專利名稱：一種鈦及鈦合金預(yù)鍍液和電鍍方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種金屬電鍍液和電鍍方法，尤其涉及一種鈦及鈦合金預(yù)鍍液和電鍍方法，屬于金屬表面處理技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
鈦是繼鋼、鋁、鎂之后21世紀(jì)的新型金屬。從20世紀(jì)50年代，鈦作為一種結(jié)構(gòu)金屬發(fā)展至今，世界上越來越多的國家認(rèn)識到鈦合金的重要性，相繼對其進行研究開發(fā)，并在諸多領(lǐng)域得到了很好應(yīng)用。鈦的外觀近似于鋼，呈銀灰色，具有光澤。鈦合金主要特點是熔點高，抗拉強度大，硬度高，可塑性強，密度小，比強度高；同等質(zhì)量的鈦比鋁和鋼更結(jié)實耐用；無毒，無磁性，耐高溫；抗腐蝕性能是普通不銹鋼的15倍，對海水有更特別的抗腐蝕能力。鈦的這些不尋常特性，在飛機、導(dǎo)彈、輪船、汽車、石油、化工、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域被廣泛利用，尤其是鈦的無極性、鈦鈮合金的超導(dǎo)性、鈦鐵合金的儲氫能力等特性在尖端科學(xué)和高科技領(lǐng)域發(fā)揮著極其重要的作用。但隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，鈦材料應(yīng)用領(lǐng)域的日益擴展和使用條件的變化，鈦材料表面處理技術(shù)也越來越受到重視。鈦屬易鈍化金屬，由于在氧化物存在的環(huán)境中，表面極易形成一層薄而致密且十分穩(wěn)定的氧化膜，而免受環(huán)境的腐蝕；而正是由于這一層氧化膜的存在，在處理過程中，使鍍層與基體結(jié)合力顯著下降，容易出現(xiàn)起泡現(xiàn)象。鈦及鈦合金常用的電鍍方法為①鍍前處理-預(yù)鍍鎳-焦磷酸鍍銅-酸性鍍銅-光亮鍍鎳-鍍金(鍍銀)；②鍍前處理-化學(xué)鎳-焦磷酸鍍銅-酸性鍍銅-光亮鍍鎳-鍍金 (鍍銀)。上述工藝均為鍍鎳層，由于鎳對人體肌膚產(chǎn)生過敏或損害，歐盟已經(jīng)完成立法程序，并通過了有關(guān)對金屬物品之含鎳檢測方法，于1999年7月20日正式公布，于2000年元月20日之六個月寬限屆滿時，就不得向市場推出不符合法則規(guī)定之產(chǎn)品。為了減少鎳對人體的毒害，采用銅錫合金代替鎳鍍層的方法，也稱之為無鎳電鍍，當(dāng)前比較成熟的無鎳電鍍工藝有氰化白銅錫電鍍工藝等。有氰的白銅錫工藝比較成熟，但氰化物是劇毒，會對環(huán)境造成污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有的鈦及鈦合金鍍電鍍液含有禁用的鎳和毒性很大的氰的缺陷，從而提供一種無氰無鎳的鈦及鈦合金電鍍液和電鍍方法。本發(fā)明提供了一種鈦及鈦合金預(yù)鍍液，該預(yù)鍍液包括亞硫酸金鈉、導(dǎo)電鹽、絡(luò)合劑、光亮劑和PH緩沖劑；所述電鍍液的pH為9-11。本發(fā)明還提供了一種鈦及鈦合金電鍍方法，該方法包括將鈦及鈦合金放在預(yù)鍍液中進行預(yù)鍍后在進行電鍍無氰白銅錫；其中，所述預(yù)鍍液為本發(fā)明所述的預(yù)鍍液。本發(fā)明通過無氰預(yù)鍍金代替預(yù)鍍鎳打底，增加鈦及鈦合金與鍍層的結(jié)合力，減少麻點，同時利用無氰白銅錫體系取代常用的鍍鎳工藝，解決人體對鎳的過敏和氰對環(huán)境的污染。
具體實施例方式本發(fā)明提供了一種鈦及鈦合金預(yù)鍍液，該預(yù)鍍液包括亞硫酸金鈉、導(dǎo)電鹽、絡(luò)合劑、光亮劑和PH緩沖劑；所述電鍍液的pH為9-11。本發(fā)明的鈦及鈦合金預(yù)鍍液，利用預(yù)鍍金進行打底獲得良好的鈦合金基材與電鍍層間的結(jié)合力，再利用無氰白銅錫取代平常的鍍鎳層，完成真正意義上的無氰無鎳電鍍工藝。根據(jù)本發(fā)明所提供的鈦及鈦合金預(yù)鍍液，為了使鈦及鈦合金與電鍍金屬的結(jié)合力及表面效果更好，優(yōu)選地，所述亞硫酸金鈉的含量為2-10g/L，所述導(dǎo)電鹽的含量為 40-80g/L，所述絡(luò)合劑的含量為10-20g/L，所述光亮劑的含量為5_10g/L，所述pH緩沖劑的含量為5-10g/L。根據(jù)本發(fā)明所提供的鈦及鈦合金預(yù)鍍液，為了使該預(yù)鍍液相對穩(wěn)定，使用壽命較長，不易分解、析出，優(yōu)選地，所述導(dǎo)電鹽為亞硫酸鈉、硫酸鉀、焦磷酸鈉、硫酸鈉中的至少一種；所述絡(luò)合劑為乙二胺四乙酸、賴氨酸、乙二胺、乙二胺四甲叉膦酸中的至少一種；所述光亮劑為檸檬酸鉀、亞芐基丙酮、丁炔二醇、糖精、硫脲、甲基二磺酸鈉中的至少一種；所述 PH緩沖劑為硼砂、硼酸的至少一種。本發(fā)明還提供了一種鈦及鈦合金電鍍方法，該方法包括將鈦及鈦合金放在預(yù)鍍液中進行預(yù)鍍后在進行電鍍白銅錫；其中，所述預(yù)鍍液為本發(fā)明所述的預(yù)鍍液。根據(jù)本發(fā)明所提供的鈦及鈦合金電鍍方法，為了進一步提高鍍層的質(zhì)量，所述預(yù)鍍的條件為溫度20-35°C，電流密度0. 1-0. 15A/dm2，時間0. 5-lmin。所述電鍍無氰白銅錫為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的各種電鍍無氰白銅錫的工藝。本發(fā)明采用美迪斯公司FSC型號的無氰白銅錫鍍液，鍍液配方為焦磷酸鉀250-350g/L，優(yōu)選 320g/L ；焦磷酸銅 5-12g/L，優(yōu)選 10g/L ；焦磷酸亞錫 15_35g/L ；絡(luò)合劑 FCS-A 80-120ml/L ； 穩(wěn)定劑FCS-B 10-30ml/L ；光劑FCS-C 10-20ml/L ；陰極電流密度0. 5-1 A/dm2,將工件浸入鍍液中，施鍍溫度是15-300C ；PH值8. 0-8. 8 ；時間是5-15min。根據(jù)本發(fā)明所提供的鈦及鈦合金電鍍方法，優(yōu)選地，在預(yù)鍍之前對鈦及鈦合金進行前處理。所述前處理包括拋光、除油除蠟和表面調(diào)整。所述拋光的目的是去除原素材本身在壓鑄過程中產(chǎn)生的毛刺、氧化皮等，減小表面的粗糙度，提高鏡面光亮效果并增強后續(xù)處理或噴砂后進行電鍍。本發(fā)明所述拋光為機械拋光，例如用扣布輪結(jié)合小羊毛輪拋光手法進行。所述除油除蠟包括超聲波除蠟、陰極電解除油和陽極電解除油。所述超聲波除蠟是本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的技術(shù)，如采用鵬豐宇業(yè)科技有限公司PF-160C除蠟水，開缸濃度為30ml/L ；溫度為65°C，時間5min。所述陰極電解除油采用鵬豐宇業(yè)科技有限公司 PF-713型號陽極除油粉，開缸量50g/L ’溫度65°C ；電流密度5A/dm2 ；時間5s。所述陽極電解除油采用鵬豐宇業(yè)科技有限公司PF-713型號陽極除油粉，開缸量50g/L ；溫度65°C ；電流密度5A/dm2 ；時間k。所述表面調(diào)整主要是去除鈦及鈦合金表面的氧化膜層。所述表面調(diào)整液為硝酸 61ml/L-81ml/L，優(yōu)選為 71ml/L ；氫氟酸 61ml/L_81ml/L，優(yōu)選為 71ml/L ；雙氧水 418ml/ L-438ml/L,優(yōu)選為42&iil/L ；乙二醇2(Mml/L_22^il/L，優(yōu)選為2Hml/L ；氟離子可除去灰黑色不均勻膜層。處理溫度為20-35°C，時間5min-10min。根據(jù)本發(fā)明所提供的鈦及鈦合金電鍍方法，優(yōu)選地，在電鍍白銅錫之后對鈦及鈦合金進行電鍍裝飾性鍍層。所述裝飾性鍍層可以為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的各種可以作為裝飾性鍍層用的金屬或合金形成的鍍層。本發(fā)明采用電鍍白鉻和電鍍玫瑰金。所述電鍍白鉻采用上馬公司TVC-三價白鉻，鍍液配方為TVC-BC開缸劑 400-450g/L,優(yōu)選 420g/L ；TVC-CAT 穩(wěn)定劑 55_75g/L，優(yōu)選 65g/L ；TVC-MS 濕潤劑 2_5ml/ L，優(yōu)選 3ml/L ；TVC-EXT 絡(luò)合劑 l-3ml/L,優(yōu)選 2ml/L ；三價鉻 20_25g/L，優(yōu)選 22g/L ；陽極為三價鉻專用陽極；連續(xù)過濾并采取機械攪拌或空氣攪拌；控制操作溫度在28-35°C，優(yōu)選為320C ；pH值2. 5-3. 0，優(yōu)選為2. 8 ；陰極電流密度:8_30A/dm2，優(yōu)選為14A/dm2 ；時間為 l_5min。所述電鍍玫瑰金采用自配的玫瑰金鍍液，鍍液配方為金8_15g/L，優(yōu)選為12g/L; 無水亞硫酸鈉120-150g/L，優(yōu)選為130g/L ；磷酸氫二鉀30_50g/L，優(yōu)選為40g/L ；檸檬酸鉀 80-100g/L，優(yōu)選為90g/L ；氯化鉀100_120g/L，優(yōu)選為110g/L ；光亮劑0. 5-1. 5g/L，優(yōu)選為 1. Og/L ；穩(wěn)定劑0. 2-0. 3g/L ；采用石墨板陽極，控制操作溫度在50-60°C，優(yōu)選為55°C ；pH 值8. 5-9. 0 ；陰極電流密度0. 1-0. 5A/dm2，時間為20_60s。根據(jù)本發(fā)明所提供的鈦及鈦合金電鍍方法，優(yōu)選地，在預(yù)鍍和電鍍白銅錫之間、電鍍白銅錫和電鍍裝飾性鍍層之間都要進行活化處理。所述活化處理的目的是去除鈦及鈦合金表面的氧化膜。所述活化液為H2SO4:5% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))；時間Ι-aiiin;室溫操作。本發(fā)明的鈦及鈦合金電鍍方法可以使基材與鍍層間的結(jié)合力良好，附著力好；工藝環(huán)保，對操作人員和環(huán)境均無污染；工藝簡單易操作，流程精簡不復(fù)雜，維護方便，易于量產(chǎn)化；鍍出產(chǎn)品外觀光亮、孔隙率低、均鍍能力和深鍍能力優(yōu)良；采用鈦合金無氰無鎳工藝取代鍍鎳層電鍍工藝，減少鎳對人體的過敏且工藝環(huán)保，填平性好，優(yōu)良的覆蓋能力且具有較好的防腐能力，鍍層應(yīng)力較小，且不產(chǎn)生裂紋；此工藝應(yīng)用范圍廣，對多種鈦合金沖壓件均合適，包括Grl、ZTAl，TCl等型號。以下結(jié)合實施例對本發(fā)明做進一步詳細說明。實施例11)機械拋光鈦合金Grl前處理用扣布輪結(jié)合小羊毛輪拋光手法進行，去除原素材本身在壓鑄過程中產(chǎn)生的毛刺、氧化皮等，減小表面的粗糙度。2)超聲波除蠟將經(jīng)過步驟(1)處理后的鈦合金進行除蠟，除蠟水采用鵬豐宇業(yè)科技有限公司 PF-160C除蠟水，開缸濃度為30ml/L ；溫度為65°C，時間5min。3)陰極電解除油將經(jīng)過步驟( 處理后的鈦合金進行陰極電解除油，陰極電解除油采用鵬豐宇業(yè)科技有限公司PF-514型號陰極除油粉，開缸量50g/L ；溫度65°C ；電流密度5A/dm2 ；時間 lmin。4)陽極電解除油將經(jīng)過步驟(3)處理后的鈦合金進行陽極電解除油，陽極電解除油采用鵬豐宇業(yè)科技有限公司PF-713型號陽極除油粉，開缸量50g/L ；溫度65°C;電流密度5A/dm2 ；時間k。5)表面調(diào)整將經(jīng)過步驟(4)處理后的鈦合金進行表面調(diào)整，表面調(diào)整液為硝酸71ml/L，氫氟酸71ml/L,雙氧水428ml/L,乙二醇214ml/。處理溫度為30°C，時間8min。6)預(yù)鍍將經(jīng)過步驟( 處理后的鈦合金進行預(yù)鍍，預(yù)鍍液為亞硫酸金衲4g/L，亞硫酸鈉 48g/L，硫酸鉀 7. 5g/L，EDTA 15g/L，檸檬酸鉀 7. 5g/L，硼砂 7. 5g/L。溫度 30°C，pH 值 10，電流密度0. 15A/dm2，時間Imin。7)活化將經(jīng)過步驟(6)處理后的鈦合金進行活化，活化液為H2S045% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))；時間 Imin，室溫操作。8)電鍍無氰白銅錫將經(jīng)過步驟(7)處理后的鈦合金進行電鍍無氰白銅錫，電鍍無氰白銅錫采用美迪斯公司FSC型號的無氰白銅錫鍍液，鍍液配方為焦磷酸鉀320g/L ；焦磷酸銅10g/L ；焦磷酸亞錫 20g/L ；絡(luò)合劑 FCS-A 100ml/L ；穩(wěn)定劑 FCS-B 20ml/L ；光劑 FCS-C 15ml/L;陰極電流密度lA/dm2，將工件浸入鍍液中，施鍍溫度是25°C ；PH值8. 0 ；時間是lOmin。9)活化將經(jīng)過步驟(8)處理后的鈦合金進行活化，活化液為H2S045% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))；時間 Imin，室溫操作。10)電鍍白鉻將經(jīng)過步驟(9)處理后的鈦合金進行電鍍白鉻，電鍍白鉻采用上馬公司TVC-三價白鉻，鍍液配方為=TVC-BC開缸劑420g/L ；TVC-CAT穩(wěn)定劑65g/L ；TVC-MS濕潤劑3ml/L ； TVC-EXT絡(luò)合劑aiil/L ；三價鉻22g/L ；陽極為三價鉻專用陽極；連續(xù)過濾并采取機械攪拌或空氣攪拌；控制操作溫度為32°C ；pH值為2. 8 ；陰極電流密度為14A/dm2 ；時間為;3min。以上各步間均采用水洗。通過以上處理得到產(chǎn)品Al。實施例21)機械拋光鈦合金ZTil前處理用扣布輪結(jié)合小羊毛輪拋光手法進行，去除原素材本身在壓鑄過程中產(chǎn)生的毛刺、氧化皮等，減小表面的粗糙度。2)超聲波除蠟將經(jīng)過步驟(1)處理后的鈦合金進行除蠟，除蠟水采用鵬豐宇業(yè)科技有限公司 PF-160C除蠟水，開缸濃度為30ml/L ；溫度為65°C，時間5min。3)陰極電解除油將經(jīng)過步驟( 處理后的鈦合金進行陰極電解除油，陰極電解除油采用鵬豐宇業(yè)科技有限公司PF-514型號陰極除油粉，開缸量50g/L ；溫度65°C ；電流密度5A/dm2 ；時間 lmin。4)陽極電解除油將經(jīng)過步驟(3)處理后的鈦合金進行陽極電解除油，陽極電解除油采用鵬豐宇業(yè)科技有限公司PF-713型號陽極除油粉，開缸量50g/L ；溫度65°C;電流密度5A/dm2 ；時間k。5)表面調(diào)整將經(jīng)過步驟(4)處理后的鈦合金進行表面調(diào)整，表面調(diào)整液為硝酸61ml/L ；氫氟酸61ml/ ；雙氧水418ml/L ；乙二醇2(Mml/L ；處理溫度為20°C ；時間5min。6)預(yù)鍍將經(jīng)過步驟( 處理后的鈦合金進行預(yù)鍍，預(yù)鍍液為亞硫酸金衲2g/L，焦磷酸鈉 40g/L，乙二胺10g/L，硫脲5g/L，硼酸5g/L。溫度20°C, pH值9，電流密度0. 15A/dm2，時間 lmin。7)活化將經(jīng)過步驟(6)處理后的鈦合金進行活化，活化液為H2S045% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))；時間 Imin，室溫操作。8)電鍍無氰白銅錫將經(jīng)過步驟(7)處理后的鈦合金進行電鍍無氰白銅錫，電鍍無氰白銅錫采用美迪斯公司FSC型號的無氰白銅錫鍍液，鍍液配方為焦磷酸鉀320g/L ；焦磷酸銅10g/L ；焦磷酸亞錫 25g/L ；絡(luò)合劑 FCS-A 100ml/L ；穩(wěn)定劑 FCS-B 20ml/L ；光劑 FCS-C 15ml/L ；陰極電流密度lA/dm2，將工件浸入鍍液中，施鍍溫度是30°C ；PH值8. 0 ；時間是lOmin。9)活化將經(jīng)過步驟(8)處理后的鈦合金進行活化，活化液為H2S045% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))；時間 Imin，室溫操作。10)電鍍玫瑰金將經(jīng)過步驟(8)處理后的鈦合金進行電鍍玫瑰金，電鍍玫瑰金為亞硫酸金鈉 12g/L ；無水亞硫酸鈉130g/L ；磷酸氫二鉀40g/L ；檸檬酸鉀90g/L ；氯化鉀110g/L ；光亮劑 1. 0g/L ；穩(wěn)定劑0. 25g/L ；采用石墨板陽極；連續(xù)過濾；控制操作溫度為55°C;pH值9. 0 ；陰極電流密度0. 5A/dm2，時間為40s。以上各步間均采用水洗。通過以上處理得到產(chǎn)品A2。實施例31)機械拋光鈦合金TCl前處理用扣布輪結(jié)合小羊毛輪拋光手法進行，去除原素材本身在壓鑄過程中產(chǎn)生的毛刺、氧化皮等，減小表面的粗糙度。2)超聲波除蠟將經(jīng)過步驟(1)處理后的鈦合金進行除蠟，除蠟水采用鵬豐宇業(yè)科技有限公司 PF-160C除蠟水，開缸濃度為30ml/L ；溫度為65°C，時間5min。3)陰極電解除油將經(jīng)過步驟( 處理后的鈦合金進行陰極電解除油，陰極電解除油采用鵬豐宇業(yè)科技有限公司PF-514型號陰極除油粉，開缸量50g/L ；溫度65°C ；電流密度5A/dm2 ；時間 lmin。4)陽極電解除油將經(jīng)過步驟(3)處理后的鈦合金進行陽極電解除油，陽極電解除油采用鵬豐宇業(yè)科技有限公司PF-713型號陽極除油粉，開缸量50g/L ；溫度65°C;電流密度5A/dm2 ；時間5s。5)表面調(diào)整將經(jīng)過步驟(4)處理后的鈦合金進行表面調(diào)整，表面調(diào)整液為硝酸81ml/L，氫氟酸81ml/L，雙氧水438ml/L，乙二醇224ml/L，處理溫度為25°C ；時間IOmin。6)預(yù)鍍將經(jīng)過步驟(5)處理后的鈦合金進行預(yù)鍍，預(yù)鍍液為亞硫酸金衲10g/L，亞硫酸鈉70g/L，硫酸鈉10g/L，乙二胺四甲叉膦酸20g/L，甲基二磺酸鈉10g/L，硼砂10g/L。溫度 250C，pH 值 10，電流密度 0. 15A/dm2，時間 Imin07)活化將經(jīng)過步驟(6)處理后的鈦合金進行活化，活化液為H2S045% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))；時間 Imin，室溫操作。8)電鍍無氰白銅錫將經(jīng)過步驟(7)處理后的鈦合金進行電鍍無氰白銅錫，電鍍無氰白銅錫采用美迪斯公司FSC型號的無氰白銅錫鍍液，鍍液配方為焦磷酸鉀320g/L ；焦磷酸銅10g/L ；焦磷酸亞錫20g/L ；絡(luò)合劑FCS-A 100ml/L ；穩(wěn)定劑FCS-B 20ml/L ；光劑FCS_C15ml/L ；陰極電流密度lA/dm2，將工件浸入鍍液中，施鍍溫度是20°C ；PH值8. 5 ；時間是lOmin。9)活化將經(jīng)過步驟(8)處理后的鈦合金進行活化，活化液為H2S045% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))；時間 Imin，室溫操作。10)電鍍白鉻將經(jīng)過步驟(9)處理后的鈦合金進行電鍍白鉻，電鍍白鉻采用上馬公司TVC-三價白鉻，鍍液配方為=TVC-BC開缸劑420g/L ；TVC-CAT穩(wěn)定劑65g/L ；TVC-MS濕潤劑3ml/L ； TVC-EXT絡(luò)合劑2ml/L ；三價鉻222g/L ；陽極為三價鉻專用陽極；連續(xù)過濾并采取機械攪拌或空氣攪拌；控制操作溫度為32°C ；pH2. 8 ；陰極電流密度為14A/dm2 ；時間為3min。以上各步間均采用水洗。通過以上處理得到產(chǎn)品A3。對比例11)機械拋光鈦合金Grl前處理用扣布輪結(jié)合小羊毛輪拋光手法進行，去除原素材本身在壓鑄過程中產(chǎn)生的毛刺、氧化皮等，減小表面的粗糙度。2)超聲波除蠟將經(jīng)過步驟(1)處理后的鈦合金進行除蠟，除蠟水采用鵬豐宇業(yè)科技有限公司 PF-160C除蠟水，開缸濃度為30ml/L ；溫度為65°C，時間5min。3)陰極電解除油將經(jīng)過步驟(2)處理后的鈦合金進行陰極電解除油，陰極電解除油采用鵬豐宇業(yè)科技有限公司PF-514型號陰極除油粉，開缸量50g/L ；溫度65°C ；電流密度5A/dm2 ；時間 lmin。4)陽極電解除油將經(jīng)過步驟(3)處理后的鈦合金進行陽極電解除油，陽極電解除油采用鵬豐宇業(yè)科技有限公司PF-713型號陽極除油粉，開缸量50g/L ；溫度65°C;電流密度5A/dm2 ；時間5s。5)表面調(diào)整將經(jīng)過步驟(4)處理后的鈦合金進行表面調(diào)整，表面調(diào)整液為硝酸81ml/L，氫氟酸81ml/L，雙氧水438ml/L，乙二醇224ml/L，處理溫度為25°C ；時間IOmin。6、氰化物預(yù)鍍銅將經(jīng)過步驟(5)處理后的鈦合金進行氰化物預(yù)鍍銅，氰化物預(yù)鍍銅為采用東陽科貿(mào)有限公司SML型號的堿銅鍍液，溶液配制及操作條件如下氰化亞銅60g/l，NaCN 85g/l， NaOH 2g/l，諾切液 40ml/l，SML-36ml/l，SML-45ml/l。溫度 55°C，陰極電流密度 ΙΑ/dm2 ；pH 值9. 5 ；時間3min。7、電鍍光亮酸銅將經(jīng)過步驟(6)處理后的鈦合金進行電鍍光亮酸銅，電鍍光亮酸銅采用安美特公司的Ultra酸銅鍍液，鍍液配方為CuS04. 5H20 220g/L ;H2S0450g/L ；氯離子100mg/L ；開缸劑ULTRA Make Up 8ml/L ;±真平劑ULTRA A 0. 5ml/L ；光亮劑ULTRABO. 5ml/L ；陰極電流密度 4A/dm2，陽極為磷銅(0. 03 0. 06%磷)，空氣或機械攪拌；連續(xù)過濾；將工件浸入鍍液中， 溫度是25°C，時間是30min。8、活化將經(jīng)過步驟(7)處理后的鈦合金進行活化，活化液*H2S045% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))；時間 Imin，室溫操作。9、電鍍無氰白銅錫將經(jīng)過步驟(8)處理后的鈦合金進行電鍍無氰白銅錫，電鍍無氰白銅錫采用美迪斯公司FSC型號的無氰白銅錫鍍液，鍍液配方為焦磷酸鉀320g/L ；焦磷酸銅10g/L ；焦磷酸亞錫 25g/L ；絡(luò)合劑 FCS-A 100ml/L ；穩(wěn)定劑 FCS-B 20ml/L ；光劑 FCS-C 15ml/L;陰極電流密度0. 8A/dm2，將工件浸入鍍液中，施鍍溫度是20°C ；PH值8. 5 ；時間是lOmin。10)活化將經(jīng)過步驟(9)處理后的鈦合金進行活化，活化液*H2S045% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))；時間 Imin，室溫操作。11)電鍍白鉻將經(jīng)過步驟(10)處理后的鈦合金進行電鍍白鉻，電鍍白鉻采用上馬公司TVC-三價白鉻，鍍液配方為TVC-BC開缸劑420g/L ；TVC-CAT穩(wěn)定劑65g/L ；TVC-MS濕潤劑3ml/L ； TVC-EXT絡(luò)合劑2ml/L ；三價鉻222g/L ；陽極為三價鉻專用陽極；連續(xù)過濾并采取機械攪拌或空氣攪拌；控制操作溫度為32°C ；pH2. 8 ；陰極電流密度為14A/dm2 ；時間為3min。以上各步間均采用水洗。通過以上處理得到產(chǎn)品Bi。測試方法將產(chǎn)品A1-A3及Bl進行百格刀測試、振動耐磨測試、鹽霧測試和溫度沖擊測試。測試結(jié)果見表1。測試標(biāo)準(zhǔn)(1)百格刀測試測試的標(biāo)準(zhǔn)IS0 2409。測試步驟使用外科手術(shù)刀的刀背或指定的交叉割刀在涂層上劃12道劃痕，兩條刮痕互相成90°角，以便在表面上形成柵格，劃痕的間隔為Imm(如果表面太小可只劃一個叉，即2道劃痕)。確保切割至基體材料。否則，應(yīng)在新的位置重新切割。沿著劃痕的方向用刷子刷5次。把3M膠帶(600或類似型號)粘在表面上，用指尖將膠帶擦緊，確保與涂層的良好接觸，在5分鐘內(nèi)從膠帶的自由端起以60°的角度在0. 5-1秒內(nèi)將膠帶有規(guī)則的揭開撕去膠帶。接受標(biāo)準(zhǔn)0級和1級接收。對于一個交叉的劃痕不允許交角翹起或變大。0級切口的邊緣完全平滑，格子的方塊都沒有剝落。1級剝落受此影響的部分不能明顯大于5%。2級剝落受此影響的部分明顯大于5%，而不超過15%。3級剝落受此影響的部分大于15%，而不超過35%。4級剝落受此影響的部分大于35%，而不超過65%。(2)振動耐磨測試黃圓錐R5sler磨粒RKF IOK (3 份)綠角錐R0sler磨粒RKFK15P (1 份)清潔劑R6sler清潔劑FC120測試時間2h測試機器的槽內(nèi)裝滿磨料混合物(全部大約15升)3份RKF 10K(黃圓錐)和1 份RKK 15Ρ(綠角錐)。新用磨粒必須先浸泡在2升水中上機空轉(zhuǎn)4小時。在檢驗過程中， 每半個小時必須加水約0. 5升。最多50-60工時，更換一次磨粒。在測試之前和整個測試過程中，磨料必須是濕的。因此，在每次測試之前必須加入 ι升水，同時開啟機器。測試前在槽中加入0.1-0. 2升Rosier清洗劑FC120和水的混合物 (1分升清洗劑配5升水)。之后將測試產(chǎn)品放入槽中。在磨損測試過程中，每半個小時必須加水約0. 5升。接受標(biāo)準(zhǔn)lh工件邊角不漏銅，2h工件平面部分不漏銅。(3)鹽霧測試35°C條件下噴霧(NaCl占質(zhì)量的5%，pH 6. 5-7. 2) 2個小時，然后+40°C，80%濕度放置168小時。接受標(biāo)準(zhǔn)在放置2個小時后工作正常，無任何可見的腐蝕、氧化和變形 (測試后不可沖洗)(4)溫度沖擊測試-40/850C，每個溫度保持2H，轉(zhuǎn)換時間小于3分鐘，共5個周期，持續(xù)20小時，測試完成后在室溫下恢復(fù)2小時機械性能正常；接受標(biāo)準(zhǔn)機械部件未破損未變形。表 權(quán)利要求
1.一種鈦及鈦合金預(yù)鍍液，其特征在于該預(yù)鍍液包括亞硫酸金鈉、導(dǎo)電鹽、絡(luò)合劑、 光亮劑和PH緩沖劑；所述電鍍液的pH為9-11。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈦及鈦合金預(yù)鍍液，其特征在于所述亞硫酸金鈉的含量為 2-10g/L，所述導(dǎo)電鹽的含量為40-80g/L，所述絡(luò)合劑的含量為10_20g/L，所述光亮劑的含量為5-10g/L，所述pH緩沖劑的含量為5-10g/L。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鈦及鈦合金預(yù)鍍液，其特征在于所述導(dǎo)電鹽為亞硫酸鈉、硫酸鉀、焦磷酸鈉、硫酸鈉中的至少一種；所述絡(luò)合劑為乙二胺四乙酸、賴氨酸、乙二胺、乙二胺四甲叉膦酸中的至少一種；所述光亮劑為檸檬酸鉀、亞芐基丙酮、丁炔二醇、糖精、硫脲、 甲基二磺酸鈉中的至少一種；所述PH緩沖劑為硼砂和硼酸的至少一種。
4.一種鈦及鈦合金電鍍方法，其特征在于該方法包括將鈦及鈦合金放在預(yù)鍍液中進行預(yù)鍍后再進行電鍍無氰白銅錫；其中，所述預(yù)鍍液為權(quán)利要求1-3任意一項所述的預(yù)鍍液。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鈦及鈦合金電鍍方法，所述預(yù)鍍的條件為溫度20-35°C，電流密度 0. 1-0. 15A/dm2，時間 0. 5-lmin。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鈦及鈦合金電鍍方法，其特征在于在預(yù)鍍之前對鈦及鈦合金進行拋光、除油除蠟和表面調(diào)整。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鈦及鈦合金電鍍方法，其特征在于所述表面調(diào)整所用調(diào)整液為硝酸 61ml/L-81ml/L，氫氟酸 61ml/L_81ml/L，雙氧水 418ml/L_438ml/L，乙二醇 204ml/ L-224ml/L0
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鈦及鈦合金電鍍方法，其特征在于在電鍍白銅錫之后對鈦及鈦合金進行電鍍裝飾性鍍層。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的鈦及鈦合金電鍍方法，其特征在于在預(yù)鍍金和電鍍白銅錫之間、電鍍白銅錫和電鍍裝飾性鍍層之間都要進行活化處理。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種鈦及鈦合金預(yù)鍍液，該預(yù)鍍液包括亞硫酸金鈉、導(dǎo)電鹽、絡(luò)合劑、光亮劑和pH緩沖劑；所述電鍍液的pH為9-11。本發(fā)明還提供了一種鈦及鈦合金電鍍方法，該方法包括將鈦及鈦合金放在預(yù)鍍液中進行預(yù)鍍后再進行電鍍無氰白銅錫；其中，所述預(yù)鍍液為本發(fā)明所述的預(yù)鍍液。本發(fā)明通過無氰預(yù)鍍金代替預(yù)鍍鎳打底，增加鈦及鈦合金與鍍層的結(jié)合力，減少麻點，同時利用無氰白銅錫體系取代常用的鍍鎳工藝，解決人體對鎳的過敏和氰對環(huán)境的污染。
文檔編號C25D5/38GK102260892SQ20101019024
公開日2011年11月30日 申請日期2010年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月31日
發(fā)明者孫繼鵬, 李愛華, 羅鵬 申請人:比亞迪股份有限公司