CN103290464B - 一种不锈钢发黑膜的电化学退镀方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种不锈钢发黑膜的电化学退镀方法，该方法包括将待退除发黑膜的不锈钢工件为阳极，不锈钢板或铅板为阴极置于盛有电化学退镀液的电解槽中，在阴极和阳极之间通电进行退镀；所述电化学退镀液为硫酸铜5-25g/L、发黑剂10-30g/L、缓冲剂5-25g/L、络合剂3-15g/L，pH为4-6。不锈钢表面平整光滑，没有被腐蚀，不需要经过平整处理便可再次发黑。
Description
技术领域
本发明属于表面处理领域，尤其涉及一种不锈钢发黑膜的电化学退镀方法。
背景技术
不锈钢着黑色已广泛应用于武器、光学仪器的零部件的消光处理以及不锈钢制品的黑色精饰处理。过去常采用的方法是重铬酸盐高温化学氧化法和重铬酸盐电解氧化法。但是该方法含有六价铬，污染环境。现在一般用硫酸铜、硫酸锰、磷酸二氢钠、醋酸钠和生黑剂对不锈钢进行电镀形成黑色膜层。该黑色膜层的主要成分是氧化铜。
但是对于不锈钢在发黑过程中产生的不良品，现有的方法一般是将工件浸泡在退膜溶液中，利用化学腐蚀溶解的方法进行退除，文献“不锈钢电化学发黑新工艺”指出将工件浸入硝酸-氢氟酸活化处理液中数秒即可完全退去发黑膜。但是该方法速度快，不易控制，容易腐蚀基材。
发明内容
本发明为解决现有的退除不锈钢表面的氧化铜膜层的方法速度快、不易控制的技术问题，提供一种易于控制的不锈钢发黑膜的电化学退镀方法。
本发明公开了一种不锈钢表面氧化铜膜层的电化学退除方法，
该方法包括将待退除发黑膜的不锈钢工件为阳极，不锈钢板或铅板为阴极置于盛有电化学退镀液的电解槽中，在阴极和阳极之间通电进行退镀；所述电化学退镀液为硫酸铜5-25g/L、发黑剂10-30g/L、缓冲剂5-25g/L、络合剂3-15g/L，pH为4-6。
本发明的方法能够很好的退除不锈钢表面的发黑膜层，并且该方法可以很好的控制。而且本发明所用的退镀液为不锈钢发黑用的发黑液，可以实现发黑、退膜一体化，从而简化工艺，提高工作效率；另外，退膜反应产物进入溶液再次作为发黑物质，可以提高发黑溶液的利用效率和使用寿命；整体上由于工艺简化和溶液寿命提高可以较好的降低制作成本。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供了一种不锈钢发黑膜的电化学退镀方法，该方法包括将待退除发黑膜的不锈钢工件为阳极，不锈钢板或铅板为阴极置于盛有电化学退镀液的电解槽中，在阴极和阳极之间通电进行退镀；所述电化学退镀液为硫酸铜5-25g/L、发黑剂10-30g/L、缓冲剂5-25g/L、络合剂3-15g/L，pH为4-6。
本发明所述的电化学退镀方法，主要是针对成分是氧化铜的发黑膜，其退膜过程中的电极反应为：
（1）阳极：氧化铜溶解，铜离子进入溶液中，同时析出氧气。
CuO﹢2OH﹣﹣4e＝Cu2﹢﹢H2O﹢O2↑
（2）阴极：析出氢气。
2H﹢﹢2e＝H2↑
根据本发明所提供的不锈钢电化学发黑方法，优选地，所述阴极和阳极之间通脉冲直流电。更优选地，所述脉冲直流电的电压为10-20V，频率为0-10KHz，占空比为20-60%，电流密度为0.1-3A/dm2，时间为5-50s。
根据本发明所提供的电化学退除方法，为了使退镀液的流动性更好，优选地，所述电化学退除液还包括黏度调节剂，所述黏度调节剂的含量为3-15g/L。所述黏度调节剂是聚合多元醇。黏度调节剂为聚乙二醇、二聚丙三醇、三聚丙三醇中的至少一种。
根据本发明所提供的电化学退除方法，优选地，络合剂为乙二胺四乙酸二钠、柠檬酸钠、酒石酸钠中的至少一种；所述发黑剂为硝酸钠、硝酸钾中的一种或其混合物。所述缓冲剂为硫酸铵、柠檬酸铵、氟化氢铵中的至少一种。
下面用具体的实施例对本发明作进一步的详细描述。
实施例1
（1）前处理：1：20稀释除油液65℃超声除油5min；去离子水80℃超声清洗40s；25%盐酸溶液除锈活化15s；去离子水清洗60s；
（2）发黑：电解液为：硫酸铜15g/L、硝酸钠10g/L、硫酸铵10g/L、乙二胺四乙酸二钠5g/L、聚乙二醇5g/L，电压22V、电流密度2A/dm2、时间4min；
（3）退膜：电化学退除液：硫酸铜15g/L、硝酸钠10g/L、硫酸铵10g/L、乙二胺四乙酸二钠5g/L、聚乙二醇5g/L，pH为5，电压12V、时间40s，频率1KHz，占空比为20%。
实施例2
（1）前处理：1：20稀释除油液65℃超声除油5min；去离子水80℃超声清洗40s；25%盐酸溶液除锈活化15s；去离子水清洗60s。
（2）发黑：电解液：硫酸铜25g/L、硝酸钾20g/L、柠檬酸铵20g/L、柠檬酸钠10g/L、聚乙二醇10g/L，电压30V、电流密度3A/dm2、时间5min。
（3）退膜：电化学退除液：硫酸铜25g/L、硝酸钾20g/L、柠檬酸铵25g/L、柠檬酸钠15g/L、聚乙二醇15g/L，pH为4.5，电压20V、时间50s，频率10KHz，占空比为60%。
实施例3
（1）1：10稀释除油液75℃超声除油10min；去离子水80℃超声清洗40s；25%盐酸溶液除锈活化20s；去离子水清洗60s。
（2）发黑：电解液：硫酸铜25g/L、硝酸钠20g/L、硫酸铵20g/L、柠檬酸钠10g/L、二聚丙三醇10g/L，电压15V、频率8KHz、占空比20%、时间3min。
（3）退膜：硫酸铜5g/L、硝酸钠30g/L、硫酸铵5g/L、柠檬酸钠3g/L、二聚丙三醇3g/L，pH为5.5，电压10V、频率6KHz、占空比40%、时间30s。
对比例1
（1）1：10稀释除油液75℃超声除油10min；去离子水80℃超声清洗40s；25%盐酸溶液除锈活化20s；去离子水清洗60s。
（2）发黑：电解液：硫酸铜25g/L、硝酸钠20g/L、硫酸铵20g/L、柠檬酸钠10g/L、二聚丙三醇10g/L，电压15V、频率8KHz、占空比20%、时间3min。
（3）退膜：将工件浸入硝酸-氢氟酸活化处理液处理10S，硝酸-氢氟酸的浓度为20%。
测试方法及数据
用肉眼观察发黑膜的表面质量以及退膜后的表面状态，结果见表1。
表1
| 表面质量 | |
| 实施例1 | 表面平整光滑，没有被腐蚀，不需要经过平整处理便可再次发黑。 |
| 实施例2 | 表面平整光滑，没有被腐蚀，不需要经过平整处理便可再次发黑。 |
| 实施例3 | 表面平整光滑，没有被腐蚀，不需要经过平整处理便可再次发黑。 |
| 对比例1 | 基体上有明显的腐蚀，需要重新抛光再发黑。 |
从表1中可以看出，用本发明的退镀方法对不锈钢发黑膜进行的退镀，不锈钢表面平整光滑，没有被腐蚀，不需要经过平整处理便可再次发黑。而用对比例的方法对不锈钢发黑膜进行的退镀，不锈钢表面有明显的腐蚀，需要重新抛光再发黑。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种不锈钢发黑膜的电化学退镀方法，其特征在于，该方法包括将待退除发黑膜的不锈钢工件为阳极，不锈钢板或铅板为阴极置于盛有电化学退镀液的电解槽中，在阴极和阳极之间通电进行退镀；所述电化学退镀液为硫酸铜5-25g/L、发黑剂10-30g/L、缓冲剂5-25g/L、络合剂3-15g/L，pH为4-6。
2.根据权利要求1所述的不锈钢发黑膜的电化学退镀方法，其特征在于，所述阴极和阳极之间通脉冲直流电。
3.根据权利要求2所述的不锈钢发黑膜的电化学退镀方法，其特征在于，所述脉冲直流电的电压为10-20V，频率为1-10KHz，占空比为20-60%，电流密度为0.1-3A/dm2，时间为5-50s。
4.根据权利要求1所述的不锈钢发黑膜的电化学退镀方法，其特征在于，所述电化学退除液还包括黏度调节剂，所述黏度调节剂的含量为3-15g/L。
5.根据权利要求4所述的不锈钢发黑膜的电化学退镀方法，其特征在于，所述黏度调节剂是聚合多元醇。
6.根据权利要求5所述的不锈钢发黑膜的电化学退镀方法，其特征在于，所述黏度调节剂为聚乙二醇、二聚丙三醇、三聚丙三醇中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的不锈钢发黑膜的电化学退镀方法，其特征在于，所述络合剂为乙二胺四乙酸二钠、柠檬酸钠、酒石酸钠中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的不锈钢发黑膜的电化学退镀方法，其特征在于，所述发黑剂为硝酸钠、硝酸钾中的一种或其混合物。
9.根据权利要求1所述的不锈钢发黑膜的电化学退镀方法，其特征在于，所述缓冲剂为硫酸铵、柠檬酸铵、氟化氢铵中的至少一种。
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- 2012-02-24 CN CN201210043667.0A patent/CN103290464B/zh not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
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