，将惰性的Ξ价铭水 合物转化为电活性高的易沉积络离子，W提高锻液的沉积速度和电流效率，改善锻层质量； 棚酸可有效稳定锻液的抑值，维持长时间电锻锻液酸度的稳定，保证锻层的持续增厚。亚 硫酸钢和硫酸亚铁用来防止Ξ价铭离子被氧化为六价铭离子，同时将锻液中已存在的六价 铭离子还原为Ξ价铭离子W提高锻液的稳定性和使用寿命。
[002引本发明与现有技术相比，具有W下优点和效果：
[0029] 本发明通过对锻液成分的调整，可W实现用Ξ价铭替代六价铭，环保清洁无污染， 并且制备的锻层外观光亮，裂纹少，结合力好。锻液稳定性好，使得电锻作业容易操作。
【具体实施方式】W30] 实施例一
[0031] 一种硫酸盐系环保电锻方法，所述电锻工艺采用的锻液的组成为：硫酸铭 0.Smol/L;硫酸钟0. 4mol/L;漠化锭0.emol/L;棚酸1.emol/L;次亚憐酸钢0.emol/L;氨基 乙酸1. 4mol/L;甲醇0. 02mol/L，亚硫酸钢0. 05mol/L，硫酸亚铁0. 05mol/L;甲基丙締酸甲 醋0. 03mol/L，聚二甲基硅氧烷0. 03mol/L;所述的电锻工艺为：电锻液的抑值为2. 3-3. 6 ; 电锻时的工艺溫度为45-55Γ，阴极电流密度为21-23A/dm2,电锻时间15分钟，阳极为不诱 钢电极。 w巧实施例二
[0033] 一种硫酸盐系环保电锻方法，所述电锻工艺采用的锻液的组成为：硫酸铭 1.Omol/L;硫酸钟0.加〇1/1 ;漠化锭0.Smol/L;棚酸1. 4mol/L;次亚憐酸钢0.Smol/L;氨基 乙酸1. 2mol/L;甲醇0. 04mol/L，亚硫酸钢0. 03mol/L，硫酸亚铁0. 07mol/L;甲基丙締酸甲 醋0. 05mol/L，聚二甲基硅氧烷0.Olmol/L;所述的电锻工艺为：电锻液的抑值为2. 3-3. 6; 电锻时的工艺溫度为45-55Γ，阴极电流密度为21-23A/dm2,电锻时间25分钟，阳极为不诱 钢电极。
[0034] 实施例Ξ
[0035] 一种硫酸盐系环保电锻方法，所述电锻工艺采用的锻液的组成为：硫酸铭 0. 9mol/L;硫酸钟0. 3mol/L;漠化锭0. 7mol/L;棚酸1.Smol/L;次亚憐酸钢0. 7mol/L;氨基 乙酸1. 3mol/L;甲醇0. 03mol/L，亚硫酸钢0. 04mol/L，硫酸亚铁0. 06mol/L;甲基丙締酸甲 醋0. 04mol/L，聚二甲基硅氧烷0. 02mol/L;所述的电锻工艺为：电锻液的抑值为2. 3-3. 6; 电锻时的工艺溫度为45-55Γ，阴极电流密度为21-23A/dm2,电锻时间20分钟，阳极为不诱 钢电极。
[0036] 申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程， 但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细 工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进， 对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的 保护范围和公开范围之内。
【主权项】
1. 一种硫酸盐系环保电镀方法，其特征在于，所述电镀工艺采用的镀液的组成为： 硫酸铬 〇· 8-LOmol/L;硫酸钾(λ2-0. 4mol/L;溴化铵(λ6-0. 8mol/L;硼酸L4-L6mol/ L;次亚磷酸钠(λ6-0. 8mol/L;氨基乙酸L2-L4mol/L;甲醇(λ02-0. 04mol/L，亚硫酸钠 0· 03-0. 05mol/L，硫酸亚铁 0· 05-0. 07mol/L;甲基丙烯酸甲酯 0· 03-0. 05mol/L，聚二甲基 硅氧烷0. 01-0. 03mol/L;所述的电镀工艺为：电镀液的pH值为2. 3-3. 6 ;电镀时的工艺温 度约为45-55°C，阴极电流密度为21-23A/dm2,电镀时间15-25分钟，阳极为不锈钢电极。
【专利摘要】本发明公开了一种硫酸盐系环保电镀方法，所述电镀工艺采用的镀液的组成为：硫酸铬0.8-1.0mol/L；硫酸钾0.2-0.4mol/L；溴化铵0.6-0.8mol/L；硼酸1.4-1.6mol/L；次亚磷酸钠0.6-0.8mol/L；氨基乙酸1.2-1.4mol/L；甲醇0.02-0.04mol/L，亚硫酸钠0.03-0.05mol/L，硫酸亚铁0.05-0.07mol/L；甲基丙烯酸甲酯0.03-0.05mol/L，聚二甲基硅氧烷0.01-0.03mol/L；所述的电镀工艺为：电镀液的pH值为2.3-3.6；电镀时的工艺温度约为45-55℃，阴极电流密度为21-23A/dm2，电镀时间15-25分钟，阳极为不锈钢电极。
【IPC分类】C25D3/06
【公开号】CN105332009
【申请号】CN201510784279
【发明人】张颖
【申请人】张颖
【公开日】2016年2月17日
【申请日】2015年11月16日