CN106245068A - 一种网罩用电镀铬溶液及其电镀铬方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种网罩用电镀铬溶液及其电镀铬方法,所述溶液包括如下重量份的成分:三价铬盐:40~50份,硫酸铵:20~30份,硫酸铝:15~25份,硫酸镁:15~30份,硫酸:10~20份,十二烷基硫酸钠:5~10份,纳米氮化铝:5~10份,十二烷基苯磺酸钠:1~5份,络合剂:1~5份,配位剂:1~5份,导电盐:1~5份,缓冲剂:1~5份,有机添加剂:1~5份,去离子水:80~100份。所述电镀铬溶液采用三价铬盐,对环境友好,有利于生产人员身体健康,不含铅镉汞等有害金属,镀层厚度高,硬度强,耐腐蚀能力强。
Description
技术领域
本发明属于金属表面处理技术领域,具体地,涉及一种网罩用电镀铬溶液及其电镀铬方法。
背景技术
铬是一种微带蓝色的银白色金属,相对原子质量51.99,密度6.98~7.21g/cm3,熔点为1875~1920℃,金属铬在空气中极易钝化,表面形成一层极薄的钝化膜,从而显示出贵金属的性质。
镀铬层具有很高的硬度,根据镀液成分和工艺条件不同,其硬度可在很大范围400~1200HV内变化。镀铬层有较好的耐热性,在500℃以下加热,其光泽性、硬度均无明显变化,温度大于500℃开始氧化变色,大于700℃硬度开始降低。镀铬层的摩擦系小数,特别是干摩擦系数,在所有的金属中是最低的。所以镀铬层具有很好的耐磨性。
铬镀层具有良好的化学稳定性,在碱、硫化物、硝酸和大多数有机酸中均不发生作用,但能溶于氢氯酸(如盐酸)和热的硫酸中。
经电镀铬处理后,模具、工件有如下优点:
1、表面平整、光洁、易于脱模;2、防锈;3、电镀过程中原零件变形小,表层镀铬后可增强硬度(HR65以上),耐高温达500℃、耐腐蚀、防酸、耐磨损。
然而,电镀铬工艺中经常存在电流效率低,而且采用六价铬的电镀液对人体和环境有较大的危害性,因此电镀铬技术领域中的技术人员在尝试电镀铬溶液的替代品,例如锡-钴或锡-钴-锌三元合金可代替装饰性镀铬,化学镀镍-磷或镍-硼合金或一种铁基合金可代替耐磨镀铬等,但铬层因有其特殊的优点和用途,难以全部取代。
从化合价来分,镀铬溶液可分六价铬和三价铬两种,六价铬毒液毒性较大,而且电流效率低,一般标准六价铬电镀液电流效率只有13%左右,三价铬镀液则有电流效率高、镀液毒性低等优点,但控制起来较为困难,且镀层色泽欠佳,因此难以推广。
对于防锈切削液,目前国内主要存在如下文献:
专利公开号:CN105696028A,公开了一种可以用三价铬电镀厚铬的电镀溶液及电镀方法,有效解决了三价铬镀层不能增厚的问题。该三价铬电镀溶液的镀液成份为:氯化铬0.4~1.2mol/L,配位剂0.5~3.0mol/L,缓冲剂0.1~0.8mol/L,导电盐0.5~2.0mol/L,有机添加剂3~35g/L,其余为水。采用氯化物镀液体系和高密度石墨阳极,在25~45A/dm2的电流密度下制备出表面平整,结晶致密,与基体结合力好,厚度达到60μm以上的三价铬镀层,镀层硬度HV800以上。然而,该专利提供的电镀熔液虽然采用三价的氯化铬,但是其成分简单,电镀效果值得商榷,且不适用于网罩电镀铬。
发明内容
为解决上述存在的问题,本发明的目的在于提供一种网罩用电镀铬溶液及其电镀铬方法,所述电镀铬溶液采用三价铬盐,对环境友好,有利于生产人员身体健康,不含铅镉汞等有害金属,镀层厚度高,硬度强,耐腐蚀能力强。
为达到上述目的,本发明的技术方案是:
一种网罩用电镀铬溶液,所述溶液包括如下重量份的成分:三价铬盐:40~50份,硫酸铵:20~30份,硫酸铝:15~25份,硫酸镁:15~30份,硫酸:10~20份,十二烷基硫酸钠:5~10份,纳米氮化铝:5~10份,十二烷基苯磺酸钠:1~5份,络合剂:1~5份,配位剂:1~5份,导电盐:1~5份,缓冲剂:1~5份,有机添加剂:1~5份,去离子水:80~100份。
进一步,所述溶液包括如下重量份的成分:三价铬盐:45~50份,硫酸铵:20~25份,硫酸铝:15~20份,硫酸镁:20~30份,硫酸:10~16份,十二烷基硫酸钠:5~8份,纳米氮化铝:7~10份,十二烷基苯磺酸钠:1~3份,络合剂:2~5份,配位剂:3~5份,导电盐:1~4份,缓冲剂:4~5份,有机添加剂:3~5份,去离子水:80~90份。
优选地,所述溶液包括如下重量份的成分:三价铬盐:45份,硫酸铵:25份,硫酸铝:20份,硫酸镁:25份,硫酸:15份,十二烷基硫酸钠:6份,纳米氮化铝:8份,十二烷基苯磺酸钠:2份,络合剂:3份,配位剂:4份,导电盐:3份,缓冲剂:5份,有机添加剂:3份,去离子水:90份。
另,所述三价铬盐为硫酸铬、碱式硫酸铬、三氯化铬、碳酸铬、乙酸铬,甲酸铬或氢氧化铬。
另有,所述络合剂为苹果酸、酒石酸、草酸、甲酸、柠檬酸、5-磺基水杨酸、亚氨基二乙酸、天门冬氨酸或乙酸。
再,所述配位剂为乙醇酸、甲醇、尿素或乙内酰脲。
再有,所述导电盐为氯化钠或氯化铵。
且,所述有机添加剂为聚乙二醇、聚乙烯醇、丁炔二醇、聚乙烯亚胺或烷基酚聚氧乙烯醚。
同时,本发明还提供一种采用网罩用电镀铬溶液对网罩进行电镀的方法,所述电镀方法包括如下步骤:
1)配置电镀铬溶液
将纳米氮化铝加入十二烷基苯磺酸钠中,加入20~30份去离子水,在600~800转/分的转速下剪切分散15~20分钟,在1000~1200转/分的转速下,剪切5~10分钟,按照配比,加入所述三价铬盐、硫酸铵、硫酸铝、硫酸镁、硫酸、十二烷基硫酸钠、络合剂、配位剂、导电盐、缓冲剂、有机添加剂及剩余去离子水,在500~600转/分转速下搅拌10~15分钟,混合均匀,采用超声波分散,分散功率700~800W,分散时间10~15分钟,得所述电镀铬溶液;
2)网罩电镀铬
取步骤1)所得电镀铬溶液,在700~800转/分的转速搅拌2~3小时,电镀液pH值为2~3,将待镀网罩除油、除锈清洗干净,打磨光滑,作为阴极,石墨作为阳极,浸入电镀铬溶液中,溶液温度40~55℃,阴极电流密度:15~25A/dm2,电镀时间1~2小时,电镀过程中搅拌,转速为150~200转/分。
另,镀层厚度为50~80μm。
本发明的有益效果在于:
所述电镀铬溶液采用三价铬盐,对环境友好,有利于生产人员身体健康,经检测,不含铅镉汞等有害金属,添加纳米氮化铝,提升镀层活性,添加络合剂,配位剂,导电盐,缓冲剂,有机添加剂,增强镀层厚度,镀层厚度高达50~80μm,硬度高达HV高达1000~1100,耐腐蚀能力强,耐盐雾测试10~15天镀层不变色。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明,但不能用来限制本发明的范围。实施例中采用的实施条件可以根据厂家的条件作进一步调整,未说明的实施条件通常为常规实验条件。
本发明所提供的一种网罩用电镀铬溶液,所述溶液包括如下重量份的成分:三价铬盐:40~50份,硫酸铵:20~30份,硫酸铝:15~25份,硫酸镁:15~30份,硫酸:10~20份,十二烷基硫酸钠:5~10份,纳米氮化铝:5~10份,十二烷基苯磺酸钠:1~5份,络合剂:1~5份,配位剂:1~5份,导电盐:1~5份,缓冲剂:1~5份,有机添加剂:1~5份,去离子水:80~100份。
进一步,所述溶液包括如下重量份的成分:三价铬盐:45~50份,硫酸铵:20~25份,硫酸铝:15~20份,硫酸镁:20~30份,硫酸:10~16份,十二烷基硫酸钠:5~8份,纳米氮化铝:7~10份,十二烷基苯磺酸钠:1~3份,络合剂:2~5份,配位剂:3~5份,导电盐:1~4份,缓冲剂:4~5份,有机添加剂:3~5份,去离子水:80~90份。
优选地,所述溶液包括如下重量份的成分:三价铬盐:45份,硫酸铵:25份,硫酸铝:20份,硫酸镁:25份,硫酸:15份,十二烷基硫酸钠:6份,纳米氮化铝:8份,十二烷基苯磺酸钠:2份,络合剂:3份,配位剂:4份,导电盐:3份,缓冲剂:5份,有机添加剂:3份,去离子水:90份。
另,所述三价铬盐为硫酸铬、碱式硫酸铬、三氯化铬、碳酸铬、乙酸铬,甲酸铬或氢氧化铬。
另有,所述络合剂为苹果酸、酒石酸、草酸、甲酸、柠檬酸、5-磺基水杨酸、亚氨基二乙酸、天门冬氨酸或乙酸。
再,所述配位剂为乙醇酸、甲醇、尿素或乙内酰脲。
再有,所述导电盐为氯化钠或氯化铵。
且,所述有机添加剂为聚乙二醇、聚乙烯醇、丁炔二醇、聚乙烯亚胺或烷基酚聚氧乙烯醚。
同时,本发明还提供一种采用网罩用电镀铬溶液对网罩进行电镀的方法,所述电镀方法包括如下步骤:
1)配置电镀铬溶液
将纳米氮化铝加入十二烷基苯磺酸钠中,加入20~30份去离子水,在600~800转/分的转速下剪切分散15~20分钟,在1000~1200转/分的转速下,剪切5~10分钟,按照配比,加入所述三价铬盐、硫酸铵、硫酸铝、硫酸镁、硫酸、十二烷基硫酸钠、络合剂、配位剂、导电盐、缓冲剂、有机添加剂及剩余去离子水,在500~600转/分转速下搅拌10~15分钟,混合均匀,采用超声波分散,分散功率700~800W,分散时间10~15分钟,得所述电镀铬溶液;
2)网罩电镀铬
取步骤1)所得电镀铬溶液,在700~800转/分的转速搅拌2~3小时,电镀液pH值为2~3,将待镀网罩除油、除锈清洗干净,打磨光滑,作为阴极,石墨作为阳极,浸入电镀铬溶液中,溶液温度40~55℃,阴极电流密度:15~25A/dm2,电镀时间1~2小时,电镀过程中搅拌,转速为150~200转/分。
其中,表1本发明各实施例所提供的一种网罩用电镀铬溶液成分列表。
表1(单位:重量份)
本发明所提供的一种网罩用电镀铬溶液及其电镀铬方法,所述电镀铬溶液采用三价铬盐,对环境友好,有利于生产人员身体健康,经检测,不含铅镉汞等有害金属,添加纳米氮化铝,提升镀层活性,添加络合剂,配位剂,导电盐,缓冲剂,有机添加剂,增强镀层厚度,镀层厚度高达50~80μm,硬度高达HV高达1000~1100,耐腐蚀能力强,耐盐雾测试10~15天镀层不变色。
需要说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。
Claims (10)
1.一种网罩用电镀铬溶液,其特征在于,所述溶液包括如下重量份的成分:三价铬盐:40~50份,硫酸铵:20~30份,硫酸铝:15~25份,硫酸镁:15~30份,硫酸:10~20份,十二烷基硫酸钠:5~10份,纳米氮化铝:5~10份,十二烷基苯磺酸钠:1~5份,络合剂:1~5份,配位剂:1~5份,导电盐:1~5份,缓冲剂:1~5份,有机添加剂:1~5份,去离子水:80~100份。
2.根据权利要求1所述的一种网罩用电镀铬溶液,其特征在于,所述溶液包括如下重量份的成分:三价铬盐:45~50份,硫酸铵:20~25份,硫酸铝:15~20份,硫酸镁:20~30份,硫酸:10~16份,十二烷基硫酸钠:5~8份,纳米氮化铝:7~10份,十二烷基苯磺酸钠:1~3份,络合剂:2~5份,配位剂:3~5份,导电盐:1~4份,缓冲剂:4~5份,有机添加剂:3~5份,去离子水:80~90份。
3.根据权利要求1所述的一种网罩用电镀铬溶液,其特征在于,所述溶液包括如下重量份的成分:三价铬盐:45份,硫酸铵:25份,硫酸铝:20份,硫酸镁:25份,硫酸:15份,十二烷基硫酸钠:6份,纳米氮化铝:8份,十二烷基苯磺酸钠:2份,络合剂:3份,配位剂:4份,导电盐:3份,缓冲剂:5份,有机添加剂:3份,去离子水:90份。
4.根据权利要求1所述的一种网罩用电镀铬溶液,其特征在于,所述三价铬盐为硫酸铬、碱式硫酸铬、三氯化铬、碳酸铬、乙酸铬,甲酸铬或氢氧化铬。
5.根据权利要求1所述的一种网罩用电镀铬溶液,其特征在于,所述络合剂为苹果酸、酒石酸、草酸、甲酸、柠檬酸、5-磺基水杨酸、亚氨基二乙酸、天门冬氨酸或乙酸。
6.根据权利要求1所述的一种网罩用电镀铬溶液,其特征在于,所述配位剂为乙醇酸、甲醇、尿素或乙内酰脲。
7.根据权利要求4所述的一种网罩用电镀铬溶液,其特征在于,所述导电盐为氯化钠或氯化铵。
8.根据权利要求1所述的一种网罩用电镀铬溶液,其特征在于,所述有机添加剂为聚乙二醇、聚乙烯醇、丁炔二醇、聚乙烯亚胺或烷基酚聚氧乙烯醚。
9.一种采用权利要求1~8中任一项所述的一种网罩用电镀铬溶液对网罩进行电镀的方法,其特征在于,所述电镀方法包括如下步骤:
1)配置电镀铬溶液
将纳米氮化铝加入十二烷基苯磺酸钠中,加入20~30份去离子水,在600~800转/分的转速下剪切分散15~20分钟,在1000~1200转/分的转速下,剪切5~10分钟,按照配比,加入所述三价铬盐、硫酸铵、硫酸铝、硫酸镁、硫酸、十二烷基硫酸钠、络合剂、配位剂、导电盐、缓冲剂、有机添加剂及剩余去离子水,在500~600转/分转速下搅拌10~15分钟,混合均匀,采用超声波分散,分散功率700~800W,分散时间10~15分钟,得所述电镀铬溶液;
2)网罩电镀铬
取步骤1)所得电镀铬溶液,在700~800转/分的转速搅拌2~3小时,电镀液pH值为2~3,将待镀网罩除油、除锈清洗干净,打磨光滑,作为阴极,石墨作为阳极,浸入电镀铬溶液中,溶液温度40~55℃,阴极电流密度:15~25A/dm2,电镀时间1~2小时,电镀过程中搅拌,转速为150~200转/分。
10.根据权利要求9所述的一种网罩电镀铬方法,其特征在于,镀层厚度为50~80μm。
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