本发明专利技术公开了一种表面处理添加剂，它是由下列物质，按照重量份数比组合而成：有机磺酸１０－３０；无机含氧酸盐０．５－１．５；所述有机磺酸是碳原子数为六个以下的有机磺酸中的一种或几种；所述有机磺酸为甲基磺酸、乙基磺酸、二甲基磺酸中的一种或几种；所述无机含氧酸盐为含氯或溴或碘的无机含氧酸盐中的一种或几种；所述无机含氧酸盐为磺酸钾、溴酸钾中的一种或两种；本添加剂可适用于多种表面处理过程中。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
一种表面处理添加剂及其应用本专利技术涉及一种表面处理添加剂及其应用。在表面处理过程中，适当的添加剂可以有效提高处理效率，改善镀层质量。电沉积铬是工业生产中应用最广泛，具有重大国民经济意义的金属电解沉积过程之一，特别是六价铬镀铬是其它镀种所无法取代的。目前广泛使用的以硫酸为添加剂的Sargent工艺电流效率低，一般仅为12％-15％左右，因此沉积速度慢，浪费大量的人力和能源，而且镀层质量也往往不能满足要求。国内外曾先后开发了一批有价值的添加剂，比较成功的是含氟化合物添加剂，即以氟硅酸，氟硼酸与硫酸混合使用作为镀铬添加剂，使电流效率提高到20％-25％，但含此种添加剂的镀液对工件的低电流密度区和阳极腐蚀严重，使其应用受到了限制，目前比较先进的镀硬铬添加剂均不含氟。另外一种广泛应用的添加剂是有机添加剂，例如氨基酸，卤代羧酸，卤代磷酸，有机磺酸等，有机添加剂明显地提高了阴极电流效率，使镀层的外观、镀液的覆盖能力、分散能力有了一定的改善，但该种添加剂一般用量较大，成本过高，而且在镀液中不稳定，有一定的阳极腐蚀。本专利技术的目的是提供一种表面处理效果好，效率高，稳定性强的表面处理添加剂。为实现上述目的，本专利技术采取以下设计方案：一种表面处理添加剂，它是由下列物质，按照重量份数比组合而成： 有机磺酸 10-30 无机含氧酸盐 0.5-1.5其中优选的是：有机磺酸 15 无机含氧酸盐 1所述有机磺酸是碳原子数为六个以下的有机磺酸中的一种或几种。所述有机磺酸为甲基磺酸、乙基磺酸、二甲基磺酸中的一种或几种。所述无机含氧酸盐为含氯或溴或碘的无机含氧酸盐中的一种或几种。所述无机含氧酸盐为碘酸钾、溴酸钾中的一种或两种。采用本专利技术的添加剂用于六价铬镀铬，可以有效地提高阴极电流效率，在45A/dm2的条件下，阴极电流效率可达26％以上，比现有技术提高近一倍。电镀温度与电流密度的可选范围宽。添加剂在镀液中稳定存在，由于添加剂中加-->入无机含氧酸盐，可以提高有机磺酸在镀铬溶液中的稳定性，使有机物的含量大为减少，降低了镀液对电镀阳极及工件低电流密度区的腐蚀性，与Sargent工艺镀液相比，本添加剂对铁基体工件有一定的缓蚀作用。添加剂的补充量仅为1.5-2g/KAH。镀液覆盖能力提高了20％以上，添加剂的加入增加了镀层的光亮度和硬度，所得镀层具有400-700条/厘米的微裂纹。本专利技术添加剂成本低于国内外同类产品。本添加剂适用范围广，可适用于多种表面处理过程中，如镀铬、镀镍、镀铅锡合金等。下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明。实施例1：用于镀铬的添加剂1、添加剂由以下重量份数比的化合物组成：甲基磺酸 15 溴酸钾 12、实验采用的典型工艺如下：(1)、镀液配方 CrO3 200-270g/l H2SO4 2.2-3g/l Cr3+ 2-5g/l 添加剂 5-6g/l(2)、工艺条件 T 55-60℃ Dk 20-75A/dm2 阳极 铅锡或铅锑合金 阳阴极面积比 2∶1(3)、结果采用上述工艺，配置300L镀铬溶液，对杆状汽车减震器(材料为25#钢)电镀两小时，镀液的阴极电流效率为20-30％，沉积速度为30-100微米/小时，添加剂通过吸附作用，改变了阴极表面的双电层结构，形成了一种混合型阴极胶体膜，增大了析氢的阴极过电位，即增大了析氢的反应阻力，从而抑制了副反应-阴极析氢，并使金属铬的析出电位明显负移，由1.07V(SCE)降低为0.81V(SCE)。添加剂减小了铬析出的阴极过电位，起到了金属铬析出的去极化剂的作用，提高了镀铬阴极电流效率。加入本专利技术添加剂后，工件在镀液中的稳定电位明显负移，由0.34V(SCE)降低为0.16V(SCE)，说明添加剂对阴极表面有一定的活化作用，使其表面的真实电流密度提高，并提高了镀液的导电性能，使镀液的覆盖能力达到82-85％。镀层光亮光滑，硬度为HV1020左右，显微裂纹数为420-650条/厘米。本实验中，采用浸蚀实验及低电流-->电解来评定镀液的腐蚀性能，浸蚀实验采用铜片及铁片为试样，低电流电解实验采用铁片，电流密度0.5A/dm2，实验结果见表1，可以看出因为添加剂的活化作用使电流密度分配比较平均，本工艺镀液对铁基体有明显的缓蚀作用，低电流腐蚀情况小于Sargent工艺。 表1镀液的腐蚀性能 基体 实验条件 腐蚀速度 (sargent镀液) 腐蚀速度 (加入添加剂5g/l镀液) 铜片 浸泡实验 (30℃,24小时) 6.83g/m2/hr 6.65g/m2/hr 铁片 浸泡实验 (30℃,24小时) 0.71g/m2/hr 0.333g/m2/hr 铁片 电解 (0.5A/dm2,2小时) 5.98g/m2/hr 4.25g/m2/hr实施例2：用于镀铬的添加剂1、本添加剂由以下重量份数比的化合物组成： 甲基磺酸 15 二甲基磺酸 6 碘酸钾 0.3 溴酸钾 0.82、实验采用的典型工艺如下：(1)、镀液配方 CrO3 250-350g/l H2SO4 2.7-3.5g/l Cr3+ 2-5g/l 添加剂 3-8g/l(2)、工艺条件 T 50-65℃ Dk 40-100A/dm2 阳极 铅锡或铅锑合金 阳阴极面积比 2∶1(3)、结果采用上述工艺，配置300L镀铬溶液，采用杆状汽车减震器电镀2.5两小时，镀液的阴极电流效率为24-35％，沉积速度为45-120微米/小时，镀液覆盖能力明显提高，为82-85％，如表2所示，所得镀层光亮光滑，硬度为-->HV980-1120，随着电流密度的升高而升高，显微裂纹数为420-650条/厘米。 表2添加剂对镀液覆盖能力的影响 添加剂含量(g/l) 电解条件 镀液覆盖能力 0 45A/dm2,55℃,5min 60％ 3 45A/dm2,55℃,5min 80％ 5 45A/dm2,55℃,5min 82％ 8 45A/dm2,55℃,5min 85％□实施例3：用于镀铬的添加剂1、本添加剂由以下重本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种表面处理添加剂，其特征在于：它是由下列物质，按照重量份数比组合而成： 有机磺酸 １０－３０无机含氧酸盐 ０．５－１．５其中优选的是： 有机磺酸 １５－２０无机含氧酸盐 １其中最优选的是： 有机磺酸 １５无机含氧酸盐 １。
【技术特征摘要】
1、一种表面处理添加剂，其特征在于：它是由下列物质，按照重量份数比组合而成： 有机磺酸 10-30 无机含氧酸盐 0.5-1.5其中优选的是： 有机磺酸 15-20 无机含氧酸盐 1其中最优选的是：有机磺酸 15 无机含氧酸盐 12、根据权利要求1所述的表面处理添加剂，其特征在于：所述有机磺酸是碳原子数为六个以下的有机磺酸中的一种或几种。3、根据权利要求2所述的表面处理添加剂，其特征在于：所述有机磺酸为甲基磺酸、乙基磺酸、二甲基磺酸中的一种或几种。4、根据权利要求1所述的表面处理添加剂，其特征在于：所述无机含氧酸盐为含氯或溴或碘...
【专利技术属性】
技术研发人员：关山，张琦，胡如南，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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