专利名称：电镀斑铜工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电镀斑铜工f:，属金属材料表面加工和工艺品制作领域。
背景技术：
斑铜的主要成分是铜，其中还杂有金属锡、锌和痕量的金银等其他金属，并未全然 融合而形成的辉斑[1]。斑铜制品独放异彩，有深蓝、紫金、赤红等色，最耀眼是金黄， 后来人工亦可炼制，将其做成日用品或工艺品，表面抛光后在古铜色的底子上斑彩熠熠， 美不胜收。斑铜的各色棱斑呈天然构成，所有器物的斑纹无一雷同，抛光后既可使之表 面色泽美如樱桃红，又可作古史之铜绿点点显示岁月沧桑。它是云南特有的民间传统工母口斑铜制品是精美的工艺品，在装饰装潢中具有很高的应用价值，其特殊性在于斑铜制品的造型和表面晶斑。斑铜制品分"生斑"、"熟斑"两种。生斑即采取含铜量达90 %以上的天然斑铜矿石，经手工熔铸、煅打、磨制加工而成。斑铜矿罕得，原料不易， 产品甚少。熟斑则通过独特的冶炼熔铸，以及复杂的后处理工艺制作加工而成，工艺虽 然复杂，但不愁原料，产品较为丰富'。但目前的斑铜制品，无论是"生斑"、"熟斑" 制品，都是采用铸造成型，使得整个斑铜制品全由斑铜制成，成本较高。同时由于铸造 工艺的局限性，难于在表面精饰中广泛应用。经文献检索，未见与本发明相同的公开报道。参考文献 参考文献[1]徐瑞东.斑铜工艺的研究与应用.首届"挑战杯"昆明理工大学研究生课外科技作品竞赛[J]. 2001.10.[2]《电镀工艺手册》编委会编.电镀工艺手册[M].上海:上海科学技术出版社，1989: 214, 215. 199-202.[3]张允成，胡如南，向荣.电镀手册[M].北京:国防工业出版社，2002: 80-82， 281-308, 4卯-513.
发明内容
本发明的目的在于提供一种生产成本低、操作简便的电镀斑铜工艺。 本发明利用传统的焦磷酸盐电镀低锡铜锡合金工艺[2'3]，并在电镀液中加入锌，银,镍，磷掺杂元素进行铜锡基合金电镀。获取铜锡基合金镀层后，在360-40(TC温度下， 对样品进行30-90分钟的热处理，让铜锡基合金进行不同晶体的生成和长大，使镀层中 含有肉眼可见的不同成分，呈现不同色彩的晶斑或晶纹，即斑铜表面层(图l)。 本方法的具体工序如下a. 镀前处理对选择的样品表面毛刺进行机械或人工清除；用汽油或丙酮浸泡、或 热碱溶液、或洗涤剂浸泡擦拭脱除表面油脂；使用10%wt的盐酸溶液浸泡去除表面氧化 皮；b. 电镀铜锡基合金在传统的焦磷酸盐电镀低锡铜锡合金工艺基础上，添加锌、银、 镍、磷搀杂元素进行铜锡基合金电镀；电镀液配方和操作条件为焦磷酸钾(K4P207 ) 240 280 g/L、 Cu2+ (以焦磷酸l可形式加入)20 25g/L、 Sn2+ (以焦磷酸亚锡形式加入) 20 25g/L、磷酸氢二钠(Na2HP04) 30 50g/L、 二水合柠檬酸三钠(Na3C6H50r2H20) 5 10g/L、氨三乙酸(N(CH2COOH)3) 30 40g/L、搀杂元素(锌，银，镍，磷)0.5-lg/L， 搀杂元素为其中一种，或几种同时使用；pH值8.3 8.8;温度为室温；阴极电流密度0.5 l.OA/dm2;阴阳面积比1:2 3;阴极移动20 25次/min;阳极为电解铜板；电镀时间 150min;c. 晶花化热处理在温度360-400'C下，进行30-卯分钟的保温热处理，随后冷却至室 温；d. 酸洗活化在10。/。Wt的H2SO4溶液中腐蚀活化，待紫黑色镀层退去，露出粉红色的 合金镀层时停止活化；e. 钝化处理在重铬酸钾(K2Cr207) 5-12g/L、用冰醋酸调pH值3-4、温度30-40。C的钝化液中处理6-12min; 'f. 在镀层表面图刷清漆有机防护膜。 上述工序中的e和f处理工序也可不实施。 本发明具有生产成本低、操作简便、产品造型美观等优点。
图l为电镀斑铜表面层。
具体实施例方式实施例1:本工艺实施样品为45tt钢的钢片样品。工艺包括镀前处理、电镀铜锡基合金、晶花 化热处理、酸洗活化、钝化处理，具体工序如下-a. 镀前处理对钢片样品表面毛刺进行人工清除；用汽油浸泡后，在含有洗涤剂的 水中进行清洗以去除表面油脂；使用10%wt的盐酸溶液浸泡去除表面氧化皮；b. 电镀铜锡基合金电镀液配方和工作条件为焦磷酸钾(K4P207) 240g/L、 Cu2+ (以焦磷酸铜形式加入)20g/L、 Sn2+ (以焦磷酸亚锡形式加入)20g/L、磷酸氢二钠 (Na2HP04 ) 30g/L、 二水合柠檬酸三钠(Na3C6H5Or2H20 ) 5g/L 、氨三乙酸 (N(CH2COOH)3) 30g/L、锌+银(以焦磷酸盐形式加入)0.5g/L; pH值8.3;温度为室温；阴极电流密度0.5A/dm、阴阳面积比1:2;阴极移动20次/min;阳极为电解铜板；电 镀时间150min; 'c. 晶花化热处理在温度36(TC下，进行30分钟的保温热处理，随后在空气中自然冷 却；d. 酸洗活化在10。/。Wt的H2SO4溶液中腐蚀活化，待紫黑色镀层退去，露出粉红色的 合金镀层时停止活化；e. 钝化处理在重铬酸钾(K2Cr207) 5g/L、用冰醋酸调pH值3、温度30'C的钝化液中处理6min; 实施例2:本工艺实施样品纯铜片。工艺包括镀前处理、电镀铜锡基合金、晶花化热处理、酸 洗活化、钝化处理及镀层封闭工序，具体工序如下a. 镀前处理对铜片样品表面毛刺进行人工清除；在含有洗涤剂的水中进行清洗以去除表面油脂；使用10%wt的盐酸溶液浸泡去除表面氧化皮；b. 电镀铜锡基合金电镀液配方和工作条件为焦磷酸钾(K4P207 ) 260g/L、 Cu2+(以焦磷酸铜形式加入)22g/L、 Sn2+ (以焦磷酸锡形式加入)22g/L、磷酸氢二钠 (Na2HP04 ) 40g/L、 二水合拧檬酸三钠(Na3C6H507'2H20 ) 8g/L 、氨三乙酸 (N(CH2COOH)3) 35g/L、锌+镍+磷(锌和镍以焦磷酸盐形式加入，磷以单质粉末的形式加入)0.8g/L; pH值8.6;温度为室温；阴极电流密度0.7A/dm2;阴阳面积比1:2.5;阴极移动22次/min;阳极为电解铜板；电镀时间150min;c. 晶花化热处理在温度380'C下，进行60分钟的保温热处理，随后在水中进行水冷 却；d. 酸洗活化在10。/。Wt的H2SC)4溶液中腐蚀活化，待紫黑色镀层退去，露出粉红色的 合金镀层时停止活化；e. 钝化处理在重铬酸钾(K2Cr207) 9g/L、用冰醋酸调pH值3.5、温度35'C的钝 化液中处理8min;f. 在镀层表面涂刷清漆有机防护膜。实施例3:本工艺实施样品镀镍钢片。工艺包括镀前处理、电镀铜锡基合金、晶花化热处理、 酸洗活化、镀层封闭工序，具体工序如下a. 镀前处理用丙酮浸泡浸泡去除表面油脂；使用10%wt的盐酸溶液浸泡活化镀镍 表面；b. 电镀铜锡基合金电镀液配方和工作条件为焦磷酸钾(K4P207) 280g/L、 Cu2+ (以焦磷酸铜形式加入)25g/L、 Sn2+ (以焦磷酸亚锡形式加入)25g/L、磷酸氢二钠 (Na2HP04 ) 50g/L、 二水合柠檬酸三钠(Na3C6H5Or2H20) 10g/L 、氨三乙酸 (N(CH2COOH)3) 40g/L、锌+银+镍+磷(锌、银和镍以焦磷酸盐形式加入，磷以单质粉末的形式加入)lg/L、 pH值8.8;温度为室温、阴极电流密度l.O A/dm2、阴阳面积 比1:3、阴极移动25次/min、阳极为电解铜板、电镀时间150min;c. 晶花化热处理在温度400'C下，进行90分钟的保温热处理，随后用冷风吹冷。 该例为不进行e和f处理工序
权利要求
1、一种电镀斑铜工艺，其特征在于该工艺的具体工序如下a.镀前处理用机械清除法对选择的金属样品表面毛刺进行清除；用汽油或丙酮浸泡、或热碱溶液、或洗涤剂浸泡擦拭脱除表面油脂；使用10％wt的盐酸溶液浸泡去除表面氧化皮；b.电镀铜锡基合金在传统的焦磷酸盐镀低锡铜锡合金工艺中掺杂锌、银、镍、磷元素进行铜锡基合金电镀；焦磷酸盐镀低锡铜锡合金溶液配方和工作条件为焦磷酸钾240～280g/L，Cu2+20～25g/L，Sn2+20～25g/L，磷酸氢二钠30～50g/L，二水合柠檬酸三钠5～10g/L，氨三乙酸30～40g/L，搀杂0.5-1g/L的锌、银、镍、磷元素，搀杂元素的方式为其中一种，或几种同时使用；pH值8.3～8.8；温度为室温、阴极电流密度0.5～1.0A/dm2、阴阳面积比1∶2～3、阴极移动20～25次/min、阳极为电解铜板、电镀时间150min；c.晶花化热处理在温度360-400℃下，进行30-90分钟的保温热处理，随后进行快速水冷、风冷或自然冷却；d.酸洗活化在10％wt的H2SO4溶液中腐蚀活化，待紫黑色镀层退去，露出粉红色的合金镀层时停止活化；e.钝化处理或不钝化处理.钝化处理在重铬酸钾(K2Cr2O7)5-12g/L、用冰醋酸调pH值3-4、温度30-40℃的钝化液中处理6-12min；f.在镀层表面图刷清漆有机防护膜或不刷清漆有机防护膜。
全文摘要
本发明涉及一种电镀斑铜工艺，属金属材料表面加工和工艺品制作领域。本发明利用传统的焦磷酸盐电镀低锡铜锡合金工艺，并在电镀液中加入锌，银，镍，磷掺杂元素进行铜锡基合金电镀。搀杂锌、银、镍、磷元素的量为0.5-1g/L，搀杂元素的方式为其中一种，或几种同时使用。获取铜锡基合金镀层后，在360-400℃温度下，对样品进行30-90分钟的热处理，让铜锡基合金进行不同晶体的生成和长大，使镀层中含有肉眼可见的不同成分，呈现不同色彩的晶斑或晶纹，即斑铜表面层。本发明具有生产成本低、操作简便、产品造型美观等优点。
文档编号C25D5/48GK101255582SQ200710066459
公开日2008年9月3日 申请日期2007年12月14日 优先权日2007年12月14日
发明者苏永庆, 云 钟 申请人:云南师范大学