CN110484921A - 退镀液及使用该退镀液退除含钛膜层的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种退镀液，其用于退除含钛膜层，所述退镀液包括高锰酸盐、碱性物质、辅助剂与缓蚀剂，所述高锰酸盐的质量百分比为1～5％，所述碱性物质的质量百分比为10～20％，所述辅助剂的质量百分比为0.5～1％，所述缓蚀剂的质量百分比为0.2～0.5％。本发明同时提供一种使用该退镀液退除含钛膜层的方法。上述退镀液及使用该退镀液退除含钛膜层的方法能够有效去除金属或塑胶基材上方的含钛膜层，适合大批量生产。

Description

退镀液及使用该退镀液退除含钛膜层的方法

技术领域

本发明涉及一种退镀液及使用该退镀液退除含钛膜层的方法。

背景技术

镀膜工艺以其镀膜层优良的外观和耐腐蚀性在工业领域有着广泛的应用。如在不锈钢基材上镀含钛膜层，因所述含钛膜层具有较高的硬度、良好的耐磨性以及较高的化学稳定性，可大大提高不锈钢基材的外观及使用性能。

通常在以下情况下需要对镀膜层进行退镀：在生产过程中由于偶然因素，所镀的膜层不符合品质要求，为减少损失，节约成本，需要退除所述膜层，而对工件进行重新镀膜。

目前，业界去除镀膜的方法主要为电解退镀法，然而，电解退镀法的生产耗能大，对治具设计的精度要求较高，不适合大批量生产。另外，电解退镀法仅能去除金属基材上的镀膜，对于金属与塑胶的复合件，其无法去除塑胶件上的镀膜。

发明内容

鉴于此，有必要提供一种退镀液，以解决上述问题。

另外，还有必要提供一种使用该退镀液退除含钛膜层的方法。

一种含钛膜层的退镀液，所述退镀液包括高锰酸盐、碱性物质、辅助剂与缓蚀剂，所述高锰酸盐的质量百分比为1～5％，所述碱性物质的质量百分比为10～20％，所述辅助剂的质量百分比为0.5～1％，所述缓蚀剂的质量百分比为0.2～0.5％。

一种退除含钛膜层的方法，其包括使退镀液与一表面形成有含钛膜层的基材相接触的步骤；所述退镀液包括高锰酸盐、碱性物质、辅助剂与缓蚀剂，所述高锰酸盐的质量百分比为1～5％，所述碱性物质的质量百分比为10～20％，所述辅助剂的质量百分比为0.5～1％，所述缓蚀剂的质量百分比为0.2～0.5％；所述退镀液的温度为75～85℃；接触的时间为45～55分钟。

上述退镀液及退除含钛膜层的方法能够有效去除金属或塑胶基材上的含钛镀层，生产耗能小，对治具设计的精度要求不高，适合大批量生产。

附图说明

图1为本发明实施方式之基材与含钛膜层的结构示意图。

图2为本发明实施方式之表面形成有含钛膜层的基材的退镀方法的流程图。

主要元件符号说明

基材	100
		打底层	10
过渡层	20
		颜色层	30

具体实施方式

本发明的退镀液适用于退除形成于基材表面的含钛膜层。请参照图1，基材100为铁基合金(如不锈钢)、铜、铜合金及塑胶中的一种或多种，例如，基材100可为铁基合金与塑胶的复合件。基材100表面上具有通过真空镀膜方式形成的多个膜层。所述多个膜层依次为打底层10、过渡层20及颜色层30，所述打底层10为钛金属层，所述过渡层20为氮化钛铬(TiCrN)层，所述颜色层30为碳氮化钛(TiCN)和氮化钛(TiN)的混镀层。

本发明的退镀液包括分配制备的第一退镀液和第二退镀液，该第一退镀液和该第二退镀液分别单独使用。

所述第一退镀液包括过氧化物、铵盐、第一辅助剂及第一缓蚀剂。

所述过氧化物为氧化剂，所述过氧化物可选自为过氧化氢、过氧化钠中的至少一种，优选为过氧化氢。所述过氧化物的质量百分比为5～10％。

所述铵盐为蚀刻剂，所述铵盐可选自为氯化铵、氟化铵及硫酸铵中的一种或几种，优选为氯化铵。所述铵盐的质量百分比为10～20％。

所述第一辅助剂可选自为乙二胺四乙酸(EDTA)、酒石酸钾钠、葡萄糖酸钠及柠檬酸钠中的一种或几种，优选为EDTA。所述第一辅助剂的质量百分比为0.2～1％。所述第一辅助剂可降低第一退镀液的表面张力，以促进反应离子快速渗透到含钛膜层中进行反应，加快含钛膜层的溶解。

所述第一缓蚀剂可选自为六次甲基四胺、苯并三氮唑(BTA)中的至少一种，优选为六次甲基四胺。所述第一缓蚀剂的质量百分比为0.2～0.5％。所述的第一缓蚀剂用以保护待退镀的基材表面不受腐蚀。

上述第一退镀液可在常温下使用，不需加热，因此减少了过氧化物的分解。另外，过氧化物与铵盐之间通过氢键的作用生成了稳定的物质，进一步抑制了过氧化物的分解，从而提高了药剂的使用寿命。

所述第一退镀液可通过将上述过氧化物、铵盐、第一辅助剂及第一缓蚀剂溶于水制得。

本发明同时提出一种使用上述第一退镀液的来退除含钛膜层的方法，其包括该第一退镀液与一表面形成有含钛膜层的基材100相接触的步骤。所述基材的材质可为铁基合金(如不锈钢)、铜、铜合金及塑胶中的一种或多种。所述含钛膜层可为钛金属层，或碳氮化钛和氮化钛的混镀层。所述接触的方式可为将基材100浸置于该第一退镀液中或将该第一退镀液喷淋在基材100的表面。所述第一退镀液的温度可为15～30℃，第一退镀液与基材100接触的时间可为10～25分钟。较佳地，所述第一退镀液的温度可为20～25℃，第一退镀液与基材100接触的时间可为15～20分钟。

所述第二退镀液包括高锰酸盐、碱性物质、第二辅助剂与第二缓蚀剂。

所述高锰酸盐作为氧化剂，所述高锰酸盐可选自为高锰酸钾、高锰酸钠及高锰酸铵中的一种或多种，所述高锰酸盐的质量百分比为1～5％。

所述碱性物质作为络合剂，所述碱性物质为氢氧化物，如氢氧化钠、氢氧化钾或二者的组合，优选为氢氧化钠。所述碱性物质的质量百分比为10～20％。

所述第二辅助剂可选自为EDTA、酒石酸钾钠、葡萄糖酸钠及柠檬酸钠中的一种或几种，优选为EDTA。所述第二辅助剂的质量百分比为0.5～1％。所述的第二辅助剂可降低第二退镀液的表面张力，以促进反应离子快速渗透到含钛膜层中进行反应，加快含钛膜层的溶解。

所述第二缓蚀剂可选自为BTA、六次甲基四胺中的至少一种，优选为BTA，所述第二缓蚀剂的质量百分比为0.2～0.5％。所述第二缓蚀剂用以保护待退镀的基材表面不受腐蚀。

上述第二退镀液中的高锰酸盐与含钛膜层发生反应后，含钛膜层中的铬(Cr)溶解于退镀液中，所述碱性物质能与铬生成络合物，因此有利于含钛膜层中铬的持续溶解，加速了反应的进行，缩短了生产时间。

所述第二退镀液可通过将上述高锰酸盐、碱性物质、第二辅助剂与第二缓蚀剂溶于水制得。

本发明同时提出一种使用上述第二退镀液的来退除含钛膜层的方法，其包括该第二退镀液与一表面形成有含钛膜层的基材100相接触的步骤。所述基材的材质可为铁基合金(如不锈钢)、铜、铜合金及塑胶中的一种或多种。所述含钛膜层可为氮化钛铬层。所述接触的方式可为将基材100浸置于该第二退镀液中或将该第二退镀液喷淋在基材100的表面。所述第二退镀液的温度可为75～85℃，退镀液与所述基材接触的时间可为45～55分钟。

本发明同时提出一种表面形成有含钛膜层的基材100的退镀方法，基材100为铁基合金(如不锈钢)、铜、铜合金及塑胶中的一种或多种。基材100表面上具有通过真空镀膜方式形成的多个膜层。所述多个膜层依次为打底层10、过渡层20及颜色层30，所述打底层10为钛金属层，所述过渡层20为氮化钛铬层，所述颜色层30为碳氮化钛和氮化钛的混镀层。请同时参照图1与图2，所述退镀方法包括以下步骤：

S110，分别制备第一退镀液和第二退镀液。第一退镀液和第二退镀液可分别为如上所述的第一退镀液和第二退镀液。

S120，将基材100与上述第一退镀液相接触。

将基材100与上述第一退镀液相接触，以退除基材100上的颜色层30。所述接触的方式可为将基材100浸置于所述第一退镀液中或将所述第一退镀液喷淋在所述基材100的表面。所述第一退镀液的温度可为15～30℃，第一退镀液与所述基材100接触的时间可为10～25分钟。

S130，对所述基材100进行清洗。

在本实施方式中，可用水对所述基材100进行一次或多次清洗。

S140，将所述基材100与上述第二退镀液相接触。

将基材100与上述第二退镀液相接触，以退除所述基材100上的过渡层20。所述接触的方式可为将基材100浸置于所述第二退镀液中或将所述第二退镀液喷淋在所述基材100的表面。所述第二退镀液的温度可为75～85℃，退镀液与所述基材100接触的时间可为45～55分钟。

S150，对所述基材100进行清洗。

在本实施方式中，先对所述基材100用水进行清洗，再使用亚硫酸氢钠溶液进行中和清洗，然后再次用水进行清洗。

S160，再次将所述基材100与上述第一退镀液相接触。

再次将所述基材100与上述第一退镀液相接触，以退除所述基材100上的打底层10。所述接触的方式可为将基材100浸置于所述第一退镀液中或将所述第一退镀液喷淋在所述基材100的表面。所述第一退镀液的温度可为15～30℃，第一退镀液与所述基材100接触的时间可为10～25分钟。

所述步骤结束后，对所述基材100用水进行清洗并烘干。

下面通过实施例对本发明进一步详细说明。

实施例1

分别配制退镀液的第一退镀液和第二退镀液。所述第一退镀液包含质量百分比为5％的过氧化氢，质量百分比为10％的氯化铵，质量百分比为0.2％的EDTA，以及质量百分比为0.2％的六次甲基四胺。所述第二退镀液包含质量百分比为1％的高锰酸钾，质量百分比为10％的氢氧化钠，质量百分比为0.5％的EDTA，以及质量百分比为0.2％的BTA。

先将表面形成含钛膜层的不锈钢基材样品浸置于第一退镀液中，以退除样品上的颜色层。第一退镀液的温度为30℃，浸置的时间为25分钟。接着，用水清洗所述样品。

然后，将所述样品浸置于第二退镀液中，以退除样品上的过渡层。第二退镀液的温度为85℃，浸置的时间为55分钟。接着，先用水清洗所述样品，再用亚硫酸氢钠溶液中和清洗所述样品，接着再次用水清洗所述样品。

接着，将所述样品再次浸置于第一退镀液中，以退除样品上的打底层。第一退镀液的温度为30℃，浸置的时间为25分钟。接着，对所述样品进行水清洗和烘干。

实施例2

分别配制退镀液的第一退镀液和第二退镀液。所述第一退镀液包含质量百分比为10％的过氧化氢，质量百分比为20％的氯化铵，质量百分比为1％的EDTA，以及质量百分比为0.5％的六次甲基四胺。所述第二退镀液包含质量百分比为5％的高锰酸钾，质量百分比为20％的氢氧化钠，质量百分比为1％的EDTA，以及质量百分比为0.5％的BTA。

先将表面形成含钛膜层的不锈钢基材样品浸置于第一退镀液中，以退除样品上的颜色层。第一退镀液的温度为15℃，浸置的时间为10分钟。接着，用水清洗所述样品。

然后，将所述样品浸置于第二退镀液中，以退除样品上的过渡层。第二退镀液的温度为75℃，浸置的时间为45分钟。接着，先用水清洗所述样品，再用亚硫酸氢钠溶液中和清洗所述样品，接着再次用水清洗所述样品。

接着，将所述样品再次浸置于第一退镀液中，以退除样品上的打底层。第一退镀液的温度为15℃，浸置的时间为10分钟。接着，对所述样品进行水清洗和烘干。

实施例3

分别配制退镀液的第一退镀液和第二退镀液。所述第一退镀液包含质量百分比为8％的过氧化氢，质量百分比为15％的氯化铵，质量百分比为0.5％的EDTA，以及质量百分比为0.3％的六次甲基四胺。所述第二退镀液包含质量百分比为3％的高锰酸钾，质量百分比为15％的氢氧化钠，质量百分比为0.8％的EDTA，以及质量百分比为0.3％的BTA。

先将表面形成含钛膜层的不锈钢基材样品浸置于第一退镀液中，以退除样品上的颜色层。第一退镀液的温度为25℃，浸置的时间为20分钟。接着，用水清洗所述样品。

然后，将所述样品浸置于第二退镀液中，以退除样品上的过渡层。第二退镀液的温度为80℃，浸置的时间为50分钟。接着，先用水清洗所述样品，再用亚硫酸氢钠溶液中和清洗所述样品，接着再次用水清洗所述样品。

接着，将所述样品再次浸置于第一退镀液中，以退除样品上的打底层。第一退镀液的温度为20℃，浸置的时间为15分钟。接着，对所述样品进行水清洗和烘干。

实施例4-6

分别采用实施例1-3中的退镀液和退镀条件，不同的是，分别将实施例1-3中浸置退除含钛膜层的方式替换为喷淋退除的方式。

实施例7-9

分别采用实施例1-3中的退镀液和退镀条件，不同的是，分别将实施例1-3中的不锈钢样品替换为塑胶样品。

实施例1～9中经退除含钛膜层后的样品经XRD(X射线衍射)测试表明，样品的表面无钛元素，证明所述含钛膜层已退镀干净。

本发明之退镀液包括第一退镀液和第二退镀液，所述第一退镀液包括过氧化物、铵盐、第一辅助剂及第一缓蚀剂，所述第二退镀液包括高锰酸盐、碱性物质、第二辅助剂与第二缓蚀剂。上述退镀液及使用该退镀液退除含钛膜层的方法能够有效去除金属或塑胶基材上方的含钛镀层，生产耗能小，对治具设计的精度要求不高，适合大批量生产。

可以理解，在其他实施方式中，当仅需退除基材100上的颜色层30或打底层10时，可单独使用所述第一退镀液。

可以理解，在其他实施方式中，当仅需退除基材100上的过渡层20时，可单独使用所述第二退镀液。

另外，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种退镀液，其用于退除含钛膜层，其特征在于：所述退镀液包括高锰酸盐、碱性物质、辅助剂与缓蚀剂，所述高锰酸盐的质量百分比为1～5％，所述碱性物质的质量百分比为10～20％，所述辅助剂的质量百分比为0.5～1％，所述缓蚀剂的质量百分比为0.2～0.5％。

2.如权利要求1所述的退镀液，其特征在于：所述高锰酸盐选自为高锰酸钾、高锰酸钠及高锰酸铵中的一种或多种。

3.如权利要求1所述的退镀液，其特征在于：所述碱性物质为氢氧化钠、氢氧化钾或二者的组合。

4.如权利要求1所述的退镀液，其特征在于：所述辅助剂选自为乙二胺四乙酸、酒石酸钾钠、葡萄糖酸钠及柠檬酸钠中的一种或几种。

5.如权利要求1所述的退镀液，其特征在于：所述缓蚀剂选自为苯并三氮唑、六次甲基四胺中的至少一种。

6.一种退除含钛膜层的方法，其包括使退镀液与一表面形成有含钛膜层的基材相接触的步骤；所述退镀液为权利要求1-5中任意一项所述的退镀液；所述退镀液的温度为75～85℃；接触的时间为45～55分钟。

7.如权利要求6所述的退除含钛膜层的方法，其特征在于：所述接触的方式为将基材浸置于该退镀液中或将该退镀液喷淋在该基材的表面。

8.如权利要求6所述的退除含钛膜层的方法，其特征在于：所述含钛膜层为氮化钛铬层。

9.如权利要求6所述的退除含钛膜层的方法，其特征在于：所述基材为铁基合金、铜、铜合金及塑胶中的一种或多种。