[发明专利]一种镁合金铸件无氰电镀铜的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种镁合金电镀铜的方法。

背景技术

镁合金具有许多独特的优越性能。因此，镁合金在航空工业、汽车工业和电子通讯工业中得到了广泛的应用。但是，镁的耐蚀性较差，在潮湿空气、含硫气氛和海洋大气中易发生严重腐蚀，因而大大地限制了它的应用。只有对镁合金表面进行适当的处理才能使镁合金适应耐蚀耐磨的需求。目前镁合金表面处理的方法有很多种，镁合金电镀常用的方法是先浸锌，然后氰化物体系预镀铜，再电镀其它金属，然而上述预处理工艺要用到剧毒的氰化物。人们就在一直在不停地寻求可替代的其它工艺。先后曾经出现过焦磷酸镀铜、柠檬酸镀铜、氟硼酸镀铜、氨基磺酸镀铜、酸性硫酸盐镀铜、有机胺镀铜、羧酸盐镀铜和HEDP镀铜等无氰镀铜工艺。但都由于镀层结合力差(容易脱落)、孔隙率高、镀液不稳定(杂质容忍度差、易分解)等缺点没有得到大规模的应用。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有镁合金无氰镀铜技术存在镀层结合力差、孔隙率高、镀液不稳定的缺点限制其大规模的应用的问题；而提供一种镁合金铸件无氰电镀铜的方法。本发明是关于一种用于镁合金铸件的无氰电镀铜技术，既可用于镁合金铸件预镀铜，也可用于电镀铜层加厚。

本发明中镁合金铸件无氰电镀铜的方法是由下述步骤实现的：一、碱洗：在40～60℃的条件下，将镁合金铸件在碱洗液中浸泡8～10min，然后水洗三至五次；二、有机酸洗：在室温的条件下，将经步骤一处理后的镁合金铸件在有机酸洗液中浸泡5～30s，然后水洗三至五次；三、活化：在室温的条件下将镁合金铸件在镁合金表面活化剂中活化5～15min，然后水洗三至五次；四、浸锌合金：a、在60～90℃条件下，将镁合金铸件在锌合金浸液中浸泡5～15min；b、在室温的条件下，将浸锌合金后的镁合金铸件在浓度为20％～50％(重量)的硝酸溶液中活化2～10s，再按步骤a的过程操作一次；五、电镀铜：在20～50℃的温度、阴极电流密度D_k＝0.5～2.5A/dm²的条件下，将经步骤四处理后的镁合金铸件在电镀铜溶液中施镀。

所得铜镀层的平均厚度δ可以通过下式计算：

δ=(m1-m2)sρ×104]]>其中，δ表示镀层平均厚度(单位：微米)，m₁表示电镀后试件质量(单位：克)，m₂表示电镀前试件质量(单位：克)，s表示试件表面面积(单位：厘米²)，ρ表示镀层金属密度(单位：克/厘米³)。

步骤一中每升碱洗液是由20～70g氢氧化钠、10～30g磷酸钠和余量的水组成。

步骤二中有机酸洗液的浓度为60～800g/L，有机酸为草酸、柠檬酸、酒石酸、磷酸、有机瞵酸、有机瞵酸盐中的一种或几种的组合；其中有机瞵酸为羟基亚乙基二瞵酸(HEDP)或乙二胺四甲叉瞵酸(EDTMP)，有机瞵酸盐为乙二胺四甲叉瞵酸钠(EDTMPS)。

步骤三中每升镁合金表面活化剂是由30～150g有机酸、50～180g氟化物和余量的水组成。其中所述有机酸为草酸、柠檬酸、酒石酸、磷酸、有机瞵酸、有机瞵酸盐中的一种或几种的组合；所述的有机瞵酸为羟基亚乙基二瞵酸(HEDP)或乙二胺四甲叉瞵酸(EDTMP)；所述的有机瞵酸盐乙二胺四甲叉瞵酸钠(EDTMPS)；所述氟化物为氟化钠、氟化钾、氟化铵或氟化氢铵。

步骤四中每升锌合金浸液是由20～50g硫酸锌、80～150g焦磷酸钾、5～15g氟化锂、5～15g碳酸钠、0.1～10g金属硫酸盐、20～60g磷酸和余量的水组成；锌合金浸液的pH值为8～11。其中所述磷酸为亚磷酸或正磷酸；所述金属硫酸盐为硫酸铁、硫酸镍、硫酸钴、硫酸铬、硫酸钼、硫酸镉、硫酸铈中的一种或几种的组合。