CN1641075B - 镁、镁合金的表面活化处理方法及表面镀方法 - Google Patents
镁、镁合金的表面活化处理方法及表面镀方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1641075B CN1641075B CN 200410000431 CN200410000431A CN1641075B CN 1641075 B CN1641075 B CN 1641075B CN 200410000431 CN200410000431 CN 200410000431 CN 200410000431 A CN200410000431 A CN 200410000431A CN 1641075 B CN1641075 B CN 1641075B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- magnesium
- aqueous solution
- weight percent
- fluoride
- magnesium alloy
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
Abstract
本发明公开了一种镁、镁合金的表面活化处理方法,该方法包括以含氟化物的强碱液去除工件表面氧化膜及碱式碳酸盐钝化膜,再以酸浸渍液除去偏析金属间化合物,然后将其放入活化液中,生成活态保护膜后放入中和巩固液中巩固保护膜。将该具有保护膜的镁及镁合金工件放入含有活化剂的浸锌前处理液中进行浸锌后予以氰化铜预镀;也可以直接将其进行化学镀镍。
Description
技术领域
本发明涉及一种适合于光亮电镀用及化学镀镍用的镁及镁合金的表面活化处理方法及对该进行表面活化处理后的镁、镁合金进行光亮镀或化学镀镍的方法。
背景技术
由于金属镁的化学活性较高,在空气中易生成氧化膜及碱式碳酸盐钝化膜,从而导致其在电镀及化学镀过程中金属镀层与镁、镁合金基底的附着力不强,达不到电镀与化学镀的工艺要求。所以在电镀及化学镀之前必须消除钝化膜,并由活化膜取代,如此才能确保镁、镁合金表面的活化状态,以获得附着力良好的电镀层及化学镀层。
目前,于镁材上施以电镀或直接化学镀,在国际上并没有一套完全可靠的方法。美国材料检定协会ASTM B480-68建议了一种在镁及其合金表面的电镀方法,美国Dow Chemicals,挪成Norsk Hydro以及英国W.Canning Materials公司都各自公开了其独特的方法(The Dow Process,The Norsk Hydro Process,Euro Pat 030 305 & The WCM Process)。不过上述方法,都存在活化不足,或活化膜没有得到适当巩固,而造成镀层附着力不良及浸蚀过度,致使镀层表面粗糙,达不到光亮电镀目的等问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可光亮电镀用及化学镀镍用的镁、镁合金表面活化处理的方法。
本发明的另一目的在于提供一种对镁、镁合金进行光亮电镀的方法。
本发明的再一目的在于提供一种对镁、镁合金进行化学镀镍的方法。
本发明中镁、镁合金的表面活化处理方法,包括下列步骤:先以含氟化物的强碱液去除工件表面的氧化膜及碱式碳酸盐钝化膜;再以酸浸渍液除去偏析金属间化合物;将工件放入活化液中,使活性镁暴露出来,并生成活态保护膜,然而后放入中和巩固液中保护膜进行巩固。
本发明中镁、镁合金进行光亮电镀的方法,包含下列步骤:先以含氟化物的强碱液去除工件表面的氧化膜及碱式碳酸盐钝化膜;再以酸浸渍液除去偏析金属间化合物;然后将工件放入活化液中,待生成活态保护膜后放入中和巩固液中巩固保护膜,接着将所述进行巩固保护膜处理后的镁、镁合金工件取出用去离子水冲洗后进行浸锌前处理,最后放入氰化铜镀液中进行预镀。
本发明中镁、镁合金进行化学镀镍的方法,包含下列步骤:先以含氟化物的强碱液去除工件表面的氧化膜及碱式碳酸盐钝化膜;再以酸浸渍液除去偏析金属间化合物;然后将工件放入活化液中,待生成活态保护膜后放入中和巩固液中巩固保护膜,接着将所述作巩固保护膜处理后的镁、镁合金工件取出用去离子水后直接进行化学镀镍处理。
本发明镁、镁合金的表面活化处理方法中由于普通镁、镁合金金属表面较厚的氧化膜及碱式碳酸盐钝化膜可以用电化学还原方法来去除钝化膜,且在含有氟化钠的强碱性溶液中,使镁、镁合金表面通过高密度的阴极电流,产生强烈的阴极极化和很高的阴极极化电位,待一定时间后,由于阴极的电化学还原与阴极反应的原子氢的共同作用,使镁、镁合金表面的钝化膜消除。
由于去除钝化膜后在镁、镁合金的表面仍存有偏析金属间化合物,例如Mg17Al12,故需使用特殊的酸浸渍液来除去此等镁铝偏析金属间化合物,待结构致密的钝化膜及金属间化合物被消除后,在空气中的镁、镁合金表面依然会很快形成氧化膜,但与长期暴露在空气中的工件相比,厚度较薄、结构不致密、容易溶解在酸性活化液中,使活性镁暴露出来。与此同时,活化液中的氢离子得到电子形成活泼的原子氢,并吸附在镁、镁合金表面,其中一部分与活性镁形成灰色氢化镁膜。氢化镁膜在中和巩固液中的特定条件下得到巩固,阻挡镁金属及其合金进一步腐蚀。同时,此单分子层可作为阻挡层,在空气中保持活化膜的化学活性。
如此,可以对该具有活化膜的镁、镁合金进行浸锌前处理,并于浸锌后进行氰化铜预镀或对保护膜进行巩固后直接进行化学镀镍。
另外,本发明的方法中去除工件表面氧化膜及碱式碳酸盐钝化膜的操作,可通过现有技术中已知的方法进行,例如,将镁、或镁合金试样工件表面处理为光亮表面后放入含有重量比10%的氟化物MF和10%的MOH强碱水溶液中,其pH=13,使镁、镁合金表面通过高密度的阴极电流2±1A/dm2,阴极极化时间为10分钟,以消除工件表面的油渍、污渍和由于暴露在空气中的镁、镁合金表面生成的氧化膜及碱式碳酸盐钝化膜。
具体实施方式
实施例1:
本发明中光亮电镀用及光亮化学镀镍用的镁、镁合金表面活化处理方法按下列步骤进行处理:
1)先将压铸镁、镁合金工件表面处理为光亮表面后放入含有重量比为10%的氟化钠和10%的氢氧化钠水溶液中,通过2A/dm2阴极电流电解10分钟后,去除工件表面的氧化膜及碱式碳酸盐钝化膜;
2)取出用去离子水冲洗后浸入重量百分比12%的铬酸、5%的硝酸钾、10%的硝酸的水溶液中进行浸渍处理,以除去偏析金属间化合物,如Mg17Al12,该浸渍液用去离子水配制,浸渍的温度为30℃,浸渍时间为3分钟;
3)取出用去离子水冲洗后浸入重量百分比为10%的氟化氢铵、5%的磷酸的水溶液中进行活化处理,生成活化保护膜,该活化处理液用去离子水配制,其中活化处理的温度为30℃,时间5分钟;
4)取出用去离子水冲洗后浸入重量百分比20%焦磷酸钠、5%氟化钠的水溶液中进行巩固,即巩固活化保护膜,该巩固液用去离子水配制,其中巩固的温度为60℃,时间为10分钟。
将进行表面活化处理后的工件取出用去离子水冲洗后放入重量百分比10%的硫酸锌和20%的焦磷酸钠,和5%(重量)的氟化钠,和5%(重量)的碳酸钠中进行浸锌前处理,该浸锌前处理液采用去离子水配制,浸锌前处理的温度为70℃,时间为10分钟,然后取出工件用去离子水冲洗后再放入氰化铜镀液中进行预镀,所采用的氰化铜预镀液为CuCN 20-70g/l,NaCN 30-100g/l,KNaC4H4O6 30-50g/l,温度为50℃,pH为10.5-12,电流密度首分钟为4A/dm2,然后降至2A/dm2,电镀时间为12分钟。
在本实施例中由于活化保护膜的存在并得到适当巩固,从而可以确保附着力强的电镀金属层在其表面生长至1微米以上,进而可以作为进一步电镀金属层的中介层。
实施例2:
本发明中光亮电镀用及光亮化学镀镍用的镁、镁合金表面活化处理方法按下列步骤进行处理:
1)先将压铸镁、镁合金工件表面处理为光亮表面后放入含有重量比10%的氟化钠和10%的氢氧化钾钠水溶液中,通过1A/dm2阴极电流电解10分钟;
2)取出用去离子水冲洗后浸入重量百分比2%乙二酸液中进行浸渍处理,该浸渍液用去离子水配制,浸渍的温度25℃,时间2分钟;
3)取出用去离子水冲洗后按照实施例1中第3)步骤及后续步骤进行。
在本实施例中由于活化保护膜的存在并得到适当巩固,从而可以确保附着力强的电镀金属层在其表面生长至1微米以上,进而可以作为进一步电镀金属层的中介层。
实施例3:
本发明中光亮电镀用及光亮化学镀镍用的镁、镁合金表面活化处理方法按下列步骤进行处理:
1)先将压铸镁、镁合金工件表面处理为光亮表面后放入含有重量比10%的氟化钠和10%的氢氧化钠水溶液,通过2A/dm2阴极电流电解10分钟;
2)取出用去离子水冲洗后浸入重量百分比1.5%乙二酸,和200ppm乙氧基丁炔二醇(湿润剂)水溶液中进行浸渍处理,该浸渍液用去离子水配制,并严格控制氯离子浓度不可大于2ppm,温度25℃,浸渍时间1分钟;
3)取出用去离子水冲洗后按照实施例1中第3步骤及后续步骤进行处理。
在本实施例中由于活化保护膜的存在并得到适当巩固,从而可以确保附着力强的电镀金属层在其表面生长至1微米以上,进而可以作为进一步电镀金属层的中介层。
实施例4:
本发明中光亮电镀用及光亮化学镀镍用的镁、镁合金表面活化处理方法按下列步骤进行处理:
1)先将压铸镁、镁合金工件表面处理为光亮表面后放入含有重量比10%的氟化钠和10%的氢氧化钠水溶液中,水溶液用去离子水配制,氯离子浓度不可大于2ppm,通过1A/dm2阴极电流电解10分钟;
2)取出用去离子水冲洗后浸入重量百分比12%铬酸、5%硝酸钾、10%硝酸的水溶液中进行浸渍处理,该浸渍液用去离子水配制,温度25℃,浸渍时间2分钟;
3)取出用去离子水冲洗后浸入重量百分比10%氟化氢铵、5%磷酸的水溶液中进行活化,该活化液用去离子水配制,温度25℃,活化时间3分钟;
4)取出用去离子水冲洗后浸入重量百分比20%焦磷酸钠、5%氟化钠的水溶液中进行巩固处理,该巩固液用去离子水配制,温度80℃,巩固时间10分钟。
将进行表面活化处理后的工件取出用去离子水冲洗后直接进行化学镀镍,该化学镀镍的镀液可采用现有技术中已被公众周知的配方或其它专密配方,例如:2NiCO3·33Ni(OH)2·4H2O 10g/l,HF(48%)9ml/l,C6H8O7 5g/l,NH4HF2 10g/l,NH4OH(30%)31ml/l,温度80℃,pH 4.5,沉积率20-25μm/hr。
在本实施例中,由于活化保护膜的存在并得到适当巩固,从而可以确保附着力强的化学镀金属层在其表面生长至1微米以上,进而可以作为进一步电镀金属层的中介层。
实施例5:
本发明中光亮电镀用及光亮化学镀镍用的镁、镁合金表面活化处理方法按下列步骤进行处理:
1)先将压铸镁、镁合金工件表面处理为光亮表面后放入含有重量比10%的氟化钠和10%的氢氧化钾钠水溶液中,通过1A/dm2阴极电流电解10分钟;
2)取出用去离子水冲洗后浸入重量百分比2%乙二酸液中进行浸渍处理,该浸渍液用去离子水配制,温度为25℃,浸渍时间2分钟;
3)取出用去离子水冲洗后按照实施例4中第3)步骤及后续步骤进行处理。
在本实施例中由于活化保护膜的存在并得到适当巩固,从而可以确保附着力强的化学镀金属层在其表面生长至1微米以上,进而可以作为进一步电镀金属层的中介层。
实施例6:
本发明中光亮电镀用及光亮化学镀镍用的镁、镁合金表面活化处理方法按下列步骤进行处理:
1)先将压铸镁、镁合金工件表面处理为光亮表面后放入含有重量比10%的氟化钠和10%的氢氧化钠水溶液中,通过2A/dm2阴极电流电解10分钟;
2)取出用去离子水冲洗后浸入重量百分比1.5%乙二酸,和200ppm乙氧基丁炔二醇(湿润剂)水溶液中进行浸渍处理,该浸渍液用去离子水配制,并严格控制氯离子浓度不可大于2ppm,温度25℃,浸渍时间1分钟;
3)取出用去离子水冲洗后按照实施例4中第3)步骤及后续步骤进行处理。
在本实施例中由于活化膜的存在并得到适当巩固,从而可以确保附着力强的化学镀金属层在其表面生长至1微米以上,进而可以作为进一步电镀金属层的中介层。
Claims (8)
1.一种镁、镁合金的表面活化处理方法,包括下列步骤:先以含氟化物的强碱液去除工件表面的氧化膜及碱式碳酸盐钝化膜;再以酸浸渍液除去偏析金属间化合物;然后将工件放入活化液中,待生成活态保护膜后放入中和巩固液中巩固保护膜;其中:
所述含氟化物的强碱液为:重量比10%的氟化钠和10%的氢氧化钠的水溶液;
所述酸浸渍液的组成为:重量百分比12%的铬酸、5%的硝酸钾和10%的硝酸的水溶液,或者重量百分比2%的乙二酸,或者重量百分比1.5%的乙二酸和200ppm乙氧基丁炔二醇的水溶液;
所述活化液为:重量百分比10%的氟化氢铵和5%的磷酸的水溶液;
所述中和巩固液为:重量百分比20%的焦磷酸钠和5%氟化钠的水溶液;
所述以含氟化物的强碱液去除工件表面氧化膜及碱式碳酸盐钝化膜的步骤是将镁或镁合金工件表面处理为光亮表面后放入含有重量比10%的氟化钠和10%的氢氧化钠的水溶液中进行阴极电解。
2.根据权利要求1中所述的镁、镁合金的表面活化处理方法,其特征在于:所述酸浸渍液采用去离子水配制,其中酸浸渍的温度为20-50℃,时间为0.1-30分钟。
3.根据权利要求1中所述的镁、镁合金的表面活化处理方法,其特征在于:所述活化液采用去离子水配制,其中活化处理的温度为20-50℃,时间为0.1-30分钟。
4.根据权利要求1中所述的镁、镁合金的表面活化处理方法,其特征在于:所述中和巩固液采用去离子水配制,其中中和巩固的温度为20-90℃,时间为0.1-30分钟。
5.一种镁、镁合金的表面镀方法,包含下列步骤:先以含氟化物的强碱液去除工件表面的氧化膜及碱式碳酸盐钝化膜;再以酸浸渍液除去偏析金属间化合物;然后将工件放入活化液中,待生成活态保护膜后放入中和巩固液中巩固保护膜,接着将所述进行巩固保护膜处理后的镁、镁合金工件取出用去离子水冲洗后进行浸锌前处理,最后放入氰化铜镀液中进行预镀;其中:
所述含氟化物的强碱液为:重量比10%的氟化钠和10%的氢氧化钠的水溶液;
所述酸浸渍液的组成为:重量百分比12%的铬酸、5%的硝酸钾和10%的硝酸的水溶液,或者重量百分比2%的乙二酸,或者重量百分比1.5%的乙二酸和200ppm乙氧基丁炔二醇的水溶液;
所述活化液为:重量百分比10%的氟化氢铵和5%的磷酸的水溶液;
所述中和巩固液为:重量百分比20%的焦磷酸钠和5%氟化钠的水溶液;
所述以含氟化物的强碱液去除工件表面氧化膜及碱式碳酸盐钝化膜的步骤是将镁或镁合金工件表面处理为光亮表面后放入含有重量比10%的氟化钠和10%的氢氧化钠的水溶液中进行阴极电解。
6.根据权利要求5中所述的镁、镁合金的表面镀方法,其特征在于:所述浸锌处理液为一种由下列组分组成的水溶液:重量百分比10%的硫酸锌、20%的焦磷酸钠、5%的氟化钠和5%的碳酸钠;所述氰化铜预镀液为CuCN20-70g/l,NaCN30-100g/l,KNaC4H4O6 30-50g/l,预镀的温度为50℃,pH值为10.5-12,电流密度首分钟为4A/dm2,然后降至2A/dm2,电镀时间为12分钟。
7.一种镁、镁合金的表面镀方法,包含下列步骤:先以含氟化物的强碱液去除工件表面的氧化膜及碱式碳酸盐钝化膜;再以酸浸渍液除去偏析金属间化合物;然后将工件放入活化液中,待生成活态保护膜后放入中和巩固液中巩固保护膜,接着将所述作巩固保护膜处理后的镁、镁合金工件取出用去离子水冲洗后直接进行化学镀镍处理;其中:
所述含氟化物的强碱液为:重量比10%的氟化钠和10%的氢氧化钠的水溶液;
所述酸浸渍液的组成为:重量百分比12%的铬酸、5%的硝酸钾和10%的硝酸的水溶液,或者重量百分比2%的乙二酸,或者重量百分比1.5%的乙二酸和200ppm乙氧基丁炔二醇的水溶液;
所述活化液为:重量百分比10%的氟化氢铵和5%的磷酸的水溶液;
所述中和巩固液为:重量百分比20%的焦磷酸钠和5%氟化钠的水溶液;
所述以含氟化物的强碱液去除工件表面氧化膜及碱式碳酸盐钝化膜的步骤是将镁或镁合金工件表面处理为光亮表面后放入含有重量比10%的氟化钠和10%的氢氧化钠的水溶液中进行阴极电解。
8.根据权利要求7中所述的镁、镁合金的表面镀方法,其特征在于:所述直接化学镀镍的镀液是2NiCO3·3Ni(OH)2·4H2O 10g/l,48%的HF 9ml/l,C6H8O75g/l,NH4HF2 10g/l,30%的NH4OH 31ml/l的混合液,温度为80℃,pH 4.5,沉积率20-25μm/hr。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 200410000431 CN1641075B (zh) | 2004-01-18 | 2004-01-18 | 镁、镁合金的表面活化处理方法及表面镀方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 200410000431 CN1641075B (zh) | 2004-01-18 | 2004-01-18 | 镁、镁合金的表面活化处理方法及表面镀方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN1641075A CN1641075A (zh) | 2005-07-20 |
CN1641075B true CN1641075B (zh) | 2010-04-21 |
Family
ID=34866761
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN 200410000431 Expired - Fee Related CN1641075B (zh) | 2004-01-18 | 2004-01-18 | 镁、镁合金的表面活化处理方法及表面镀方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN1641075B (zh) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100430520C (zh) * | 2005-12-30 | 2008-11-05 | 东北大学 | 一种镁及镁合金表面化学镀铜的方法 |
CN101892471B (zh) * | 2010-07-09 | 2012-06-06 | 中南大学 | 一种Mg-Gd-Y-Zr镁合金化学镀镍工艺 |
CN103898581A (zh) * | 2013-06-03 | 2014-07-02 | 无锡市锡山区鹅湖镇荡口青荡金属制品厂 | 一种镁合金压铸件表面电镀铬的无氰电镀铜工艺 |
CN103898505B (zh) * | 2013-06-04 | 2016-09-14 | 华文蔚 | 一种预电镀锌镍合金的镁合金表面化学镀镍工艺 |
CN103898588A (zh) * | 2013-06-04 | 2014-07-02 | 无锡市锡山区鹅湖镇荡口青荡金属制品厂 | 一种预电镀锌镍合金的镁合金表面化学镀镍组合溶液 |
CN108624877A (zh) * | 2018-06-15 | 2018-10-09 | 莱诺斯科技(北京)股份有限公司 | 一种镁锂合金材料表面防腐蚀处理方法 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19756845A1 (de) * | 1997-12-19 | 1999-06-24 | Alfred R Franz Fa | Verfahren zur Aktivierung und Inhibierung der Oberflächen von zu galvanisierenden Gegenständen aus Magnesiumlegierungen |
-
2004
- 2004-01-18 CN CN 200410000431 patent/CN1641075B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19756845A1 (de) * | 1997-12-19 | 1999-06-24 | Alfred R Franz Fa | Verfahren zur Aktivierung und Inhibierung der Oberflächen von zu galvanisierenden Gegenständen aus Magnesiumlegierungen |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
朱祖芳.镁合金部件(制品)的表面保护和装饰工艺.材料保护35 6.2002,35(6),4-5. |
朱祖芳.镁合金部件(制品)的表面保护和装饰工艺.材料保护35 6.2002,35(6),4-5. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN1641075A (zh) | 2005-07-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3716462A (en) | Copper plating on zinc and its alloys | |
CN101243211B (zh) | 用于电镀的镁基材的预处理 | |
JP2725477B2 (ja) | アルミニウム帯への亜鉛系電気めっき方法 | |
JP6788506B2 (ja) | 三価電解液から析出される微小不連続クロムの不動態化 | |
JPS6127480B2 (zh) | ||
US20010054557A1 (en) | Electroplating of metals using pulsed reverse current for control of hydrogen evolution | |
US3272728A (en) | Method of producing activated electrodes | |
CA1132087A (en) | Plating on aluminum alloys | |
EP0497302A1 (en) | Process for direct zinc electroplating of aluminum strip | |
CN1641075B (zh) | 镁、镁合金的表面活化处理方法及表面镀方法 | |
JP4862445B2 (ja) | 電気亜鉛めっき鋼板の製造方法 | |
US4349390A (en) | Method for the electrolytical metal coating of magnesium articles | |
US6099714A (en) | Passification of tin surfaces | |
JPH0436498A (ja) | 鉄鋼線材の表面処理方法 | |
US5820741A (en) | Passification of zinc surfaces | |
US4196061A (en) | Direct nickel-plating of aluminum | |
CA1153978A (en) | Coating aluminium alloy with cyanide-borate before electroplating with bronze | |
CN100451170C (zh) | 一种镁及镁合金表面镀层的制备方法 | |
CN104233296A (zh) | 铝及铝合金镀银的方法 | |
JP3020673B2 (ja) | チタン合金素材のめっき前処理法 | |
FR2532333A1 (zh) | ||
WO2005014890A1 (en) | An electrolyte solution | |
US2934478A (en) | Process of electroplating metals with aluminum | |
US2871172A (en) | Electro-plating of metals | |
US3880730A (en) | Electro-galvanic gold plating process |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
C17 | Cessation of patent right | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20100421 Termination date: 20140118 |