一种无氰镀镉硅烷钝化的镀层结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种无氰镀镉硅烷钝化的镀层结构，包括铝合金基体、和在所述铝合金基体上从内到外依次制备的化学沉锌层、无氰镀铜层、无氰镀镉层、硅烷钝化层以及石墨烯封闭层。本实用新型专利技术公开的无氰镀镉硅烷钝化的镀层结构，具有优异的耐腐蚀性，镀层结合力满足GB/T 5270

【技术实现步骤摘要】
一种无氰镀镉硅烷钝化的镀层结构


[0001]本技术属于金属电镀领域，具体涉及一种无氰镀镉硅烷钝化的镀层结构。

技术介绍

[0002]铝合金件电镀的传统工艺为，在铝合金基体上依次制备化学沉锌层、氰化镀铜层等镀层。在氰化物受到严格管控的情况下，业界开发了用化学镀镍代替氰化镀铜的新工艺。
[0003]授权公告号为CN 204918772 U的技术专利《一种用于航空航天零部件的高耐腐蚀性镀镉》公开了一种无氰镀镉的镀层结构，其中包括铝合金基体，和在铝合金基体上依次制备的化学沉锌层、化学镀镍层、无氰镀镉层、六价铬钝化层。目前，航空航天企业通常使用这种工艺在铝合金件上制备镀镉层。
[0004]化学镀镍工作液的温度通常在80℃以上，铝合金件化学沉锌后进行化学镀镍，无论是酸性化学镀镍溶液还是碱性化学镀镍溶液，对化学沉锌层都会有不同程度的损伤，因此，化学镀镍层与铝合金基体之间的结合力不如氰化镀铜层。另外，金属镍的价格比金属铜高2～3倍，化学镀镍的成本较高。
[0005]由于航空航天领域特殊的技术要求，航空航天企业一直采用六价铬钝化技术钝化镀镉层，但六价铬钝化存在高污染问题。
[0006]用无铬钝化代替六价铬钝化和三价铬钝化代表了现代钝化技术的发展趋势。随着环保要求的不断加强，开发镀镉层的无铬钝化技术已经引起了航空航天企业的关注。
[0007]实验室试验表明，用溶剂型硅烷钝化剂制备的硅烷钝化层具有良好的耐蚀性，且具有自修复性
[1]，这种钝化技术用于制备金属零部件的高耐蚀性防护层，已经取得了良好的环境效益和社会效益。但在户外试验发现，这种钝化层的耐老化性不高，在露天条件下放置1年，钝化层的表面便会有白色粉末状物质生成，出现老化现象。钝化层老化后其耐蚀性逐渐降低，会导致设备及零部件的使用寿命缩短。
[0008]用无氰镀铜代替氰化镀铜在钢铁等金属表面制备预镀铜层已经进行了多年的研究，但镀层与基体之间的结合力问题一直未能得到很好的解决
[2]。业界最新开发的聚合硫氰酸盐镀铜工艺以亚铜盐作主盐，以聚合硫氰酸钠作络合剂，其工艺性能接近氰化镀铜，是有望取代氰化镀铜的一种无氰镀铜工艺。
[0009]参考文献：[1].赖奂汶，郭崇武，高性能无铬钝化技术[J]，电镀与环保，2012，32(6)：35
‑
37。[2].秦足足，李建三，徐金来，国内外无氰镀铜工艺研究进展[J]，电镀与涂饰，2015，34(3)：149
‑
152。

技术实现思路

[0010]为了解决镀镉层六价铬钝化的高污染问题以及克服硅烷钝化层耐老化性差的技术缺陷，本技术提供了一种无氰镀镉硅烷钝化的镀层结构。为了达到上述目的本技术采用如下技术方案：
[0011]一种无氰镀镉硅烷钝化的镀层结构，包括铝合金基体、和在所述铝合金基体上从
内到外依次制备的化学沉锌层、无氰镀铜层、无氰镀镉层、硅烷钝化层、及石墨烯封闭层；
[0012]所述硅烷钝化层是采用溶剂型硅烷钝化剂制备的；
[0013]所述硅烷钝化层的厚度为0.3～1.2μm。
[0014]优选的，所述无氰镀铜层是采用聚合硫氰酸盐镀铜工艺制备的，镀层厚度为3～10μm。
[0015]优选的，所述无氰镀镉层的厚度为8～25μm。
[0016]优选的，所述石墨烯封闭层的厚度为0.5～2.5μm。
[0017]与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：
[0018]1、本技术公开的无氰镀镉硅烷钝化的镀层结构，采用硅烷钝化剂代替现行的高毒性的六价铬钝化剂，解决了使用六价铬钝化存在高污染的问题；
[0019]2、本技术采用羟基石墨烯改性封闭剂封闭硅烷钝化层，克服了硅烷钝化层耐老化性差的技术缺陷；
[0020]3、本技术用聚合硫氰酸盐镀铜代替化学镀镍在铝合金表面制备预镀铜层，降低了生产成本。
附图说明
[0021]此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本技术的不当限定，在附图中：
[0022]图1是本技术实施例1和实施例2的镀层结构示意图。
实施方式
[0023]下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本技术，在此本技术的示意性实施例以及说明用来解释本技术，但并不作为对本技术的限定。
[0024]一种无氰镀镉硅烷钝化的镀层结构，包括铝合金基体、和在所述铝合金基体上从内到外依次制备的化学沉锌层、无氰镀铜层、无氰镀镉层、硅烷钝化层、及石墨烯封闭层。
[0025]采用现行的前处理工艺对铝合金工件进行除蜡、除油、除垢和活化。
[0026]铝合金工件前处理后采用现行的化学沉锌工艺制备化学沉锌层。
[0027]优选的，所述化学沉锌层采用超邦化工的AZIN
‑
113酸性铝上沉锌工艺制备：AZIN
‑
113酸性铝上沉锌剂50～250mL/L，工作温度15℃～30℃，沉锌液pH范围3.4～4.2，沉锌时间20～80s。所制备的化学沉锌层中含有锌和镍两种成分。
[0028]优选的，所述化学沉锌层采用超邦化工的ALBUME AS
‑
699无氰铝上沉锌工艺制备：ALBUME AS
‑
699无氰铝上沉锌剂160～220mL/L，工作温度20℃～30℃，沉锌时间60～120s。所述化学沉锌层中包含锌和铜两种成分。
[0029]铝合金工件化学沉锌后采用聚合硫氰酸盐镀铜工艺制备无氰镀铜层。
[0030]优选的，所述无氰镀铜层的厚度为3～10μm。
[0031]优选的，所述无氰镀铜层采用遵义会通电镀材料有限公司的HT
‑
810聚合硫氰酸盐镀铜工艺制备：聚合硫氰酸钠络合剂100～160g/L，聚合硫氰酸亚铜17～23g/L，酒石酸钾钠8～12g/L，HT
‑
810光亮剂1～2mL/L，HT
‑
810走位剂2～4mL/L，镀槽温度45℃～55℃，镀液pH范围12～13，阴极电流密度0.5～1.0A/dm2，阴极移动5～7m/min，阳极电流密度≤0.5A/dm2，
用无氧电解铜角(或铜粒)作阳极。
[0032]铝合金工件无氰镀铜后采用现行的无氰镀镉工艺制备无氰镀镉层。
[0033]优选的，所述无氰镀镉层的厚度为8～25μm。
[0034]优选的，所述无氰镀镉层采用超邦化工的氯化钾无氰镀镉工艺制备：氯化镉25～35g/L，PULIZIER NCC
‑
617配位剂100～140g/L，氯化钾100～140g/L，PULIZIER NCC
‑
617光亮剂1.5～2.5mL/L，PULIZIER NCC
‑
617辅助剂20～30mL/L，PULIZIER NCC
‑
617高区光亮剂8～12mL/L，镀液pH范围本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无氰镀镉硅烷钝化的镀层结构，其特征在于：包括铝合金基体、和在所述铝合金基体上从内到外依次制备的化学沉锌层、无氰镀铜层、无氰镀镉层、硅烷钝化层、及石墨烯封闭层；所述硅烷钝化层是采用溶剂型硅烷钝化剂制备的；所述硅烷钝化层的厚度为0.3～1.2μm。2.如权利要求1所述的无氰镀镉硅烷钝化的镀层结构，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李小花，郭崇武，赖奂汶，陈媚，
申请(专利权)人：广州超邦化工有限公司，
类型：新型
国别省市：