一种晶粒细化金属电镀装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种晶粒细化金属电镀装置，包括进液管、出液管和控制器，进液管上设有抽液泵，进液管与出液管之间还设有磁化装置，磁化装置包括连接管和两个电磁体，所述连接管弯折形成两个容腔，两个电磁体分别放置在两个容腔内，所述两个电磁体的南北磁极相对设置产生与连接管内液体路径相垂直的磁力线；所述两个电磁体分别与控制器连接，所述控制器还连接有数显操作面板。与现有技术相比，该晶粒细化金属电镀装置，通过在液体流经的连接管的两侧相对设置安装电磁体，电磁体产生与液体路径相垂直的磁力线，液体切割磁力线做运动，液体中的金属络合离子团被切割成分散的小分子团，镀液中金属阳离子分散状态有助于电镀，节约成本，减小劳动强度。

【技术实现步骤摘要】
一种晶粒细化金属电镀装置
本专利技术涉及电镀领域，特别是一种晶粒细化金属电镀装置。
技术介绍
金属电镀层的好坏直接影响基材的质量和使用寿命。电镀溶液的品质直接决定了镀层的好坏。金属阳离子很容易跟溶液中的有机阴离子集团络合，阳离子以络合团形式分散在镀液中。金属阳离子络合团的大小直接影响最终镀层的性能，这些性能包括：表面粗糙度、硬度、耐蚀性、耐磨性、抗高温氧化性，其次，也会影响镀液的使用周期，进而影响电镀生产的成本。现有技术中一般采用在镀液中加入纳米粒子的方式达到纳米镀的作用，具体的做法是在镀液中添加无机非银纳米粒子，如Si、SiO2、SiC、Al2O3等，从而获得一些功能性镀层，如：耐高温镀层、耐磨镀层、耐腐蚀性镀层等。但是，即便加入了纳米粒子，纳米粒子分散在镀液中也有团聚问题，尤其是在较高温度的水性镀液中，团聚的纳米粒子粒径变大，使其在镀液中的分散变得困难。除了添加纳米粒子达到分散镀液的作用，另外也有在电镀过程中添加机械搅拌设备的，具体做法是在镀液池中安装振动装置；也有通过提供一种金属纳米电镀设备，将金属纳米粒子添加到电镀镍溶液中，以较佳的搅拌效果提高纳米粒子在镀液中的分散状态，制备耐蚀、高硬度、高附着力的纳米复合镀层。但是机械搅拌的作用力有限，纳米粒子的分散在溶液中只能在一段时间内打散金属电镀阳离子团，外力撤消后重新聚合成团。
技术实现思路
针对现有技术的电镀液中金属阳离子容易跟溶液中的有机阴离子集团络合的问题，本专利技术提供了一种晶粒细化金属电镀装置，通过在线处理镀液的方式，使镀液中的金属电镀阳离子络合团分散在镀液中，并在一段足够长的时间内不会再次络合成大离子团，镀液中金属阳离子分散的状态有助于电镀。本专利技术采用的技术方案为：一种晶粒细化金属电镀装置，包括进液管、出液管和控制器，进液管上设有抽液泵，进液管与出液管之间还设有磁化装置，磁化装置包括连接管和两个电磁体，所述连接管弯折形成两个容腔，两个电磁体分别放置在两个容腔内，所述两个电磁体的南北磁极相对设置产生与连接管内液体路径相垂直的磁力线；所述两个电磁体分别与控制器连接，所述控制器还连接有数显操作面板。优选地，所述控制器还连接有风扇。优选地，所述晶粒细化金属电镀装置还包括箱体，进液管、出液管、控制器和磁化装置都设置在箱体内，数显操作面板和风扇设置箱体外。更优选地，所述箱体为不锈钢材料制成。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：本专利技术提供一种晶粒细化金属电镀装置，通过在液体流经的连接管的两侧相对设置安装电磁体，电磁体产生与液体路径相垂直的磁力线，液体切割磁力线做运动，液体中的金属络合离子团被切割成分散的小分子团，并在一段足够长的时间内不会再次络合成大离子团，镀液中金属阳离子分散的状态有助于电镀，这样在同样条件下，使用该镀液形成的镀层厚度更薄，节约电镀成本，同时对药水浓度的要求降低，延长了药水的服役期，节省药水成本和人工的劳动量。附图说明图1为本专利技术提供的一种晶粒细化金属电镀装置的示意图；图2为本专利技术提供的一种晶粒细化金属电镀装置中磁化装置的示意图；图3为空白组的电镀镍层在原子力显微镜下的形貌；图4为空白组的电镀镍层在表面粗糙度分布图；图5为实验组的电镀镍层在原子力显微镜下的形貌；图6为实验组的电镀镍层在表面粗糙度分布图。具体实施方式根据附图对本专利技术提供的优选实施方式做具体说明。图1至图2，为本专利技术提供的一种晶粒细化金属电镀装置的优选实施方式。如图1至图2所示，该晶粒细化金属电镀装置包括进液管10、出液管20和控制器30，进液管10上设有抽液泵11，进液管10与出液管20之间还设有磁化装置40，磁化装置40包括处于进液管10和出液管20之间的连接管41和两个电磁体42，所述连接管41弯折形成两个容腔411，两个电磁体42分别放置在两个容腔411内，所述两个电磁体42的南北磁极相对设置产生与连接管41内液体路径相垂直的磁力线；所述两个电磁体42分别与控制器30连接，所述控制器30还连接有数显操作面板50，这样整个装置放在镀液池的附近，抽液泵11将镀液池内的镀液抽入进液管10，然后进入连接管41，两个电磁体42镶嵌在连接管41的侧壁上，两个电磁体42的南北磁极相对设置产生与连接管41内液体路径相垂直的磁力线，液体切割磁力线做运动，液体中的金属络合离子团被切割成分散的小分子团，然后从出液管20排入电镀池内，然后用该经过处理的电镀液进行镀件，可使镀件获得结晶更细致、排列更均匀的金属镀层。所述控制器30还连接有风扇60，以进行散热。所述晶粒细化金属电镀装置还包括箱体70，进液管10、出液管20、控制器30和磁化装置40都设置在箱体70内，数显操作面板50和风扇60设置箱体70外。所述箱体70采用不锈钢材质制成。整个装置的操作过程：1.将进液管和出液管分别接在镀液池的对角线位置，并且，进液管靠近池底，出液管靠近池面；2.开启电源，并设定工作时间，开始计时；T=k·Q/C；T——工作时间（分钟）；Q——镀液总体积（升）；C——水泵抽水速率（升/分钟）；k——循环周期，优选的：5-10。3.报警器响，工作时间到，关闭设备。值得注意的是：1）箱体采用不锈钢材质，因为电镀池周围环境的腐蚀性比较强，选取的外壳材料应当具有较强的防腐蚀能力；同时，不锈钢材质能屏蔽磁场，将磁场作用范围约束在箱体内做定向的处理。2）电镀时，在起镀前开启本专利技术装置。因为电镀前的0-10s中内的镀液情况对电镀起着决定性的作用。3）本装置不额外带入杂质，同时对镀液的成分没有额外的要求，对光亮剂等的添加没有限制。案例一：以哈氏片（黄铜片，镀覆面积：长99mm*宽66mm*厚0.5mm）为阴极镀件。选择瓦特液配方，不加任何添加剂，无搅拌，无阴极移动。参数如下表1。表1电镀镍溶液配方及工艺参数名称参数值NiSO4·7H2O180g·L-1NaCl10g·L-1H2BO328g·L-1T55±5℃Im0.8A·dm-2pH3.3~3.6空白组：未使用本专利技术提供的一种晶粒细化金属电镀装置进行电镀。电镀后的电镀镍层，如图3至图4所示。图4中横坐标表示为该电镀镍层的区域长度，纵坐标表示为粗糙度值，根据附图4可看出，表面粗糙，不平整，表面粗糙度高，利用扫描弹针在图3上捕捉的横线，计算出该区域Rq为299nm，Ra为226nm。实验组：电镀起镀前使用本专利技术提供的一种晶粒细化金属电镀装置，T=10Q/C。电镀后的电镀镍层，如图5至图6所示。图6中横坐标表示为该电镀镍层的区域长度，纵坐标表示为粗糙度值，根据附图6可看出，实验组的电镀镍层的镍晶粒排布更紧致有序，凹坑、凸起现象明显减少，利用扫描弹针在图5上捕捉的横线，计算出该区域Rq为171nm，Ra为132nm，粗糙度值（Rq、Ra）降低42%。结论：在电镀起镀前使用本专利技术提供的一种晶粒细化金属电镀装置，可获得的镀层结晶更细致、有序、致密，表面粗糙度降低。综上所述，本专利技术的技术方案可以充分有效的实现上述专利技术目的，且本专利技术的结构及功能原理都已经在实施例中得到充分的验证，能达到预期的功效及目的，在不背离本专利技术的原理和实质的前提下，可以对专利技术的实施例做出多种变更或修改。因此，本专利技术包括一切在专利申请范围中所提到范围内的所有替换内容，任何在本专利技术申请专利范围内所作的等效变化，皆属本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种晶粒细化金属电镀装置，其特征在于，包括进液管、出液管和控制器，进液管上设有抽液泵，进液管与出液管之间还设有磁化装置，磁化装置包括连接管和两个电磁体，所述连接管弯折形成两个容腔，两个电磁体分别放置在两个容腔内，所述两个电磁体的南北磁极相对设置产生与连接管内液体路径相垂直的磁力线；所述两个电磁体分别与控制器连接，所述控制器还连接有数显操作面板。

【技术特征摘要】
1.一种晶粒细化金属电镀装置，其特征在于，包括进液管、出液管和控制器，进液管上设有抽液泵，进液管与出液管之间还设有磁化装置，磁化装置包括连接管和两个电磁体，所述连接管弯折形成两个容腔，两个电磁体分别放置在两个容腔内，所述两个电磁体的南北磁极相对设置产生与连接管内液体路径相垂直的磁力线；所述两个电磁体分别与控制器连接，所述控制器还连接有数显操作面板...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗琳，杨红，杨波，黄海兵，
申请(专利权)人：深圳市瑞世兴科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44