[发明专利]一种金属件电镀镉层的制备方法

说明书

技术领域

 本发明属于化工领域，涉及一种对金属件进行电镀镉层的制备方法。

背景技术

镉层对钢铁基材属于阴极保护镀层，但在高温或海洋气候下，则属于牺牲性阳极保护镀层。镉镀层在海洋性的环境与高温(70℃ 以上)的热水中耐腐性强，比较稳定。镉层焊接性与润滑性良好，接触电阻抗力强，对碱性溶液很好抵抗性，氢脆性小，光泽性佳，附着力强。所以航空、航海及电子工业的零件很多用镀镉。镉镀层易抛光，磷酸盐化后可做油漆的底层。

镀镉溶液可分为下列四种: (1) 碱性氰化物镀液(2) 碱性硫酸盐镀液(3) 酸性硼氟盐镀液(4) 中性硫酸盐镀液。应根据镀件的形状、镀层的要求，及镀液均一性来做选择镀液的种类。一般简单形状的镀件采用酸性镀液，而复杂形状的镀件则采用碱性氰化物镀液。碱性镀液镀层结晶细致，均一性好，但有毒性、废液处理麻烦；电镀浴不稳定，阴阳极电流效率不一，空气二氧化碳会使镀液形成碳酸钠和氰氢酸。酸性镀浴氢脆性较小。氰化物镀镉得到的镀层结晶均匀细致，镀液稳定易维护。但氰化物的毒性大，致死量仅为50 mg。

发明内容

本发明的目的是提供一种不含氰的电镀镉镉层的制备方法，得到的镀层与集体结合质量较好。

1．本发明金属件电镀镉层的制备方法，步骤如下：

1)      金属件表面处理：将金属件表面用超声波清洗机进行除油清洗，然后用砂纸精磨至2000#，使金属件表面粗糙度达到Ra0.1，然后用清水清洗金属件，再将洗后的金属件用酒精清洗，吹干金属件；

2)      镀层配制：硫酸镉的浓度为20g/L～30g/L，硫酸镍的浓度为0.4g/L～0.6g/L，氢氧化钾的浓度为50g/L～60g/L，配位剂的浓度为75g/L～85g/L，辅助配位剂的浓度为3ml/L～5ml/L；

3)      电镀条件是电流密度为8mA/cm²～12mA/cm²，温度为20℃～40℃，PH为8～9，施镀时间为40min～50min，待镀金属件作阴极，金属铂作阳极，将金属材料放入步骤2）得到的镀液中施镀40min～50min，得到镉镀层；

4)      将步骤3）中镀镉后的金属件用酒精清洗，吹干，即完成对金属件的电镀处理。

如步骤2）所述的配位剂为乙二胺四乙酸或者乙二胺四乙酸钠盐或钾盐中的一种，辅助配位剂为乙二胺。

本发明材料处理简便，镀液配方简单，操作维护容易，不含有毒物质氰等，有利于保护环境。镀液成分均匀，放置两个月后无沉淀无析出，可重复使用5～7次。施镀过程方便快捷，制备的镀层厚度约为15μm～25μm，表面呈银灰色，镀层均匀，裸眼观察无孔隙，镀层与基体结合紧密。

附图说明

图1为镀镉试样拉伸的断口形貌。

图2为镀镉试样的表面的光镜照片。

图3(a)为麻点处形貌的扫描照片，（b）为镀层表面能谱成分分析，（c）为麻点中心能谱成分分析。

具体实施方式

1．本发明中镀液成分组成如下：硫酸镉的浓度为20g/L～30g/L，硫酸镍的浓度为0.4g/L～0.6g/L，氢氧化钾的浓度为50g/L～60g/L，配位剂乙二胺四乙酸的浓度为75g/L～85g/L，辅助配位剂乙二胺的浓度为3ml/L～5ml/L。

2．本发明中配位剂为乙二胺四乙酸或者乙二胺四乙酸钠盐或钾盐中的一种，辅助配位剂为乙二胺。

3．本发明中电镀条件是电流密度为8mA/cm²～12mA/cm²，温度为20℃～40℃，PH为8～9，施镀时间为40min～50min，待镀金属件作阴极，金属铂作阳极。

4．镀液配制方式：

用去离子水将配位剂与辅助配位剂溶解后，搅拌均匀。依次加入硫酸镉、硫酸镍，加入氢氧化钾调节PH值为8～9，补加去离子水至所需体积。溶液配制的最佳温度为20℃～40℃。硫酸镉、硫酸镍、氢氧化钾均为市售品。

5．电镀方法：

将待镀的金属件与电源阴极相连接，并将镀件完全浸入电镀槽的镀液中；将金属铂电极与电源阳极相连接，也浸入电镀槽的镀液中，接通电源进行电镀。采用的电镀条件为：电流密度8mA/cm²～12mA/cm²，温度20℃～40℃，施镀时间40min～50min。

6．电镀前的镀件处理：