[发明专利]用于镁合金表面直接电镀铜方法

说明书

提供一种用于镁合金表面直接电镀铜方法，取消了浸锌或化学镀镍预处理，优化了工艺步骤，通过使用加入特殊添加剂的焦磷酸铜溶液直接电镀，工艺流程短，工艺稳定，不含氰化物，污水处理简单，应用在产品的镁合金零件上，既保证了镀层均匀细致，又满足了与镁合金基体结合力良好的目的，达到镁合金零件后续镀覆和有效防护的目的，易于实施，降低了生产成本，保证了产品质量，提高了可靠性。

技术领域

本发明属于金属表面处理技术领域，具体涉及一种用于镁合金表面直接电镀铜方法。

背景技术

镁合金是以镁为基加入其它元素组成的合金。主要合金元素有铝、锌、锰、铈、钍、锂以及少量锆或镉等。目前使用最广的是镁铝合金，其次是镁锰合金和镁锌锆合金，还有新型的镁锂合金；镁合金具有密度小、比强度和比刚度高、导热性好、阻尼减振、电磁屏蔽、易于加工成形和容易回收等优点，承受冲击载荷能力比铝合金大，耐有机物和碱的腐蚀性能较好，在汽车、电子通信、航空航天和国防军事等领域具有极其重要的应用价值和广阔的应用前景，被誉为“21世纪绿色工程材料”，但是电极电位为-2.37V，在5％NaCl溶液中为-1.45V，在海水中的稳定电位为-1.5V～-1.6V，都是工业合金中最负的。加之镁的氧化膜疏松多孔(质量比MgO/Mg＝0.81)，导致镁合金化学和电化学活性极高，耐腐蚀性差，除在煤油、汽油、矿物油和强碱类中的耐蚀性较高外，在大气环境中，镁和镁合金常温就会发生腐蚀现象；在干燥空气中，镁的表面会生成氧化镁；在湿润环境中，镁的表面氧化镁会转变成氢氧化镁；大气中的二氧化碳与水形成碳酸，与表面的氢氧化镁反应还会生成碳酸镁；此外，镁合金表面的氢氧化镁还会与大气中的污染物发生反应，例如二氧化硫，这些物质在镁合金外形成了一层表面膜，但是这层表面膜并无法对镁合金起到保护作用；因此，一般采用电镀、化学氧化、阳极化、微弧氧化以及有机涂覆等方法，提高镁合金的防护性能。

在电镀方面，由于镁合金的电极电位很低，化学性质极其活泼，难于直接进行电镀，必须采取特殊的镀前预处理措施才能保证镀层与基体结合力良好。目前国内外应用最多的电镀方法有两种：1)浸锌法，其一般工艺流程为：清洗—浸蚀—活化—浸锌—预镀氰化铜—电镀；2)化学镀镍法，其一般工艺流程为：清洗—浸蚀—氟化物活化—化学镀镍—电镀；这两种方法的缺点是：①工艺多、工艺流程长、工艺控制点多，比较难以掌握；②不同牌号的镁合金浸锌工艺不同，浸锌层质量难以控制，电镀时需要反复试验，工艺不稳定；③预镀氰化铜溶液毒性大、污水要专门处理，存在环保问题；④化学镀镍成本高，化学镀镍层不易退除，返修较为困难，因此，综上所述，有必要进行改进。

发明内容

本发明解决的技术问题：提供一种用于镁合金表面直接电镀铜方法，取消了浸锌或化学镀镍预处理，缩短了工序、优化了工艺步骤，通过使用加入特殊添加剂的焦磷酸铜溶液直接电镀，工艺流程短，工艺稳定，不含氰化物，污水处理简单，应用在产品的镁合金零件上，既保证了镀层均匀细致、无缺陷，又满足了与镁合金基体结合力良好的目的，达到镁合金零件后续镀覆和有效防护的目的。

本发明采用的技术方案：用于镁合金表面直接电镀铜方法，包括以下步骤：

1)将挂装好的零件常温下浸入无水乙醇中进行超声波除油；

2)按照包含有以下配方量的组分加纯水配制成化学除油液：磷酸三钠8～12g/L、氢氧化钠40～50g/L，将超声波除油后的零件浸入化学除油液中进行表面化学除油处理；

3)按照包含有以下配方量的组分加纯水配制成浸蚀液：铬酐100～120g/L、硝酸90～110ml/L，将化学除油处理后的零件放入浸蚀液中处理；

4)按照包含有以下配方量的组分加纯水配制成活化液：氢氟酸210～230ml/L，将浸蚀处理后的零件浸入活化液中处理；

5)按照包含有以下配方量的组分加纯水配制成焦磷酸铜电镀溶液：焦磷酸铜20～30g/L，焦磷酸钾390～460g/L，柠檬酸铵20～25g/L，特殊添加剂5～50g/L，焦磷酸铜电镀溶液的PH值为8.5～9.0，将活化处理后的零件加入焦磷酸铜电镀溶液中进行直接电镀；