银基多元合金复合溶液及使用其制备功能性镀层的方法技术

技术编号:15740527 阅读:60 留言:0更新日期:2017-07-02 07:01
一种银基多元合金复合溶液及使用其制备功能性镀层的方法;所述银基多元合金复合溶液包括以下浓度的成分:KAg(CN)

Silver based multi-element alloy composite solution and process for preparing functional coating using the same

A silver based multi-element alloy composite solution and a method for preparing a functional coating by using the silver based multi-element alloy composite solution comprising the following concentration of components: KAg (CN);

【技术实现步骤摘要】
银基多元合金复合溶液及使用其制备功能性镀层的方法
本专利技术涉及一种银基多元合金复合溶液及使用其制备功能性镀层的方法。
技术介绍
银基电触头和跷板作为电器开关的“心脏”,担负着接通,承载和分断电流的功能,对电器性能影响重大。因其在接触器上的接通和分断上有良好的电性能而被广泛用于各类低压开关电器中。银基电触头和跷板的应用范围很广,从电力设备,通讯器材,各类滑动接触器,继电器到家用电器的开关,汽车继电器,时间开关等,具有广阔的应用前景。我国电器产品长期以来所用电接触材料主要为纯银及银合金,有的甚至采用昂贵的铂及钯合金。纯银及银合金电接触材料有良好的导电性,稳定的接触电阻及接触压降,但存在着电接触体积大,耗银高、电弧作用下材料的定向转移严重,受瞬间大电流冲击作用时易发生粘着及永久性熔焊等缺点。铂、钯合金触头材料的电性能优于纯银及银合金,但价格昂贵。在对电器产品质量及经济性能要求越来越高的今天,上述电接触材料是不能满足要求的。目前,美国,西欧、日本等发达国家电器产品所用电接触材料已采用含有多种添加元素的新型触头材料。该类电接触材料具有耐电弧腐蚀、抗熔焊、电寿命高、接触电阻稳定,直流电弧作用下材料定向转移小等综合性能,可使电器产品在设计中,在不改变启动负载能力的情况下,缩小触头尺寸,减少触头间的开距,使产品结构紧凑,体积缩小。近年来,我国一些电器厂家为改善产品性能,提高产品质量,选用国内已有的银氧化镉电接触材料代替原来的电接触材料。但在应用过程中,仍存在着材料转移严重,寿命低、易熔焊等缺,同时,银氧化镉材料还存在一个致命的弱点,即含有对人体和环境有害的镉,且在银氧化镉材料的生产,装配,使用和回收的全过程中都存在镉污染。随着各类电器产品的普及,电器产品的环保品质与人类的生存质量密切相关,因此,在电器领域广泛使用的银基电接触材料,其环保品质的重要性日渐突出。因此,银氧化镉材料引起了各国政府及材料生产,科研及其相关用户的高度重视,不少国家开始从法律政策上限制银氧化镉材料和生产使用。随着欧盟《报废电子电气设备指令》(WEEE指令)和《关于在电子电气设备中禁止使用某些有害物质指令》(RoHS指令)以及我国《电子信息产品污染控制管理办法》的实施,替代银氧化镉的无镉银基电触头和电触片材料的研究和技术引进将是我国各电触头材料生产厂家的当务之急。
技术实现思路
针对上述缺陷,本专利技术目的在于制备一种用于低压电器开关用电触头和跷板材料的功能性镀层,采用电镀法在铜基体材料(即本实施例中的基体材料为铜基体材料)上制备一种镍/银基多元合金复合电镀的功能性镀层,以降低功能性镀层上的银耗,提高产品的性价比。为达此目的,本专利技术采用以下技术方案:一种银基多元合金复合溶液;所述银基多元合金复合溶液包括以下浓度的成分:KAg(CN)2:40~80g/L,KCN:45~75g/L,K4P2O7·3H2O:5~50g/L,镍盐(以Ni计):0.2~1.0g/L,酒石酸钾钠:15~25g/L,锑盐(以Sb计):0.1~0.8g/L,稀土氧化物:0.2~2g/L,阳离子分散活性剂:5~50ml/L,H2O作为溶剂;将所述银基多元合金复合溶液的pH值调节到9~11。优选的,所述稀土氧化物包括氧化镧:0.2~2g/L和氧化铟0.05~1g/L。优选的,所述阳离子分散活性剂包括以下浓度的成分:碱金属阳离子:1~10wt%,甘油:1~10wt%,烷基醇酰胺:0.1~1wt%,亚硒酸:1~10wt%,H2O作为溶剂,将所述阳离子分散活性剂的PH值调节到9~11。优选的,所述镍盐包括以下浓度的成分:焦磷酸钾20~100wt%和氯化镍5~25wt%。使用上述的银基多元合金复合溶液制备功能性镀层的方法;所述功能性镀层包括镍层和银基多元合金复合电镀层,镍层作为基体材料的基础电镀层,银基多元合金复合电镀层作为镍层的表面电镀层,制备所述功能性镀层的方法按照以下步骤进行:S1:配置银基多元合金复合溶液:S2:电镀:S2-1:镀镍,活化的基体材料直接放入镀镍溶液中,在1.5~2.5A/dm2的电流密度的条件下,电镀处理5~60分钟后从镀镍溶液中取出。S2-2:镍层活化,镀镍后的基体材料经去离子水冲洗后,直接放在活化溶液中,活化处理5~40s,并上下摇动,从活化溶液中取出,并冲洗;S2-3:预镀银,将镀镍后活化的基体材料直接放入预镀银溶液中,在0.3~0.5A/dm2的电流密度的条件下,电镀处理15~60秒后从预镀银溶液中取出;S2-4:将完成预镀银的基体材料直接放入步骤S1中配置完成的银基多元合金复合溶液中,在0.1~2A/dm2的电流密度,强力搅拌的条件下电镀,电镀时间与镀层厚度成正比,镀后从银基多元合金复合溶液中取出,多次冲洗和干燥处理,得到镍/银基多元合金复合电镀的功能性镀层。优选的,所述活化溶液为浓度为10~30wt%的硫酸溶液。优选的,所述镀镍溶液包括以下浓度的成分:NiSO4·7H2O:280~300g/L,NiCl2·6H2O:30g/L,H3BO3:40g/L,H2O作为溶剂。优选的,所述预镀银溶液包括以下浓度的成分:KAg(CN)2:5~7g/L,KCN:60~65g/L,H2O作为溶剂,将所述预镀银溶液的pH值调节到10。优选的,S2-1:镀镍之前,先进行基体材料表面处理:所述将砂纸打磨处理的基体材料放入除油溶液中,通电后,采用先阴极后阳极的联合除油法,阴极除油时间30s,阳极除油时间10s,并重复一次先阴极后阳极的联合除油;除油后的基体材料用水冲洗。优选的,基体材料表面处理后,步骤S2-1:镀镍之前先进行基体材料的活化:将除油后的基体材料放入活化溶液中30~60秒,活化后冲洗得到活化后的基体材料。本专利技术目的在于制备一种用于低压电器开关用电触头和跷板材料的功能性镀层,采用电镀法在铜基体材料(即本实施例中的基体材料为铜基体材料)上制备一种镍/银基多元合金复合电镀的功能性镀层。所述功能性镀层包括镍层和银基多元合金复合电镀层,镍层作为基体材料的基础电镀层,银基多元合金复合电镀层作为镍层的表面电镀层。铜基体材料与银基多元合金复合镀层之间的镍层可起到增强两者之间的结合力,防止银基多元合金复合镀层和铜基体材料相互渗透的作用;而电接触材料最外层的银基多元合金复合镀层则可保证电接触材料具有优异的耐磨性、抗氧化性、抗硫化能力和抗电蚀能力等性能,则在银基多元合金复合溶液中加入锑,可起到增加产品硬度,提高耐磨损能力的作用;加入镍用来强化银基合金,可使镀层结构更加细腻、表面更加光滑、增加产品硬度和抗硫化能力的作用。另外,在银基多元合金复合溶液中加入稀土氧化物,使得最终银基多元合金复合镀层中混入稀土氧化物,银作为导电材料主体,被电弧烧蚀,稀土氧化物提高银材抗电蚀能力,降低银耗,实际实验时,同型号开关触点在同电性能要求,纯银产品厚度8到1O丝,加入1%氧化镧,银层厚度仅需5到6丝,极大地降低了银金属的损耗。具体实施方式下面通过具体实施方式来进一步说明本专利技术的技术方案。本专利技术目的在于制备一种用于低压电器开关用电触头和跷板材料的功能性镀层,采用电镀法在铜基体材料(即本实施例中的基体材料为铜基体材料)上制备一种镍/银基多元合金复合电镀的功能性镀层。所述功能性镀层包括镍层和银基多元合金复合电镀本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种银基多元合金复合溶液,其特征在于:所述银基多元合金复合溶液包括以下浓度的成分:KAg(CN)

【技术特征摘要】
1.一种银基多元合金复合溶液,其特征在于:所述银基多元合金复合溶液包括以下浓度的成分:KAg(CN)2:40~80g/L,KCN:45~75g/L,K4P2O7·3H2O:5~50g/L,镍盐(以Ni计):0.2~1.0g/L,酒石酸钾钠:15~25g/L,锑盐(以Sb计):0.1~0.8g/L,稀土氧化物:0.2~2g/L,阳离子分散活性剂:5~50ml/L,H2O作为溶剂;将所述银基多元合金复合溶液的pH值调节到9~11。2.根据权利要求1所述的银基多元合金复合溶液,其特征在于:所述稀土氧化物包括氧化镧:0.2~2g/L和氧化铟0.05~1g/L。3.根据权利要求1或2所述的银基多元合金复合溶液,其特征在于:所述阳离子分散活性剂包括以下浓度的成分:碱金属阳离子:1~10wt%,甘油:1~10wt%,烷基醇酰胺:0.1~1wt%,亚硒酸:1~10wt%,H2O作为溶剂,将所述阳离子分散活性剂的PH值调节到9~11。4.根据权利要求1所述的银基多元合金复合溶液,其特征在于:所述镍盐包括以下浓度的成分:焦磷酸钾20~100wt%和氯化镍5~25wt%。5.使用如权利要求1~4中任一项所述的银基多元合金复合溶液制备功能性镀层的方法,其特征在于:所述功能性镀层包括镍层和银基多元合金复合电镀层,镍层作为基体材料的基础电镀层,银基多元合金复合电镀层作为镍层的表面电镀层,制备所述功能性镀层的方法按照以下步骤进行:S1:配置银基多元合金复合溶液:S2:电镀:S2-1:镀镍,活化的基体材料直接放入镀镍溶液中,在1.5~2.5A/dm2的电流密度的条件下,电镀处理5~60分钟后从镀镍溶液中取出。S2-2:镍层活化,镀镍后的基体材料经去离子水冲洗后,直接放在活化溶液中...

【专利技术属性】
技术研发人员:薛铭刘建平
申请(专利权)人:佛山市宇光电气有限公司
类型:发明
国别省市:广东,44

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