专利名称：一种锌合金表面的化学镀铜溶液及其镀铜工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及锌合金表面处理技术领域，具体涉及一种锌合金表面化学镀铜。
背景技术：
锌合金是一种国内储量丰富，并且价格比铜合金低的合金产品，具有熔点低、机械强度较高、延展性较好以及易于铸造和切削加工的优点。但是，锌合金不耐腐蚀，在环境中表面易发生氧化影响美观，并且随腐蚀时间延长会影响其他性能。因此，锌合金在应用过程中需要进行表面防护。一般，首先在锌合金基材表面电镀一层铜，然后在铜镀层的基础上， 通过染色、电镀锡、镀镍等方法获得既有美观又有防护作用的镀层。在实际应用中，要求各种镀层结合力强，镀层均勻且具有一定厚度。由于传统的底层镀铜常采用含氰化物的配方工艺，工艺较复杂且对环境和生产带来一定污染。传统的化学镀铜工艺，以甲醛等为还原剂，EDTA和酒石酸钾钠为单独或混合络合剂，因此对环境和人体都有重大危害。针对该问题，已开发了一些无甲醛化学镀铜溶液， 但是，大多数常规无甲醛化学镀铜溶液由于他们的高反应性，具有较差的稳定性，使用时很快就会分解。另外，已开发的化学镀铜工艺，由于镀铜溶液的PH值较低，易造成锌合金腐蚀，不适合锌合金底层镀铜。因此，需要开发一种适合较活泼锌合金材料的具有高稳定性的无甲醛化学镀铜溶液及其镀铜工艺，能够迅速、无污染、无腐蚀地进行锌合金底层化学镀铜过程。
发明内容
本发明的技术目的在于提供一种锌合金表面的化学镀铜溶液，该化学镀铜溶液中不含甲醛、乙醛等对环境和人体有重大危害的成分，并且具有较高的稳定性，是一种用于锌合金的环保、稳定、实用的化学镀铜溶液。本发明锌合金表面的化学镀铜溶液主要包括以下组分
五水合硫酸铜5 7g/L
络合剂30 70g/L
氢氧化钠90 120g/L
次亚磷酸钠4 10g/L
2,2，-联吡啶90 110mg/L
亚铁氰化钾10 20mg/L其中，络合剂包括但不限于酒石酸钾钠和乙二胺四乙酸二钠。本发明还提供的一种利用上述化学镀铜溶液进行锌合金表面化学镀铜的工艺，该工艺流程为(1)将锌合金依次进行超声除油、热水洗、冷水洗，然后进行酸洗活化处理，之后水洗去除表面残留的酸洗液；
(2)将本发明提供的锌合金表面的化学镀铜溶液的pH值进行调节，使其PH值为 10. 5 13. 0 ；(3)将步骤⑴处理后的锌合金放入步骤(2)得到的化学镀铜溶液中浸泡3 6 分钟，然后水洗烘干，即得到表面化学镀铜完毕的锌合金。与现有技术相比，本发明提供的锌合金表面的化学镀铜溶液不含甲醛、乙醛等对环境和人体有重大危害的成分，有效减小了环境污染，并且该化学镀铜溶液成本低、具有较高的稳定性，因此是一种用于锌合金的环保、稳定、实用的化学镀铜溶液。另外，采用本发明提供的锌合金表面的化学镀铜工艺包括除油、活化、化学镀等工序，工艺简单，环保易于实现，克服了目前锌合金化学镀铜难于起镀问题，是一种环保、经济、实用的化学镀铜工艺，具有良好的应用前景。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明作进一步详细描述，需要指出的是，以下所述实施例旨在便于对本发明的理解，而对其不起任何限定作用。实施例1 本实施例中，锌合金样品为锌合金拉链。锌合金拉链表面的化学镀铜溶液主要包括以下组分
五水合硫酸铜5g/L
酒石酸钾钠40g/L
氢氧化钠90g/L
次亚磷酸钠4g/L
2，2，-联吡啶100mg/L
亚铁氰化钾20mg/L使用上述化学镀铜溶液对锌合金拉链表面进行化学镀铜的具体工艺流程如下 (1)在工作槽内将锌合金拉链进行超声除油，除油液成分和工作条件如下
除油粉50 70g/L
水余量
温度60 70°C
时间2分钟(2)将步骤(1)超声除油处理后的锌合金拉链先用热水洗，防止拉链表面残留有除油液，再用冷水洗。(3)将步骤( 处理后的锌合金拉链进行酸洗活化，酸洗液成分和工作条件如下
浓硫酸IOOg
水加至IOOOmL
温度室温
时间10秒
酸洗活化处理后，水洗去除表面残留的酸洗液。(4)采用硫酸或氢氧化钠将上述锌合金表面的化学镀铜溶液的pH调节为12。(5)在温度为40°C的条件下，将步骤(3)处理后的锌合金拉链浸置于上述步骤⑷ 调节后的化学镀铜溶液中浸泡3分钟进行表面镀铜，然后水洗，烘干。经上述化学镀铜工艺得到的锌合金拉链呈黄铜色外观，表面镀铜层与锌合金拉链的结合力良好。实施例2 本实施例中，锌合金样品为锌合金五金工具。锌合金五金工具表面的化学镀铜溶液主要包括以下组分
五水合硫酸铜7g/L
乙二胺四乙酸二钠40g/L
氢氧化钠110g/L
次亚磷酸钠5g/L
2，2，-联吡啶90mg/L
亚铁氰化钾15mg/L使用上述化学镀铜溶液对锌合金五金工具表面进行化学镀铜的具体工艺流程如下(1)在工作槽内将锌合金五金工具进行超声除油，除油液成分和工作条件与实施例1中除油液成分和工作条件相同。(2)将步骤(1)超声除油处理后的锌合金五金工具先用热水洗，防止拉链表面残留有除油液，再用冷水洗。(3)将步骤( 处理后的锌合金五金工具进行酸洗活化，酸洗液成分和工作条件与实施例1中相同，酸洗活化处理后，水洗去除表面残留的酸洗液。(4)采用硫酸或氢氧化钠将上述锌合金表面的化学镀铜溶液的pH调节为12。(5)在温度为30°C的条件下，将步骤C3)处理后的锌合金五金工具浸置于上述步骤(4)调节后的化学镀铜溶液中浸泡6分钟进行表面镀铜，然后水洗，烘干。经上述化学镀铜工艺得到的锌合金五金工具呈黄铜色外观，表面镀铜层与锌合金五金工具的结合力良好。实施例3 本实施例中，锌合金样品为锌合金零件。锌合金零件表面的化学镀铜溶液主要包括以下组分五水合硫酸铜7g/L
酒石酸钾钠50g/L
乙二胺四乙酸二钠20g/L
氢氧化钠120g/L
次亚磷酸钠10g/L
2，2，-联吡啶110mg/L
亚铁氰化钾20mg/L使用上述化学镀铜溶液对锌合金零件表面进行化学镀铜的具体工艺流程如下(1)在工作槽内将锌合金零件进行超声除油，除油液成分和工作条件与实施例1 中除油液成分和工作条件相同。(2)将步骤(1)超声除油处理后的锌合金零件先用热水洗，防止零件表面残留有除油液，再用冷水洗。(3)将步骤( 处理后的锌合金零件进行酸洗活化，酸洗液成分和工作条件与实施例1中相同，酸洗活化处理后，水洗去除表面残留的酸洗液。(4)采用硫酸或氢氧化钠将上述锌合金表面的化学镀铜溶液的pH调节为13。(5)在温度为50°C的条件下，将步骤C3)处理后的锌合金五金零件浸置于上述步骤(4)调节后的化学镀铜溶液中浸泡6分钟进行表面镀铜，然后水洗，烘干。经上述化学镀铜工艺得到的锌合金零件呈黄铜色外观，表面镀铜层与锌合金零件的结合力良好。以上所述的实施例对本发明的技术方案和有益效果进行了详细说明，应理解的是以上所述仅为本发明的具体实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的原则范围内所做的任何修改和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种锌合金表面的化学镀铜溶液，其特征是包括以下组分五水合硫酸铜络合剂`5 7g/L 30 70g/L 90 120g/L 4 10g/L氢氧化钠次亚磷酸钠 2，2’ -联吡啶亚铁氰化钾`90 110mg/L 10 20mg/L
2.根据权利要求1所述的化学镀铜溶液，其特征是所述的络合剂为酒石酸钾钠、乙二胺四乙酸二钠中的一种或者两种。
3.利用权利要求1所述的化学镀铜溶液进行锌合金表面化学镀铜的工艺，其特征是 包括如下步骤(1)将锌合金依次进行超声除油、热水洗、冷水洗，然后进行酸洗活化处理，之后水洗去除表面残留的酸洗液；(2)将本发明提供的锌合金表面的化学镀铜溶液的PH值进行调节，使其pH值为 10. 5 13. 0 ；(3)将步骤(1)处理后的锌合金放入步骤( 得到的化学镀铜溶液中浸泡3 6分钟， 然后水洗烘干，即得到表面化学镀铜完毕的锌合金。
4.根据权利要求3所述的锌合金表面化学镀铜的工艺，其特征是所述的络合剂为酒石酸钾钠、乙二胺四乙酸二钠中的一种或者两种。
全文摘要
本发明公开了一种锌合金表面的化学镀铜溶液及其镀铜工艺，属于锌合金表面非电镀处理技术。该化学镀铜溶液包括五水合硫酸铜5～7g/L、络合剂30～70g/L、氢氧化钠90～120g/L、次亚磷酸钠4～10g/L、2，2’-联吡啶90-110mg/L、亚铁氰化钾10～20mg/L，是一种不含甲醛、乙醛等对环境和人体有重大危害成分，并且稳定性较高的环保、稳定、实用的化学镀铜溶液。另外，本发明提供的锌合金表面的化学镀铜工艺包括除油、活化、化学镀等工序，工艺简单，环保易于实现，克服了目前锌合金化学镀铜难于起镀问题，是一种环保、经济、实用的化学镀铜工艺，具有良好的应用前景。
文档编号C23C18/40GK102392236SQ201110348879
公开日2012年3月28日 申请日期2011年11月7日 优先权日2011年11月7日
发明者吴浩杰, 姜建军, 宋振纶 申请人:中国科学院宁波材料技术与工程研究所