[发明专利]一种镀贵金属极薄钢带的生产方法有效

专利信息
申请号: 201610253356.5 申请日: 2016-04-22
公开(公告)号: CN105887085B 公开(公告)日: 2018-03-16
发明(设计)人: 黄菲;刘占增;骆海贺;李建华;陈浮;匡伟;张兆丽;余晓静 申请(专利权)人: 武汉钢铁有限公司
主分类号: C23C28/02 分类号: C23C28/02;C25D7/06;C23C14/16
代理公司: 湖北武汉永嘉专利代理有限公司42102 代理人: 段姣姣
地址: 430083 *** 国省代码: 湖北;42
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摘要:
搜索关键词: 一种 贵金属 极薄钢带 生产 方法
【说明书】:

技术领域

本发明涉及一种钢带的生产方法,具体地属于一种镀贵金属极薄钢带的生产方法,其特别适用于珠宝、钟表、精密仪器、光电通信等行业。

背景技术

贵金属通常是指Au、Ag、Pt、Pd等金属元素。由于贵金属具有优良的延展性能、表面性能、导电性能和导热性能,因而被广泛用于珠宝、钟表、精密仪器、光电通信等行业,市场需求量极大。但是,由于贵金属在地壳中含量稀少,因而价格极其昂贵。业内传统的做法是在冷轧钢带表面电镀一薄层贵金属来实现某些特定功能,以降低生产成本。不过,这种方式也存在诸多问题,且镀Au、镀Ag钢带与镀Pt钢带也各自有所不同。

就镀Au或镀Ag钢带来说,在冷轧钢带表面连续分段电镀Cu、Ni、Au、Ag等单金属,形成传统的Cu/Ni/Au或Cu/Ni/Ag复合镀层。其不足之处在于:

一是该镀层以Cu为内镀层,其容易发生氧化,导致镀层的稳定性下降。此外,一旦腐蚀介质通过Au或Ag层的裂纹和针孔,穿过Ni和Cu的孔隙到达Fe基体,由于Fe基体是腐蚀电偶的阳极,很快就会腐蚀而出现锈点。

二是在电镀Au和Ag的过程中,需要使用剧毒的氰化物做电镀液,会严重污染环境。

三是钢带经过连续电镀后,表面容易钝化,所得复合镀层的综合性能较难控制。

四是连续电镀过程导致生产能耗较大,废液较多。特别是生产中需要使用大量的贵金属Au和Ag,生产成本颇高。虽然有文献报道可通过热喷涂方式来镀Au或镀Ag,但一方面,所得镀层厚度往往较大,一般可达十几个微米,甚至更高,原料的使用仍然存在一些浪费,性价比不高。另一方面,热喷涂过程中,由于加热温度已达到或超过金属的熔点,镀层表面容易形成氧化物,从而严重影响其表面质量。

五是整个镀层体系中的Cu、Au、Ag都容易受到H2S等硫化物的强烈腐蚀,长时间暴露后,镀层的镜面反射率和光泽度会大幅下降。在我国华北、华东等酸雨集中的区域,这种影响尤为明显。针对硫化物腐蚀的问题,一般做法是在Au或Ag镀层表面再电镀一薄层Pd以加强防护。但是,电镀Pd过程中容易析出H2,而Pd恰好又是一种吸氢的金属,H2渗透到镀层里容易引起氢脆,导致镀层产生裂纹。

就镀Pt钢带来说,主要是在冷轧钢带表面电镀Pt单金属,形成Pt镀层。其不足之处在于:

一是由于镀液主成分仍然是P盐(Pt(NH3)2(NO2)2),电镀时,溶液中容易产生大量的致癌物质亚硝酸盐,会严重伤害环境和人体。并且电镀时需要在100 °C左右进行,高温电镀进一步加剧了污染。

二是由于电流效率很难达到100%,电镀过程中会产生较多的废液,造成Pt的浪费。一般要通过繁琐的后续处理才能加以回收,会增加额外的生产成本。

三是由于长时间电镀所引起的钝化效应,Pt镀层的表面质量往往不佳,孔隙多、应力大、光泽度低。此外,由于电镀过程中容易产生H2或O2,而Pt恰好对上述气体又具有较强的吸收能力,容易使其渗透到整个镀层内部,导致镀层产生裂纹。因此,整个Pt镀层的表面质量和稳定性都不高。

经检索:

中国专利公开号为CN104805484A的文献,公开了一种Cu-Ni/Ni-Ag双复合镀层极薄钢带的生产方法。该文献以SPHC热轧酸洗卷为原料,采用二次冷轧+一次退火+电镀Cu-Ni+热喷涂Ni-Ag+二次退火的工艺进行生产。所得钢带的厚度为0.2~0.3 mm,抗拉强度为330~380 MPa,延伸率为34~38%,表面生成了一层均匀致密、附着力强、厚度为7~10 µm的Cu-Ni/Ni-Ag双复合镀层,镀层表面硬度为90~100 HV,粗糙度为0.15~0.30 µm,镜面反射率为88~95%,电阻率为6.5~8.7 µΩ∙cm,热导率为6~10 W/cm∙°C。产品的导电和导热性能良好。但是,由于合金中的Cu和Ag面对硫化物很容易腐蚀,容易影响表面质量。此外,该产品使用了热喷涂工艺,镀层厚度较大,原料的使用仍然存在一些浪费,性价比不高,并且高温对镀层表面质量存在不利的影响。

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