[发明专利]一种驱除电镀过程中工件表面氢气的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种驱除电镀过程中工件表面氢气的方法，属于金属工件表面处理技术领域。

背景技术

电镀技术可以使金属材料表面功能化，已经被广泛应用于国民经济的各个领域，如航空和航天工业、汽车工业、造船工业、工程材料、化学化工工业、医疗器械、军事应用和其他耐腐蚀、耐氧化和耐磨损方面的应用。在电镀处理时，由于氢的析出电位比较低，在水溶液电镀通常会伴随着氢气的析出，析出的氢如果渗入镀层和基体金属，会使镀层和基体金属产生氢脆，影响了工件的机械性能。另一方面，当析出的氢以气泡形式停留在工件表面时，则会造成镀层针孔和麻点，这不仅严重影响了镀层的装饰性，也使镀层的防腐功能和机械性能降低。

在电镀技术的研究中为了消除析氢的影响，人们大多使用提高析氢电位的方法来解决这个问题，但析氢几乎是不可避免的。公开号为CN101994140A的发明专利，公开了一种高强度钢电镀锌镍合金除氢的方法，包括如下步骤：1)将镀覆锌镍合金的高强度钢零件依次用水清洗和用酒精浸泡；2)将经过清洗处理的零件置入真空炉中加热处理，使镀层表面氢原子溢出；3)将经过除氢处理的零件置于柠檬酸-硼酸混合水溶液中活化处理；4)对经过镀层活化处理的零件再次进行锌镍合金电镀；5)将经过复电镀处理的零件置于铬酐-氯化钠混合水溶液中钝化处理；6)将经过钝化处理的零件用清水洗净、吹干，即可获得符合要求的成品。利用该方法能较好地去除电镀锌镍合金过程中渗入基体金属的氢，减少氢脆性的发生，但该方法需要二次电镀，工艺上更为复杂，而且成本也有所提高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种新的驱除电镀过程中工件表面氢气的方法。该方法简单、成本低，在氢气刚析出还附着在工件表面时即被带离工件表面，从源头上有效防止了电镀过程中产生的氢渗入镀层和工件基体的可能，减少氢脆的发生，保证了工件镀层表面的装饰性及工件的机械性能。

本发明所述的驱除电镀过程中工件表面氢气的方法，包括将工件置于电镀液中进行电镀的操作，更具体地包括在电镀液中加入非离子型表面活性剂的步骤，利用非离子型表面活性剂的亲油基团与氢气亲和，亲水基团与电镀液中的水亲和，使非离子型表面活性剂将工件表面的氢气带离工件表面，溶于组成电镀液的水中。

在电镀过程中，工件表面不可避免地会有氢气析出，微小的氢气气泡在未足够大之前会依附在工件表面，当电镀液中加入了非离子型表面活性剂时，非离子型表面活性剂的亲油基团(即长链脂肪烃)对氢气具有很强的亲和力，从而使脂肪烃朝向氢气气泡内部并包围氢气；而非离子型表面活性剂的亲水基团则对电镀液中的水具有很强的亲和力，工件表面的氢气在上述非离子型表面活性剂亲油基团和亲水基团的作用下被轻易地带离工件表面，溶于水中，实现了驱除电镀过程中工件表面析出的氢气的目的；由于将氢气带离了工件表面，避免了氢以气泡形式停留在工件表面时造成的镀层针孔和麻点，使镀层具有良好的外观，同时也保证了镀层的防腐功能和机械性能降低。

上述技术方案中，所述非离子型表面活性剂的加入量优选是控制使其在电镀液中的含量为2～10ppm，更优选为4～8ppm。

上述技术方案中，所述的电镀液可以是现有技术中常用的电镀液，具体可以是镀镍液、镀铜液、镀铬液或镀锡液等，上述这些电镀液的配方与现有技术相同。

上述技术方案中，所述的非离子型表面活性剂可以是选自吐温系列非离子型表面活性剂和司班系列非离子型表面活性剂中的任意一种或两种以上的组合。所述的吐温系列非离子型表面活性剂为现有技术中常用的此类表面活性剂，具体可以是吐温-20、吐温-60、吐温-80或吐温-85等；所述的司班系列非离子型表面活性剂为现有技术中常用的此类表面活性剂，具体可以是司班-20、司班-60、司班-80或司班-85等。

本发明所述方法除在电镀液中加入非离子型表面活性剂外，其它步骤均与现有常规电镀操作处理相同。

与现有技术相比，本发明所述方法仅是在电镀过程中使用的电镀液中加入非离子型表面活性剂，即可以将电镀过程中工件表面析出的氢气带离工件表面，避免了氢以气泡形式停留在工件表面时造成的镀层针孔和麻点，使镀层具有良好的外观，同时也保证了镀层的防腐功能和机械性能降低；且方法简单易操作，成本低。

附图说明

图1为按本发明实施例1和对比例处理所得的样品在维氏硬度仪中加载500g压力后的光学显微镜图；其中(a)为对比例制得样品的光学显微镜图，(b)为实施例1制得样品的光学显微镜图。

具体实施方式

下面以具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于这些实施例。