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  摘要:不锈钢极易在空气中钝化,生成一种致密的钝化膜,该钝化膜具有很好的耐蚀性。随着各种工业的发展,不锈钢的应用扩展迅速,从而导致不锈钢上功能性电镀的需求不断增加。采用化学活化与预镀的前处理方法除去不锈钢零件上的钝化膜,使其表面生成一层附着力很好的镀层,从而实现不锈钢基材上多种金属的电镀。

  中图分类号:TQ153文献标志码:A文章编号:1000-4742(2014)06-0045-02

  不锈钢极易在空气中钝化,生成一种致密的钝化膜,该钝化膜具有很好的耐蚀性。随着各种工业的发展,不锈钢的应用扩展迅速,从而导致不锈钢上功能性电镀的需求不断增加。不锈钢电镀的难点集中在不锈钢的底层电镀上。若解决了不锈钢的底层电镀,则可采用常规电镀方法实现多层电镀。而底层电镀的难点在于不锈钢的前处理。如果前处理不当,往往会造成镀层分层、起皮、脱落等现象。

  工艺流程为:有机溶剂浸泡除油→水洗→化学除油→水洗→酸洗→水洗→活化与预镀→预镀镍→水洗→镀铜→水洗→镀镍、镀银等电镀→水洗→干燥→包装。

  不锈钢电镀前处理的难点在于如何破坏不锈钢表面的钝化层及不锈钢基材的活化。初步确定采用化学方法处理,彻底破坏不锈钢表面的钝化层。然后在预镀液中,在不通电的情况下进一步活化金属基材表面,在新的钝化层尚未生成之前迅速采用电沉积方法镀上一层金属镍,从而实现不锈钢的底层电镀。

  部分不锈钢零件不能用电化学除油的方法除油。因为有的不锈钢零件经电化学除油后,表面发乌发黑,即使用酸洗也不能使其表面变得光亮。为了不破坏不锈钢表面的光亮状态,先用工业汽油刷洗其表面的油污,清洗后再用工业洗洁精加热到50~70℃进行除油。

  采用化学除油再一次去除零件表面的油污。除油的工艺规范为:NaOH60~80g/L,Na2CO320~40g/L,Na3PO450~70g/L,Na2SiO310~15g/L,50~70℃,3~5min。

  除油时,一定要控制好槽液温度及时间。除油时间过短,不锈钢表面的油污不能被彻底清除;除油时间过长,则会使不锈钢表面出现粗糙,影响其表面的粗糙度。

  在不锈钢电镀前处理过程中,酸洗是必不可少的工序。因为酸洗既可以去除不锈钢表面的锈蚀,又可以破坏其表面的氧化膜,使其表层的基体裸露,预镀层的结合力可大大增加。酸洗的工艺规范为:30%的HCl200~300g/L,15~25℃,2~5min。

  活化的目的是去除不锈钢表面的氧化膜,使其表面活化,保证镀层与不锈钢基体有足够的附着力。活化过程有浸渍活化和阴极活化。我们经过试验,对不锈钢进行浸渍活化,使其表面的氧化膜迅速除去,再进行电化学预镀处理,快速生成一层镀层,使镀层与不锈钢的附着力大大提高。化学活化的工艺规范为:30%的HCl200~300g/L,15~25℃,2~5min。

  2.5预镀电化学预镀的工艺规范为:30%的HCl200~300g/L,NiCl2·6H2O200~250g/L,5~8A/dm2,15~25℃,4~6min。

  零件进入预镀槽后,先不要通电,停放2~3min后,再通电进行预镀处理。不锈钢表面氧化层的生成速率非常快,化学活化后,有可能在其表面生长一层氧化膜。因此,预镀时零件先在溶液中浸泡,让溶液中的盐酸对其表面进行又一次活化及零件在溶液中对镍离子的化学吸附过程后,再通电发生反应,生成一层薄镍层。

  不锈钢零件预镀后,不清洗立即放进预镀镍槽中进行电镀处理,这样才能保证镀层有好的附着力。预镀镍的工艺规范为:NiSO4·7H2O140~200g/L,Na2SO4·10H2O60~80g/L,MgSO4·7H2O30~50g/L,H3BO330~50g/L,NaCl10~15g/L,C12H25SO4Na0.1g/L,pH值4.5~5.3,0.5~1.2A/dm2,20~40℃,5~10min。预镀镍后用流动水清洗两遍再进行后续电镀。

  不锈钢零件电镀前处理过程中,活化与预镀工序非常重要。采用化学活化与预镀的前处理方法除去不锈钢零件上的钝化膜,使其表面生成一层附着力很好的镀层,从而实现不锈钢基材上多种金属的电镀。

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