无氰仿金电镀Cu-Zn二元合金的方法

为了改善现有仿金电镀工艺中含氰镀液有剧毒，阳极溶解性能差，三废处理成本高；无氰镀液组成复杂，工艺参数范围窄，仿金色泽不够逼真等问题，本发明提供了一种在低碳钢上无氰仿金电镀Cu‑Zn二元合金电镀液及其使用方法。其特征在于：基体活化处理后不用清洗直接进行电镀，操作简单；由焦磷酸钾、硫酸铜、硫酸锌、丙三醇组成的仿金镀液，绿色、环保、分散性好、均镀能力强、组成简单、便于维护；制备的仿金镀层满足国家标准GB9286‑1998色漆和清漆漆膜的划格试验要求；经钝化、封闭保护后满足国家标准GB5938‑86《轻工产品金属镀层和化学处理层的耐蚀试验方法》的5%食盐水中性盐雾试验指标，可用作装饰性镀层。

1.在低碳钢上无氰仿金电镀Cu-Zn二元合金的方法，其特征在于采用焦磷酸钾溶液对18AL低碳钢进行活化处理，处理后不用清洗直接进行仿金电镀；无氰仿金电镀液体系中采用焦磷酸钾为主络合剂，丙三醇为辅助络合剂，硫酸铜、硫酸锌为主盐，磷酸、氢氧化钾为pH调节剂；无氰仿金电镀过程为：18AL低碳钢打磨抛光→除油除锈→活化处理→光亮镀铜→仿金电镀→钝化处理→涂膜保护，具体操作如下：(1)打磨抛光：根据对表面粗糙度的不同要求，采用150#、800#、1500#、2000#砂纸打磨18AL低碳钢表面，或对其进行抛光处理；(2)除油除锈：将18AL低碳钢放在丙酮或酒精中用超声清洗器在室温下处理5min～10min；然后采用浓盐酸对18AL低碳钢进行除锈，根据低碳钢表面锈蚀程度的不同，在室温条件下处理时间一般为30～60s；然后用去离子水冲洗；(3)活化处理：按焦磷酸钾浓度为200～350g/L，称取焦磷酸钾，用去离子水配制成活化液，室温条件下活化时间为10～30s，18AL低碳钢经活化处理后不用清洗直接进行光亮镀铜；(4)光亮镀铜：按焦磷酸钾K₄P₂O₇270g/L，焦磷酸铜Cu₂P₂O₇·4H₂O70g/L，氨水3mg/L，超纯水700mg/L配制成水溶液，通过磷酸和氢氧化钾调节pH为8.6～9.2，加入适量光亮剂及开缸剂，得到光亮镀铜液；将经步骤(3)处理后的18AL低碳钢放入到该光亮焦铜镀液中，在室温，电流密度0.8～1A/dm²条件下处理6～10min，对18AL低碳钢进行光亮镀铜打底；(5)仿金电镀：按焦磷酸钾K₄P₂O₇·3H₂O200～300g/L，硫酸锌ZnSO₄·7H₂O40～50g/L，硫酸铜CuSO₄·5H₂O2～5g/L，丙三醇10～30ml/L，900ml超纯水，配制成水溶液，通过焦磷酸钾和氢氧化钾调节pH为8.0～8.6，得到无氰仿金电镀液；然后加入30％的H₂O₂水溶液0.2～0.4ml/L，对其进行预电解除去杂质离子备用；将经步骤(4)处理得到的预镀光亮铜打底的18AL低碳钢放入到预电解后的无氰仿金电镀液中，在室温条件下，电流密度为0.5～1.25A/dm²，处理90～360s，然后将18AL低碳钢用蒸馏水清洗吹干，即完成对18AL低碳钢的无氰仿金电镀过程；(6)钝化处理：按重铬酸钾K₂Cr₂O₄50g/L配制成水溶液，通过醋酸调节pH为3～4，得到无氰仿金镀层钝化液；将得到的具有仿金镀层的18AL低碳钢放入到该钝化液中，在温度20～30℃条件下，钝化处理15min，用蒸馏水清洗、吹干；(7)涂膜保护：用虫胶或是丙烯酸类清漆在40～50℃下喷涂保护膜，完成18AL低碳钢无氰仿金工艺全过程。
2.根据权利要求1所述的在低碳钢上无氰仿金电镀Cu-Zn二元合金方法，其特征在于步骤(3) 中焦磷酸钾浓度为250g/L，活化过程在室温条件下进行，处理时间为10～30s，18AL低碳钢经活化处理后不用清洗直接进行光亮镀铜。
3.根据权利要求1所述的在低碳钢上无氰仿金电镀Cu-Zn二元合金方法，其特征在于步骤(4)光亮镀铜是在室温条件下操作，电流密度为0.8～1A/dm²，处理时间为360s。
4.根据权利要求1所述的在低碳钢上无氰仿金电镀Cu-Zn二元合金方法，其特征在于装饰性无氰仿金电镀前需要进行电镀光亮铜底层处理。
5.根据权利要求1所述的在低碳钢上无氰仿金电镀Cu-Zn二元合金方法，其特征在于无氰仿金电镀可无需打底处理直接应用于低碳钢表面。