CN220887721U - 一种滚镀枪色锡钴合金的镀层结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种滚镀枪色锡钴合金的镀层结构，包括锌合金压铸件基体、和在所述锌合金压铸件基体上从内到外依次制备的无氰镀铜层、光亮镀镍层、枪色锡钴合金镀层、及石墨烯封闭层。本实用新型公开的滚镀枪色锡钴合金的镀层结构，按照GB/T 5270‑2005《金属基体上的金属覆盖层 电沉积和化学沉积层 附着强度试验方法评述》以热震法测试镀层结合力，镀层无起泡和脱落，其结合力满足标准要求。按照GB/T 10125–2021《人造气氛腐蚀试验 盐雾试验》进行中性盐雾试验108h，镀件表面无腐蚀物生成，镀层具有良好的耐蚀性。
Description
技术领域
本实用新型属于金属表面处理技术领域，具体涉及一种滚镀枪色锡钴合金的镀层结构。
背景技术
锡钴合金枪色镀层具有优雅的外观，广泛应用于制备首饰、钟表、眼镜等配件的装饰性镀层。过去锌合金压铸件表面滚镀锡钴合金枪色镀层的工艺通常为，在锌合金压铸件表面依次制备氰化镀铜层、光亮镍镀层、锡钴合金枪色镀层、及后处理保护膜。在氰化物被管控的情况下，目前锌合金压铸件表面滚镀锡钴合金枪色镀层的一种新工艺为，在锌合金压铸件表面依次制备柠檬酸盐预镀镍层、光亮镍镀层、锡钴合金枪色镀层、及后处理保护膜。镀镍层和锡钴合金镀层相对于锌合金基体都是阴极性镀层，当镀层破损后发生原电池腐蚀而迅速破坏锌合金压铸件基体，或者腐蚀介质沿镀层孔隙侵蚀锌合金压铸件基体，因此，这种镀层结构的耐蚀性不够理想。
用无氰镀铜代替氰化镀铜是业界一直以来研究的热点，目前一些在锌合金压铸件基体上直接进行无氰镀铜的工艺已经投入了生产，但镀层结合力不高的问题仍未完全解决[1]。业界最新开发的聚合硫氰酸盐镀铜工艺，以聚合硫氰酸亚铜作主盐，以聚合硫氰酸钠作配位剂，其性能比较接近氰化镀铜，是有望取代氰化镀铜的一种无氰镀铜工艺。
锡钴合金枪色镀层需要进行后处理保护才能增加耐蚀性，按传统工艺，锡钴合金枪色镀层通常采用铬酸盐电解保护或铬酸钝化保护[2]。这种传统工艺存在六价铬的高污染问题，因此，研究开发锡钴合金枪色镀层环保型后处理保护工艺具有重要意义。
参考文献：[1].秦足足，李建三，徐金来，国内外无氰镀铜工艺研究进展[J]，电镀与涂饰，2015，34(3)：149-152。[2].张景双，屠振密，安茂忠等，锡钴合金枪色镀层的研究和应用[J]，电镀与环保，2001，21(1)：4-8。
发明内容
为了解决传统锌合金压铸件镀枪色锡钴合金过程中存在的高污染问题，本实用新型提供了一种滚镀枪色锡钴合金的镀层结构。为了达到上述目的本实用新型采用如下技术方案：
一种滚镀枪色锡钴合金的镀层结构：包括锌合金压铸件基体、和在所述锌合金压铸件基体上从内到外依次制备的无氰镀铜层、光亮镀镍层、枪色锡钴合金镀层、及石墨烯封闭层；
所述无氰镀铜层是采用聚合硫氰酸盐镀铜工艺制备的；
所述无氰镀铜层的厚度为4～10μm。
优选的，所述光亮镀镍层的厚度为6～13μm。
优选的，所述枪色锡钴合金镀层的厚度为0.5～2μm。
优选的，所述石墨烯封闭层的厚度为0.7～1.2μm。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
1、本实用新型公开的滚镀枪色锡钴合金的镀层结构，克服了采用氰化镀铜工艺在锌合金压铸件基体上镀铜的高污染问题；
2、本实用新型公开的滚镀枪色锡钴合金的镀层结构，克服了采用铬酸钝化工艺在枪色锡钴合金镀层上制备保护膜的高污染问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型的不当限定，在附图中：
图1是本实用新型实施例1和实施例2的镀层结构示意图。
实施方式
下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本实用新型，在此本实用新型的示意性实施例以及说明用来解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。
一种滚镀枪色锡钴合金的镀层结构，包括锌合金压铸件基体、和在所述锌合金压铸件基体上从内到外依次制备的无氰镀铜层、光亮镀镍层、枪色锡钴合金镀层、及石墨烯封闭层。
按现行的前处理工艺对锌合金压铸件基体进行除油、除锈和活化处理。
在经过前处理的锌合金压铸件上采用聚合硫氰酸盐滚镀铜工艺制备无氰镀铜层。
优选的，所述无氰镀铜层的厚度为4～10μm。
优选的，所述无氰镀铜层采用遵义会通电镀材料有限公司的HT-810聚合硫氰酸盐滚镀铜工艺制备：
聚合硫氰酸亚铜17～23g/L，聚合硫氰酸钠100～160g/L，酒石酸钾钠8～12g/L，HT-810光亮剂1～2mL/L，HT-810走位剂2～4mL/L，镀槽温度45℃～55℃，镀液pH范围12～13，镀槽电压5～8V，滚桶转速8～12r/min，用无氧电解铜角(或铜粒)作阳极。
在锌合金压铸件的无氰镀铜层上采用现行的滚镀光亮镍工艺制备光亮镀镍层。
优选的，所述光亮镀镍层的厚度为6～13μm。
在锌合金压铸件的光亮镍镀层上采用现行的滚镀枪色锡钴合工艺制备枪色锡钴合金镀层。
优选的，所述枪色锡钴合金镀层的厚度为0.5～2μm。
优选的，所述枪色锡钴合金镀层采用超邦化工的SCA 422无镍枪色滚镀工艺制备：
SCA-421导电盐230～320g/L，SCA-424 S锡盐4～9g/L，SCA-423 C钴水45～85mL/L，SCA-422 A添加剂100～140mL/L，SCA-422 B添加剂20～40mL/L，镀槽电压6～10V，镀槽温度25℃～50℃，镀液pH范围8.5～9.5，滚桶转速3～5r/min，以石墨板作阳极。
在锌合金压铸件的枪色锡钴合金上制备石墨烯封闭层。
优选的，所述石墨烯封闭层的厚度为0.7～1.2μm。
优选的，所述石墨烯封闭层采用超邦化工的PRODICO 480石墨烯封闭工艺制备：
加水将PRODICO 480石墨烯封闭剂稀释至2.5～3.5倍配制封闭液，将镀件浸渍于封闭液中5～15s，出槽后用离心机脱水甩干，然后在70℃～90℃烘干固化20～30min。
实施例
如图1所示，一种滚镀枪色锡钴合金的镀层结构，包括锌合金压铸件基体1、和在所述锌合金压铸件基体1上从内到外依次制备的无氰镀铜层2、光亮镀镍层3、枪色锡钴合金镀层4、及石墨烯封闭层5。
1、前处理：
对锌合金压铸件基体1进行“化学除蜡→水洗→超声波除蜡→水洗→化学除油→水洗→超声波除油→水洗→酸盐活化→水洗”。
2、无氰滚镀铜：
在经过前处理的锌合金压铸件上采用遵义会通电镀材料有限公司的HT-810聚合硫氰酸盐滚镀铜工艺制备无氰镀铜层2，镀层厚度为6μm。
聚合硫氰酸亚铜19g/L，聚合硫氰酸钠120g/L，酒石酸钾钠10g/L，HT-810光亮剂1.5mL/L，HT-810走位剂3mL/L，镀槽温度50℃，镀液pH为12.5，镀槽电压6V，滚桶转速10r/min，用无氧电解铜角作阳极。
3、滚镀光亮镍：
在锌合金压铸件的无氰镀铜上采用现行的滚镀光亮镍工艺制备光亮镀镍层3，镀层的厚度为12μm。
4、滚镀枪色锡钴合金：
在锌合金压铸件的光亮镀镍层上采用超邦化工的SCA 422无镍枪色滚镀工艺制备枪色锡钴合金镀层4，镀层厚度为1μm。
SCA-421导电盐260g/L，SCA-424 S锡盐5g/L，SCA-423 C钴水60mL/L，SCA-422 A添加剂110mL/L，SCA-422 B添加剂25mL/L，镀槽电压7V，镀槽温度30℃，镀液pH为9，滚桶转速4r/min，以石墨板作阳极。
5、石墨烯封闭：
在锌合金压铸件的枪色锡钴合金镀层上采用超邦化工的PRODICO 480石墨烯封闭工艺制备石墨烯封闭层5，封闭层的厚度为0.8μm。
加水将PRODICO 480石墨烯封闭剂稀释至3倍配制封闭液，将镀件浸渍于封闭液中10s，出槽后用离心机脱水甩干，然后在80℃烘干固化30min。
实施例
如图1所示，一种滚镀枪色锡钴合金的镀层结构，包括锌合金压铸件基体1、和在所述锌合金压铸件基体1上从内到外依次制备的无氰镀铜层2、光亮镀镍层3、枪色锡钴合金镀层4、及石墨烯封闭层5。
1、前处理：
对锌合金压铸件基体1进行“化学除蜡→水洗→超声波除蜡→水洗→化学除油→水洗→超声波除油→水洗→酸盐活化→水洗”。
2、无氰滚镀铜：
在经过前处理的锌合金压铸件上采用遵义会通电镀材料有限公司的HT-810聚合硫氰酸盐滚镀铜工艺制备无氰镀铜层2，镀层的厚度为8μm。
聚合硫氰酸亚铜22g/L，聚合硫氰酸钠150g/L，酒石酸钾钠10g/L，HT-810光亮剂1.5mL/L，HT-810走位剂3mL/L，镀槽温度53℃，镀液pH为12.8，镀槽电压6V，滚桶转速10r/min，用无氧电解铜粒作阳极。
3、滚镀光亮镍：
在锌合金压铸件的无氰镀铜层上采用现行的滚镀光亮镍工艺制备光亮镀镍层3，镀层的厚度为10μm。
4、滚镀枪色锡钴合金：
在锌合金压铸件的光亮镀镍层上采用超邦化工的SCA 422无镍枪色滚镀工艺制备枪色锡钴合金镀层4，镀层厚度为1μm。
SCA-421导电盐300g/L，SCA-424 S锡盐8g/L，SCA-423 C钴水75mL/L，SCA-422 A添加剂130mL/L，SCA-422 B添加剂35mL/L，镀槽电压8，镀槽温度40℃，镀液pH为9.2，滚桶转速4r/min，以石墨板作阳极。
5、石墨烯封闭：
在锌合金压铸件的枪色锡钴合金镀层上采用超邦化工的PRODICO 480石墨烯封闭工艺制备石墨烯封闭层5，封闭层的厚度为0.8μm。
加水将PRODICO 480石墨烯封闭剂稀释至3倍配制封闭液，将镀件浸渍于封闭液中8s，出槽后用离心机脱水甩干，然后在90℃烘干固化20min。
试验例1：
按照实施例1和实施例2的工艺过程在锌合金压铸件上从内到外依次制备无氰镀铜层、光亮镀镍层、枪色锡钴合金镀层、及石墨烯封闭层。按照GB/T 5270-2005《金属基体上的金属覆盖层 电沉积和化学沉积层 附着强度试验方法评述》以热震法测试镀层结合力，把镀件放在加热炉中加热至150℃保温30min，取出后放入室温的水中骤然冷却，镀层没有出现起泡和脱落。试验表明，本实施例所制备的镀层结构具有良好的结合力。
试验例2：
按照实施例1和实施例2的工艺过程在所述锌合金压铸件基体上从内到外依次制备无氰镀铜层、光亮镀镍层、枪色锡钴合金镀层、及石墨烯封闭层。按照GB/T 10125–2021《人造气氛腐蚀试验 盐雾试验》进行中性盐雾试验108h镀件表面无锈蚀，高于ISO 26945:2011标准的要求。
对比例1：
按照实施例1和实施例2的工艺过程在所述锌合金压铸件上从内到外依次制备无氰镀铜层、光亮镀镍层、枪色锡钴合金镀层，然后按传统铬酸钝化工艺制备电解保护膜。按照GB/T 10125–2021《人造气氛腐蚀试验 盐雾试验》进行中性盐雾试验72h，镀件表面出现了灰白色腐蚀物。试验表明，本实用新型采用石墨烯封闭剂制备石墨烯封闭层，其耐蚀性明显高于传统的铬酸钝化保护膜。
以上对本实用新型实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本实用新型实施例的原理。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都应落入本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种滚镀枪色锡钴合金的镀层结构，其特征在于包括锌合金压铸件基体、和在所述锌合金压铸件基体上从内到外依次制备的无氰镀铜层、光亮镀镍层、枪色锡钴合金镀层、及石墨烯封闭层；
所述无氰镀铜是采用聚合硫氰酸盐镀铜工艺制备的；
所述无氰镀铜层的厚度为4～10μm。
2.如权利要求1所述的滚镀枪色锡钴合金的镀层结构，其特征在于所述光亮镀镍层的厚度为6～13μm。
3.如权利要求1所述的滚镀枪色锡钴合金的镀层结构，其特征在于所述枪色锡钴合金镀层的厚度为0.5～2μm。
4.如权利要求1所述的滚镀枪色锡钴合金的镀层结构，其特征在于所述石墨烯封闭层的厚度为0.7～1.2μm。
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