一種裝飾性鎳銅金三元合金電鍍液的電鍍方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電鍍領(lǐng)域，具體涉及一種用于造幣的裝飾性鎳銅金三元合金電鍍液的電鍍方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在造幣領(lǐng)域常用銅錫合金作電鍍造幣的裝飾性包覆材料，目前電鍍銅-錫合金技術(shù)主要采用含氰電鍍或分別鍍單金屬后采用熱處理的方法形成合金層，或危害環(huán)境或工藝繁瑣。鎳銅金三元合金具有金黃色的外觀，而且還可以在其表面上進行化學(xué)著色，以達到特殊的裝飾效果，因此，廣泛用于裝飾性鍍層。同時鎳銅金三元合金具有高耐磨性和高硬度，因此，可替代銅-錫二元合金作為造幣的裝飾性包覆材料。目前鎳銅金三元合金電鍍液用于造幣的報道較少。
[0003]電鍍液的性能是影響鍍層的重要因素，追求一種組成簡單、使用電流密度寬、易維護的電鍍液是人們一直努力的方向。在電鍍過程中，常存在鍍層與基體結(jié)合力差、色澤不易控制、鍍層光亮性受底層光亮鍍層的影響等問題，難于實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]發(fā)明目的:針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種用于造幣的裝飾性鎳銅金三元合金電鍍液的電鍍方法，使得方法簡單、所電鍍得到的鍍層與基體結(jié)合力好、色澤均勻光亮、方法重復(fù)性好。
[0005]技術(shù)方案:為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0006]一種裝飾性鎳銅金三元合金電鍍液的電鍍方法，包括以下步驟:
[0007](I)配制裝飾性鎳銅金三元合金電鍍液，電鍍液的組成包括如下組分:硫酸鎳30-60g/L，硫酸銅20-60g/L，氯金酸8-15g/L，檸檬酸5_15g/L，十二烷基磺酸鈉2_3g/L，硫酸鈉20-40g/L，N-( 3-磺丙基)吡啶內(nèi)鹽0.2-0.5g/L，并用氨水調(diào)節(jié)pH值為8_10;
[0008](2)不銹鋼工件前處理，先在50-60°C下堿性清洗，之后在室溫下酸洗l_3min，最后使用去離子水和超純水漂洗；
[0009](3)預(yù)鍍銅，在前處理后的不銹鋼工件上預(yù)鍍一層銅層，所述銅層的厚度為10_50μm；
[0010](4)鎳銅金三元合金電鍍，將預(yù)鍍銅后的不銹鋼工件作為陰極置于電鍍液中，石墨為陽極，保持電鍍液的溫度為20-50°C，電鍍采用單向脈沖法，頻率200-600HZ，占空比30-80% ；
[0011](5)后處理，將經(jīng)過電鍍的不銹鋼工件置于去離子水清洗，然后放置高溫爐內(nèi)進行熱處理，冷卻后包裝。
[0012]進一步地，所述步驟(3)中預(yù)鍍銅的方法為化學(xué)鍍、濺射法或蒸鍍法中的一種。
[0013 ]進一步地，所述步驟(4)中單向脈沖法為脈沖電位法或脈沖電流法。
[0014]進一步地，所述脈沖電位法的電壓為10-20V。[0015 ]進一步地，所述脈沖電流法的電流為6-15A。
[0016]進一步地，所述步驟(5)中熱處理的條件為在還原性氣氛下，550_600°C加熱50-70min，還原氣氛使用H2或H2_Ar。
[0017]有益效果:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用裝飾性鎳銅金三元合金電鍍液的電鍍方法為環(huán)保安全的無氰合金電鍍方法，充分利用無氰合金電鍍的先進性和優(yōu)越性，先預(yù)鍍銅層，然后再進一步電鍍合金，解決目前電鍍屆公認的無氰電鍍合金鍍層較薄的難點，本發(fā)明得到的鍍層的結(jié)合力、耐蝕性能、耐磨性能、硬度等指標(biāo)均滿足造幣應(yīng)用要求，同時本發(fā)明得到的合金鍍層均勻光亮，顏色金黃。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進一步說明，具體實施例的描述本質(zhì)上僅僅是范例，而不是打算對本發(fā)明公開的內(nèi)容及其應(yīng)用或使用進行限制。
[0019]實施例1
[0020]配制裝飾性鎳銅金三元合金電鍍液，電鍍液的組成包括如下組分:硫酸鎳53g/L，硫酸銅48g/L，氯金酸13.6g/L，檸檬酸12g/L，十二烷基磺酸鈉2.5g/L，硫酸鈉35g/L，N_( 3-磺丙基)吡啶內(nèi)鹽0.5g/L，3-( 3-吡啶基)-丙烯酸3.2g/L，并用氨水調(diào)節(jié)pH值為9.4。
[0021]不銹鋼工件前處理，先在55°C下堿性清洗，之后在室溫下酸洗Imin，最后使用去離子水和超純水漂洗。將前處理后的不銹鋼工件上使用濺射法預(yù)鍍一層ΙΟμπι銅層。將預(yù)鍍銅后的不銹鋼工件作為陰極置于上述電鍍液中，石墨為陽極，保持電鍍液的溫度為25°C，電鍍采用單向脈沖電流法，電流為1A，頻率600Hz，占空比60 %，電鍍半小時后得到鍍層;使用去離子水清洗鍍層表面殘存的電鍍液，然后放置在高溫爐內(nèi)通出在6001加熱50min進行熱處理，冷卻后包裝。
[0022]實施例2
[0023]配制裝飾性鎳銅金三元合金電鍍液，電鍍液的組成包括如下組分:硫酸鎳30g/L，硫酸銅30g/L，氯金酸8g/L，梓檬酸15g/L，十二燒基磺酸鈉3g/L，硫酸鈉40g/L，N_( 3-磺丙基)吡啶內(nèi)鹽0.2g/L，3-( 3-吡啶基)-丙烯酸4g/L，并用氨水調(diào)節(jié)pH值為8.2。
[0024]不銹鋼工件前處理，先在50°C的堿性清洗液中清洗，之后在室溫下酸洗3min，最后使用去離子水和超純水漂洗。將前處理后的不銹鋼工件上使用蒸鍍法預(yù)鍍一層30μπι銅層。將預(yù)鍍銅后的不銹鋼工件作為陰極置于上述電鍍液中，石墨為陽極，保持電鍍液的溫度為25°C，電鍍采用單向脈沖電流法，電流為8A，頻率500Hz，占空比40 %，電鍍半小時后得到鍍層;使用去離子水清洗鍍層表面殘存的電鍍液，然后放置在高溫爐內(nèi)通H2+Ar在550°C加熱60min進行熱處理，冷卻后包裝。
[0025]實施例3
[0026]配制裝飾性鎳銅金三元合金電鍍液，電鍍液的組成包括如下組分:硫酸鎳36g/L，硫酸銅60g/L，氯金酸15g/L，梓檬酸13.9g/L，十二燒基磺酸鈉3g/L，硫酸鈉36g/L，N-(3-磺丙基)啦啶內(nèi)鹽0.48/1，3-(3-吡啶基)-丙烯酸28/1，并用氨水調(diào)節(jié)?!1值為9.1。
[0027]不銹鋼工件前處理，先在50°C的堿性清洗液中清洗，之后在室溫下酸洗2min，最后使用去離子水和超純水漂洗。將前處理后的不銹鋼工件上使用蒸鍍法預(yù)鍍一層41μπι銅層。將預(yù)鍍銅后的不銹鋼工件作為陰極置于上述電鍍液中，石墨為陽極，保持電鍍液的溫度為25°C，電鍍采用單向脈沖電位法，電壓為IIV，頻率200Hz，占空比30%，電鍍半小時后得到鍍層;使用去離子水清洗鍍層表面殘存的電鍍液，然后放置在高溫爐內(nèi)通H2+Ar在550°C加熱60min進行熱處理，冷卻后包裝。
[0028]實施例1-3得到的鍍層在金相顯微鏡下觀察，表面無針孔，合金鍍層整體表面光滑，光亮度均勻。在300°C下烘烤5min，均無起泡拱皮狀況出現(xiàn)，說明該合金鍍層結(jié)合力好。電鍍液在循環(huán)使用多次及放置I個月后再次使用，所得到的鍍層性能未下降，說明該電鍍液穩(wěn)定性好。
[0029]以上實施例只是對本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思起到說明示例作用，并不能以此限制本發(fā)明的保護范圍，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍內(nèi)，進行修改和等同替換，均應(yīng)落在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種裝飾性鎳銅金三元合金電鍍液的電鍍方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)配制裝飾性鎳銅金三元合金電鍍液，電鍍液的組成包括如下組分:硫酸鎳30-60g/L，硫酸銅20-60g/L，氯金酸8-15g/L，檸檬酸5_15g/L，十二烷基磺酸鈉2_3g/L，硫酸鈉20-40g/L，N-( 3-磺丙基)吡啶內(nèi)鹽0.2-0.5g/L，并用氨水調(diào)節(jié)pH值為8_10; (2)不銹鋼工件前處理，先在50-60°C下堿性清洗，之后在室溫下酸洗l_3min，最后使用去離子水和超純水漂洗； (3)預(yù)鍍銅，在前處理后的不銹鋼工件上預(yù)鍍一層銅層，所述銅層的厚度為10-50μπι; (4)鎳銅金三元合金電鍍，將預(yù)鍍銅后的不銹鋼工件作為陰極置于電鍍液中，石墨為陽極，保持電鍍液的溫度為20-50°C，電鍍采用單向脈沖法，頻率200-600ΗΖ，占空比30-80% ; (5)后處理，將經(jīng)過電鍍的不銹鋼工件置于去離子水清洗，然后放置高溫爐內(nèi)進行熱處理，冷卻后包裝。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝飾性鎳銅金三元合金電鍍液的電鍍方法，其特征在于，所述步驟(3)中預(yù)鍍銅的方法為化學(xué)鍍、濺射法或蒸鍍法中的一種。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝飾性鎳銅金三元合金電鍍液的電鍍方法，其特征在于，所述步驟(4)中單向脈沖法為脈沖電位法或脈沖電流法。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝飾性鎳銅金三元合金電鍍液的電鍍方法，其特征在于，所述脈沖電位法的電壓為10-20V。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝飾性鎳銅金三元合金電鍍液的電鍍方法，其特征在于，所述脈沖電流法的電流為6-15A。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝飾性鎳銅金三元合金電鍍液的電鍍方法，其特征在于，所述步驟(5)中熱處理的條件為在還原性氣氛下，550-600°C加熱50-70min。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種裝飾性鎳銅金三元合金電鍍液的電鍍方法，包括以下步驟(1)配制裝飾性鎳銅金三元合金電鍍液，(2)不銹鋼工件前處理，(3)預(yù)鍍銅，(4)采用單向脈沖法進行鎳銅金三元合金電鍍，(5)后處理。本發(fā)明采用裝飾性鎳銅金三元合金電鍍液的電鍍方法為環(huán)保安全的無氰合金電鍍方法，充分利用無氰合金電鍍的先進性和優(yōu)越性，先預(yù)鍍銅層，然后再進一步電鍍合金，解決目前電鍍屆公認的無氰電鍍合金鍍層較薄的難點，本發(fā)明得到的鍍層的結(jié)合力、耐蝕性能、耐磨性能、硬度等指標(biāo)均滿足造幣應(yīng)用要求，同時本發(fā)明得到的合金鍍層均勻光亮，顏色金黃。
【IPC分類】C23C28/02, C25D5/36, C25D3/56, C25D5/50, C25D5/18
【公開號】CN105506686
【申請?zhí)枴緾N201510976522
【發(fā)明人】馮正元, 馮育華
【申請人】蘇州市金星工藝鍍飾有限公司
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2015年12月23日