一种用于制备铜锰尖晶石涂层的铜锰合金镀液及其应用
【专利摘要】本发明提供了一种用于制备铜锰尖晶石涂层的铜锰合金镀液，包括以下浓度的各组分：铜离子源0.025mol/L～0.1mol/L；锰离子源0.25mol/L～1.0mol/L；螯合剂0.03mol/L～0.1mol/L；缓冲剂20g/L～200g/L；稳定剂10g/L～50g/L；余量为溶剂。本发明还提供了一种利用该镀液制备铜锰尖晶石涂层的方法，包括以下步骤：一、除油和活化；二、电镀；三、后处理。本发明工艺简单、条件可控、镀层均匀致密，与金属件基体粘附性好，适用于沉积在固体氧化物金属连接体表面，经由氧化处理后可转变为铜锰尖晶石涂层，提高固体氧化物燃料电池服役寿命。
【专利说明】
-种用于制备铜猛尖晶石涂层的铜猛合金媳液及其应用
技术领域
[0001] 本发明属于电化学技术领域，具体设及一种用于制备铜儘尖晶石涂层的铜儘合金 锻液及其应用。
【背景技术】
[0002] 固体氧化物燃料电池是一种全固态化学发电装置，它在中高溫下将反应物的化学 能直接转化成电能，是绿色能源，对环境污染小。但其高的运行成本阻碍其推广使用，其中 连接体是固体氧化物燃料电池的关键部件，并且占总成本的30%~70%，所W只要大幅降 低连接体的成本，就可大大降低固体氧化物燃料电池的成本。近来，随着固体氧化物燃料电 池的运行溫度从l〇〇〇°C降低到600°C~800°C，运使得廉价的铁素体不诱钢材料取代传统陶 瓷材料制备连接体成为可能。但是铁素体不诱钢在较高溫度下氧化生成的氧化产物可使接 触电阻增大，并且不诱钢中的化挥发会造成"阴极毒化"，导致电池组性能衰减。目前解决该 问题的主要方法是在不诱钢连接体表面施加导电防护涂层。其中，热稳定性好、电导率高、 热膨胀系数适中的铜儘尖晶石涂层成为不诱钢连接体表面最有效的防护涂层之一，备受人 们关注。
[0003] 目前铜儘尖晶石涂层主要的制备方法有：电沉积、浆料涂覆、丝网印刷、等离子喷 涂及物理气相沉积等。其中电沉积方法是在不诱钢表面利用电锻工艺沉积铜儘合金涂层， 之后合金锻层经高溫氧化转变为铜儘尖晶石的方法。该方法成本低廉、涂层厚度可调、适应 复杂基体形状等优点。但是在铜儘合金电锻体系中，Cu2VCu的标准电位为0.337VH，Mn2VMn 的标准电位为-1.18VH，两者标准电位相差很大，并且儘是能从水溶液中可电锻金属中标准 电位最负的金属，所W电锻铜儘合金难度非常大。G.Zangari等人发现在简单的硫酸盐体系 pH为2.6~2.8和6.4~6.8时能在不诱钢表面电锻Cu-Mn合金。电流密度较低时（< 100mA · cnf2)，锻层是海绵状的；电流密度在150mA · cnf2~400mA · cnf2时，锻层是晶体;电流密度较 大时MOOmA · cnf2时，锻层趋向于非晶。其中，质量较好的锻层含化量为2at. %~14at. %。 铜儘尖晶石中Mni.5化1.5化的热膨胀系数和电导率符合连接体涂层要求，所W铜儘尖晶石涂 层中铜的摩尔含量不能低于30%，否则难W得到符合性能要求的铜儘尖晶石涂层，因此需 添加合适的络合剂拉近铜儘合金沉积电位，使铜儘合金锻层中儘含量适中，锻层质量良好， 所W需要发明一种新的铜儘合金电锻液来满足运一需求。
【发明内容】
[0004] 本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种化学性质稳 定、不挥发有害气体、所用药品对环境无害的铜儘合金锻液。该锻液配制工艺简单，成本低 廉;利用该锻液制备的铜儘尖晶石涂层中的铜摩尔含量不低于30%。
[0005] 为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种用于制备铜儘尖晶石涂层 的铜儘合金锻液，其特征在于，包括W下浓度的各组分：
[0006] 铜离子源0.025mol/L~0.1mol/L;
[0007]儘离子源 〇.25mol/L ~l.Omol/L;
[000引馨合剂 0.03mol/L ~O.lmol/l;
[0009] 缓冲剂 20g/L ~200g/L;
[0010] 稳定剂 lOg/L ~50g/L;
[00川余量为溶剂。
[0012] 上述的一种用于制备铜儘尖晶石涂层的铜儘合金锻液，其特征在于，包括W下浓 度的各组分：
[0013] 铜离子源 0.05mol/L;
[0014] 儘离子源 0.5mol/L;
[0015] 馨合剂 0.05mol/L;
[0016] 缓冲剂 30g/l;
[0017] 稳定剂 20g/l;
[001引余量为溶剂。
[0019] 上述的一种用于制备铜儘尖晶石涂层的铜儘合金锻液，其特征在于，所述铜离子 源为氯化铜。
[0020] 上述的一种用于制备铜儘尖晶石涂层的铜儘合金锻液，其特征在于，所述儘离子 源为氯化亚儘。
[0021] 上述的一种用于制备铜儘尖晶石涂层的铜儘合金锻液，其特征在于，所述馨合剂 为乙二胺四乙酸二钢。
[0022] 上述的一种用于制备铜儘尖晶石涂层的铜儘合金锻液，其特征在于，所述缓冲剂 为氯化锭或棚酸。
[0023] 上述的一种用于制备铜儘尖晶石涂层的铜儘合金锻液，其特征在于，所述稳定剂 为漠化锭。
[0024] 上述的一种用于制备铜儘尖晶石涂层的铜儘合金锻液，其特征在于，所述溶剂为 去离子水。
[0025] 上述的一种用于制备铜儘尖晶石涂层的铜儘合金锻液，其特征在于，所述铜儘合 金锻液的抑值为3~7。
[00%]另外，本发明还提供了一种利用上述铜儘合金锻液制备铜儘尖晶石涂层的方法， 其特征在于，该方法包括W下步骤：
[0027]步骤一、锻前处理，包括除油处理和活化处理，具体过程为：
[00%]步骤101、除油处理:将碱性除油剂加热至80°C，然后将待锻金属件置于加热后的 碱性除油剂中浸泡30min，取出后清洗干净并烘干;所述碱性除油剂包括W下浓度的各组 分:憐酸Ξ钢30g/L~40g/L，碳酸钢40g/L~50g/L，氨氧化钢50g/L~60g/L，娃酸钢5g/L~ 6g/L，余量为去离子水；
[0029] 步骤102、活化处理:将步骤101中除油处理后的待锻金属件置于盐酸-硝酸复合酸 液中浸泡60s，然后置于质量百分比浓度为10%~20%的稀硫酸中浸泡60s，取出后清洗干 净;所述盐酸-硝酸复合酸液中HC1的质量百分比浓度为20%~30%，HN化的质量百分比浓 度为5%~10%;
[0030] 步骤二、电锻处理:将步骤102中活化处理后的待锻金属件置于盛装有铜儘合金锻 液的锻槽中，W待锻金属件为阴极，W石墨板为阳极，在锻液溫度20°C~25°C，电流密度为 200mA · cnf2~700mA · cnf2的条件下电锻lOmin~30min，之后将电锻后的金属件取出，用去 离子水清洗干净后吹干，在金属件表面得到铜儘合金锻层；
[0031] 步骤Ξ、后处理:将步骤二中所述铜儘合金锻层置于管式炉中，先在氣气气氛保 护，溫度为800°c的条件下除氨处理化，然后将除氨处理后的铜儘合金锻层在大气气氛，溫 度为800°C的条件下氧化处理化，最终在金属件表面得到铜儘尖晶石涂层。
[0032] 本发明与现有技术相比具有W下优点：
[0033] 1、本发明铜儘合金锻液化学性质稳定，不挥发有害气体，所用药品对环境无害。
[0034] 2、本发明铜儘合金锻液配制工艺简单，成本低廉，利用该锻液制备的铜儘尖晶石 涂层中的铜摩尔含量不低于30%。
[0035] 3、本发明铜儘合金锻液经电锻处理后，得到铜儘尖晶石涂层，该涂层与金属件基 体的粘附性能优良。
[0036] 4、本发明工艺简单、条件可控、锻层均匀致密，与金属件基体粘附性好，适用于沉 积在固体氧化物金属连接体表面，经由氧化处理后可转变为铜儘尖晶石涂层。铜儘尖晶石 涂层能提高金属连接体的抗氧化性能，降低其面比电阻，提高固体氧化物燃料电池服役寿 命。
[0037] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
【附图说明】
[0038] 图1为利用本发明实施例1铜儘合金锻液制备的铜儘合金锻层的表面SEM照片。
[0039] 图2为利用本发明实施例1铜儘合金锻液制备的铜儘尖晶石涂层的表面SEM照片。
[0040] 图3为利用本发明实施例1铜儘合金锻液制备的铜儘尖晶石涂层的截面SEM照片。
【具体实施方式】 [0041 ] 实施例1
[0042] 本实施例用于制备铜儘尖晶石涂层的铜儘合金锻液包括W下浓度的各组分：
[0043] 铜离子源0.05mol/l;所述铜离子源为氯化铜；
[0044] 儘离子源0.5mol/l;所述儘离子源为氯化儘；
[0045] 馨合剂0.05mol/l;所述馨合剂为乙二胺四乙酸二钢；
[0046] 缓冲剂30肖/1;所述缓冲剂为氯化锭或棚酸；
[0047] 稳定剂20g/l;所述稳定剂为漠化锭；
[0048] 余量为溶剂;所述溶剂为去离子水；
[0049] 所述铜儘合金锻液的抑值为5。
[0050] 本实施例所述锻液的制备方法为：
[0051] 步骤一、将馨合剂加入去离子水中，混合均匀后，边揽拌边向溶有馨合剂的溶液中 添加铜离子源，揽拌均匀，得到溶液A;
[0052] 步骤二、将儘离子源溶于去离子水中，然后依次加入缓冲剂和稳定剂，揽拌均匀后 得到溶液B;
[0053] 步骤Ξ、将溶液A揽拌化后，与溶液B混合均匀，揽拌化，用稀盐酸调节抑值，最后加 水定容至IL，得到铜儘合金锻液。
[0054] 本实施例利用上述铜儘合金锻液制备铜儘尖晶石涂层的方法包括W下步骤：
[0055] 步骤一、锻前处理，包括除油处理和活化处理，具体过程为：
[0056] 步骤101、除油处理:将碱性除油剂加热至80°C，然后将待锻金属件置于加热后的 碱性除油剂中浸泡30min，取出后清洗干净并烘干;所述碱性除油剂包括W下浓度的各组 分:憐酸Ξ钢35g/L，碳酸钢45g/L，氨氧化钢55g/L，娃酸钢5.5g/L，余量为去离子水；
[0057] 步骤102、活化处理:将步骤101中除油处理后的待锻金属件置于盐酸-硝酸复合酸 液中浸泡60s，然后置于质量百分比浓度为15%的稀硫酸中浸泡60s，取出后清洗干净;所述 盐酸-硝酸复合酸液由市售浓盐酸和市售浓硝酸加水配制而成，所配制的复合酸液中HC1的 质量百分比浓度为25%，HN03的质量百分比浓度为8% ;
[0058] 步骤二、电锻处理:将步骤102中活化处理后的待锻金属件置于盛装有铜儘合金锻 液的锻槽中，W待锻金属件为阴极，W石墨板为阳极，在锻液溫度22°C，电流密度为500mA · cnf2的条件下电锻20min，之后将电锻后的金属件取出，用去离子水清洗干净后吹干，在金属 件表面得到铜儘合金锻层；
[0059] 步骤Ξ、后处理:将步骤二中所述铜儘合金锻层置于管式炉中，在氣气气氛保护， 溫度为800°C的条件下除氨处理化，然后将除氨处理后的铜儘合金锻层在大气气氛，溫度为 800°C的条件下氧化处理化，最终在金属件表面得到铜儘尖晶石涂层。
[0060] 图1为利用本实施例铜儘合金锻液制备的铜儘合金锻层的表面SBI照片。由图1可 W看到该锻层均匀致密，质量良好。图2为利用本实施例铜儘合金锻液制备的铜儘尖晶石涂 层的表面沈Μ照片。图3为利用本实施例铜儘合金锻液制备的铜儘尖晶石涂层的截面SBI照 片，其中I层为金属基体，Π 层为铜儘尖晶石涂层。结合图2和图3可知，铜儘合金锻层经氧化 后在金属件表面形成均匀一层化2Μη化尖晶石涂层，其中原子百分比[Cu]/[Mn] =2,满足设 计要求。
[0061] 本实施例铜儘合金锻液化学性质稳定，不挥发有害气体，所用药品对环境无害。锻 液配制工艺简单，成本低廉，利用所述铜儘合金锻液经电锻处理后，得到铜儘尖晶石涂层， 该涂层与金属件基体的粘附性能优良，适用于沉积在固体氧化物金属连接体表面，经由氧 化处理后可转变为铜儘尖晶石涂层。铜儘尖晶石涂层能提高金属连接体的抗氧化性能，降 低其面比电阻，提高固体氧化物燃料电池服役寿命。
[0062] 实施例2
[0063] 本实施例用于制备铜儘尖晶石涂层的铜儘合金锻液包括W下浓度的各组分：
[0064] 铜离子源0.075molA;所述铜离子源为氯化铜；
[0065] 儘离子源0.8mol/l;所述儘离子源为氯化儘；
[0066] 馨合剂0.05mol/l;所述馨合剂为乙二胺四乙酸二钢；
[0067] 缓冲剂100肖/1;所述缓冲剂为氯化锭或棚酸；
[0068] 稳定剂40g/l;所述稳定剂为漠化锭；
[0069] 余量为溶剂;所述溶剂为去离子水；
[0070] 所述铜儘合金锻液的pH值为6。
[0071 ]本实施例所述锻液的制备方法为：
[0072]步骤一、将馨合剂加入去离子水中，混合均匀后，边揽拌边向溶有馨合剂的溶液中 添加铜离子源，揽拌均匀，得到溶液A;
[0073] 步骤二、将儘离子源溶于去离子水中，然后依次加入缓冲剂和稳定剂，揽拌均匀后 得到溶液B;
[0074] 步骤Ξ、将溶液A揽拌化后，与溶液B混合均匀，揽拌化，用稀氨水调节pH值，最后加 水定容至1L，得到铜儘合金锻液。
[0075] 本实施例利用上述铜儘合金锻液制备铜儘尖晶石涂层的方法包括W下步骤：
[0076] 步骤一、锻前处理，包括除油处理和活化处理，具体过程为：
[0077] 步骤101、除油处理:将碱性除油剂加热至80°C，然后将待锻金属件置于加热后的 碱性除油剂中浸泡30min，取出后清洗干净并烘干;所述碱性除油剂包括W下浓度的各组 分:憐酸Ξ钢32g/L，碳酸钢48g/L，氨氧化钢56g/L，娃酸钢5.7g/L，余量为去离子水；
[0078] 步骤102、活化处理:将步骤101中除油处理后的待锻金属件置于盐酸-硝酸复合酸 液中浸泡60s，然后置于质量百分比浓度为18%的稀硫酸中浸泡60s，取出后清洗干净;所述 盐酸-硝酸复合酸液由市售浓盐酸和市售浓硝酸加水配制而成，所配制的复合酸液中HC1的 质量百分比浓度为20%，HN03的质量百分比浓度为8% ;
[0079] 步骤二、电锻处理:将步骤102中活化处理后的待锻金属件置于盛装有铜儘合金锻 液的锻槽中，W待锻金属件为阴极，W石墨板为阳极，在锻液溫度24°C，电流密度为250mA · cnf2的条件下电锻18min，之后将电锻后的金属件取出，用去离子水清洗干净后吹干，在金属 件表面得到铜儘合金锻层；
[0080] 步骤Ξ、后处理:将步骤二中所述铜儘合金锻层置于管式炉中，在氣气气氛保护， 溫度为800°C的条件下除氨处理化，然后将除氨处理后的铜儘合金锻层在大气气氛，溫度为 800°C的条件下氧化处理化，最终在金属件表面得到铜儘尖晶石涂层。
[0081] 本实施例铜儘合金锻液化学性质稳定，不挥发有害气体，所用药品对环境无害。锻 液配制工艺简单，成本低廉，利用所述铜儘合金锻液经电锻处理后，得到铜儘尖晶石涂层， 该涂层与金属件基体的粘附性能优良，适用于沉积在固体氧化物金属连接体表面，经由氧 化处理后可转变为铜儘尖晶石涂层。铜儘尖晶石涂层能提高金属连接体的抗氧化性能，降 低其面比电阻，提高固体氧化物燃料电池服役寿命。
[0082] 实施例3
[0083] 本实施例用于制备铜儘尖晶石涂层的铜儘合金锻液包括W下浓度的各组分：
[0084] 铜离子源0.025mol/l;所述铜离子源为氯化铜；
[0085] 儘离子源1 .Omol/l;所述儘离子源为氯化儘；
[00化]馨合剂0.03molA;所述馨合剂为乙二胺四乙酸二钢；
[0087] 缓冲剂200肖/1;所述缓冲剂为氯化锭或棚酸；
[0088] 稳定剂10邑/1;所述稳定剂为漠化锭；
[0089] 余量为溶剂;所述溶剂为去离子水；
[0090] 所述铜儘合金锻液的pH值为3。
[0091 ]本实施例所述锻液的制备方法为：
[0092] 步骤一、将馨合剂加入去离子水中，混合均匀后，边揽拌边向溶有馨合剂的溶液中 添加铜离子源，揽拌均匀，得到溶液A;
[0093] 步骤二、将儘离子源溶于去离子水中，然后依次加入缓冲剂和稳定剂，揽拌均匀后 得到溶液B;
[0094]步骤Ξ、将溶液A揽拌化后，与溶液B混合均匀，揽拌化，用稀盐酸调节pH值，最后加 水定容至1L，得到铜儘合金锻液。
[00%]本实施例利用上述铜儘合金锻液制备铜儘尖晶石涂层的方法包括W下步骤：
[0096] 步骤一、锻前处理，包括除油处理和活化处理，具体过程为：
[0097] 步骤101、除油处理:将碱性除油剂加热至80°C，然后将待锻金属件置于加热后的 碱性除油剂中浸泡30min，取出后清洗干净并烘干;所述碱性除油剂包括W下浓度的各组 分:憐酸Ξ钢30g/L，碳酸钢50g/L，氨氧化钢50g/L，娃酸钢6g/L，余量为去离子水；
[0098] 步骤102、活化处理:将步骤101中除油处理后的待锻金属件置于盐酸-硝酸复合酸 液中浸泡60s，然后置于质量百分比浓度为10%的稀硫酸中浸泡60s，取出后清洗干净;所述 盐酸-硝酸复合酸液由市售浓盐酸和市售浓硝酸加水配制而成，所配制的复合酸液中HC1的 质量百分比浓度为30%，HN03的质量百分比浓度为5% ;
[0099] 步骤二、电锻处理:将步骤102中活化处理后的待锻金属件置于盛装有铜儘合金锻 液的锻槽中，W待锻金属件为阴极，W石墨板为阳极，在锻液溫度20°C，电流密度为700mA · cnf2的条件下电锻30min，之后将电锻后的金属件取出，用去离子水清洗干净后吹干，在金属 件表面得到铜儘合金锻层；
[0100] 步骤Ξ、后处理:将步骤二中所述铜儘合金锻层置于管式炉中，在氣气气氛保护， 溫度为800°C的条件下除氨处理化，然后将除氨处理后的铜儘合金锻层在大气气氛，溫度为 800°C的条件下氧化处理化，最终在金属件表面得到铜儘尖晶石涂层。
[0101] 本实施例铜儘合金锻液化学性质稳定，不挥发有害气体，所用药品对环境无害。锻 液配制工艺简单，成本低廉，利用所述铜儘合金锻液经电锻处理后，得到铜儘尖晶石涂层， 该涂层与金属件基体的粘附性能优良，适用于沉积在固体氧化物金属连接体表面，经由氧 化处理后可转变为铜儘尖晶石涂层。铜儘尖晶石涂层能提高金属连接体的抗氧化性能，降 低其面比电阻，提高固体氧化物燃料电池服役寿命。
[0102] 实施例4
[0103] 本实施例用于制备铜儘尖晶石涂层的铜儘合金锻液包括W下浓度的各组分：
[0104] 铜离子源O.lmolA;所述铜离子源为氯化铜；
[0105] 儘离子源0.25mol/l;所述儘离子源为氯化儘；
[0106] 馨合剂O.lmolA;所述馨合剂为乙二胺四乙酸二钢；
[0107] 缓冲剂20肖/1;所述缓冲剂为氯化锭或棚酸；
[0108] 稳定剂50邑/1;所述稳定剂为漠化锭；
[0109] 余量为溶剂;所述溶剂为去离子水；
[0110] 所述铜儘合金锻液的pH值为7。
[0111] 本实施例所述锻液的制备方法为：
[0112] 步骤一、将馨合剂加入去离子水中，混合均匀后，边揽拌边向溶有馨合剂的溶液中 添加铜离子源，揽拌均匀，得到溶液A;
[0113] 步骤二、将儘离子源溶于去离子水中，然后依次加入缓冲剂和稳定剂，揽拌均匀后 得到溶液B;
[0114] 步骤Ξ、将溶液A揽拌化后，与溶液B混合均匀，揽拌化，用稀氨水调节pH值，最后加 水定容至IL，得到铜儘合金锻液。
[0115] 本实施例利用上述铜儘合金锻液制备铜儘尖晶石涂层的方法包括W下步骤：
[0116] 步骤一、锻前处理，包括除油处理和活化处理，具体过程为：
[0117] 步骤101、除油处理:将碱性除油剂加热至80°C，然后将待锻金属件置于加热后的 碱性除油剂中浸泡30min，取出后清洗干净并烘干;所述碱性除油剂包括W下浓度的各组 分:憐酸Ξ钢40g/L，碳酸钢40g/L，氨氧化钢60g/L，娃酸钢5g/L，余量为去离子水；
[0118] 步骤102、活化处理:将步骤101中除油处理后的待锻金属件置于盐酸-硝酸复合酸 液中浸泡60s，然后置于质量百分比浓度为20%的稀硫酸中浸泡60s，取出后清洗干净;所述 盐酸-硝酸复合酸液由市售浓盐酸和市售浓硝酸加水配制而成，所配制的复合酸液中HC1的 质量百分比浓度为20%，HN03的质量百分比浓度为10% ;
[0119] 步骤二、电锻处理:将步骤102中活化处理后的待锻金属件置于盛装有铜儘合金锻 液的锻槽中，W待锻金属件为阴极，W石墨板为阳极，在锻液溫度25°C，电流密度为200mA · cnf2,电压为20V的条件下电锻lOmin，之后将电锻后的金属件取出，用去离子水清洗干净后 吹干，在金属件表面得到铜儘合金锻层；
[0120] 步骤Ξ、后处理:将步骤二中所述铜儘合金锻层置于管式炉中，在氣气气氛保护， 溫度为800°C的条件下除氨处理化，然后将除氨处理后的铜儘合金锻层在大气气氛，溫度为 800°C的条件下氧化处理化，最终在金属件表面得到铜儘尖晶石涂层。
[0121] 本实施例铜儘合金锻液化学性质稳定，不挥发有害气体，所用药品对环境无害。锻 液配制工艺简单，成本低廉，利用所述铜儘合金锻液经电锻处理后，得到铜儘尖晶石涂层， 该涂层与金属件基体的粘附性能优良，适用于沉积在固体氧化物金属连接体表面，经由氧 化处理后可转变为铜儘尖晶石涂层。铜儘尖晶石涂层能提高金属连接体的抗氧化性能，降 低其面比电阻，提高固体氧化物燃料电池服役寿命。
[0122] 此外，本发明的
【申请人】为了确定铜儘合金电锻液的最佳配比，特进行了大量的实 验验证，对开发的基础配方进行加量优化，依次调节配方中主盐浓度、抑值、电流密度和沉 积时间，具体如下：试验中使用大小相同的430不诱钢基件进行电锻，电锻溫度均为25^， ΝΗ4ΒΓ和NH4C1的添加量不变，分别为20g/L和30g/L。利用SEM和EDS对得到的铜儘尖晶石涂层 的形貌，截面形貌和成分进行测试。锻液组分和pH值的选取对铜儘尖晶石涂层外观的影响 测试结果如表1所示。
[0123] 表1锻液组分和pH值的选取对铜儘尖晶石涂层外观的影响
[0124]
[0125] 由表1可知，对比试验1#、2#、3#和4#可知，得到较适宜的铜儘尖晶石涂层的优化结 果为1#。通过对涂层表面进行SEM分析可知，该涂层均匀致密，质量良好，在金属件表面形成 均匀一层化2Mn化尖晶石涂层，其中原子百分比[化]/[Mn] = 2,满足设计要求，为S0FC连接体 表面防护涂层的发展提供技术支持。
[0126] W上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制。凡是根据发明技 术实质对W上实施例所作的任何简单修改、变更W及等效变化，均仍属于本发明技术方案 的保护范围内。
【主权项】
1. 一种用于制备铜锰尖晶石涂层的铜锰合金镀液，其特征在于，包括以下浓度的各组 分： 铜离子源0.025mol/L~0 · lmol/L; 猛离子源〇.25mol/L~1 .Omol/L; 整合剂〇 .〇3mol/L~0 · lmol/L; 缓冲剂20g/L~200g/L; 稳定剂l〇g/L~50g/L; 余量为溶剂。2. 根据权利要求1所述的一种用于制备铜锰合金尖晶石涂层的铜锰合金镀液，其特征 在于，包括以下浓度的各组分： 铜离子源0 .〇5mol/L; 猛离子源〇.5mol/L; 螯合剂 〇.〇5mol/L; 缓冲剂30g/L; 稳定剂20g/L; 余量为溶剂。3. 根据权利要求1或2所述的一种用于制备铜锰尖晶石涂层的铜锰合金镀液，其特征在 于，所述铜离子源为氯化铜。4. 根据权利要求1或2所述的一种用于制备铜锰尖晶石涂层的铜锰合金镀液，其特征在 于，所述锰离子源为氯化亚锰。5. 根据权利要求1或2所述的一种用于制备铜锰尖晶石涂层的铜锰合金镀液，其特征在 于，所述螯合剂为乙二胺四乙酸二钠。6. 根据权利要求1或2所述的一种用于制备铜锰尖晶石涂层的铜锰合金镀液，其特征在 于，所述缓冲剂为氯化铵或硼酸。7. 根据权利要求1或2所述的一种用于制备铜锰尖晶石涂层的铜锰合金镀液，其特征在 于，所述稳定剂为溴化铵。8. 根据权利要求1或2所述的一种用于制备铜锰尖晶石涂层的铜锰合金镀液，其特征在 于，所述溶剂为去离子水。9. 根据权利要求1或2所述的一种用于制备铜锰尖晶石涂层的铜锰合金镀液，其特征在 于，所述铜锰合金镀液的pH值为3~7。10. -种利用如权利要求1或2所述铜锰合金镀液制备铜锰尖晶石涂层的方法，其特征 在于，该方法包括以下步骤： 步骤一、镀前处理，包括除油处理和活化处理，具体过程为： 步骤101、除油处理:将碱性除油剂加热至80°C，然后将待镀金属件置于加热后的碱性 除油剂中浸泡30min，取出后清洗干净并烘干;所述碱性除油剂包括以下浓度的各组分:磷 酸三钠30g/L~40g/L，碳酸钠40g/L~50g/L，氢氧化钠50g/L~60g/L，娃酸钠5g/L~6g/L， 余量为去尚子水； 步骤102、活化处理:将步骤101中除油处理后的待镀金属件置于盐酸-硝酸复合酸液中 浸泡60s，然后置于质量百分比浓度为10%~20%的稀硫酸中浸泡60s，取出后清洗干净;所 述盐酸-硝酸复合酸液中HC1的质量百分比浓度为20%~30%，HN〇3的质量百分比浓度为 5%~10% ; 步骤二、电镀处理:将步骤102中活化处理后的待镀金属件置于盛装有铜锰合金镀液的 镀槽中，以活化处理后的待镀金属件为阴极，以石墨板为阳极，在镀液温度20°C~25°C，电 流密度为200mA · cnf2~700mA · cnf2的条件下电镀lOmin~30min，之后将电镀后的金属件 取出，用去离子水清洗干净后吹干，在金属件表面得到铜锰合金镀层； 步骤三、后处理:将步骤二中所述铜锰合金镀层置于管式炉中，先在氩气气氛保护，温 度为800°C的条件下除氢处理2h，然后将除氢处理后的铜锰合金镀层在大气气氛，温度为 800°C的条件下氧化处理2h，最终在金属件表面得到铜锰尖晶石涂层。
【文档编号】C25D3/58GK106011958SQ201610643626
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年8月8日
【发明人】张慧慧, 朱明 , 张路路
【申请人】西安科技大学