钢铁件直接化学浸镀仿金工艺艺研究

基材 选用 Ａ３钢 ， 尺寸 ５ ０ ｍｒ ｎ ×６ ０ ｍｍ×０ ． ５ 一
收稿 日期 ： ２ ０ １ ３ —１ １ —０ ６
作者简介 ： 肖 鑫（ １ ９ ６ ４ 一） ， 男， 教授 ， 研究方向 ： 高 耐性 金属 与合 金 电镀 和 化 学 镀 技 术 等
探 讨 了化 学镀仿 金液 中主要 成 分硫 酸铜 、 硫 酸 亚锡 、 配位 剂 、 稳 定剂 等及 工 艺条 件 温度 、 施 镀 时 间对 仿金
层质 量 的影响 ， 检 测 了仿 金 层 的 相 关 性 能 ， 研 究确 定 的＿ Ｔ － 艺规 范 如 下 ： ８ ～ｌ Ｏ ｇ ／ Ｌ Ｓ ｎ Ｓ Ｏ ， １ ． ６ ～２ ． ０ ｇ ／ Ｌ
们开 发 了钢铁 件 、 铝及 铝 合 金 化 学浸 镀 仿 金 工 艺 技 术［ ５ … ． 为 了进一 步缩 短化 学 浸镀 仿金 工艺 流程 ， 简
Ｓ ｎ 抖 ＋Ｆ ｅ — ＋Ｆｅ 。 ＿ ＋ Ｓ ｎ △（ Ｄ 一十０ ． ３ ０ ４ Ｖ
（ ５ ）
反应 （ ３ ） 和反应 （ ５ ） 表明， 在一定 条件 下 ， 铜 离 子 和锡 离子 均能 与铁 发 生 置换 反 应 ， 而形 成 铜 沉 积层 和锡 沉积 层 ， 但 反应 （ ３ ） 的 电动 势远 大 于 反 应 （ ５ ） 的 电 动势 ， 表 明置 换铜 比置换 锡更 为容 易 ， 通过 置换 反 应并 控制 铜离 子和 锡离子 置换 速度 形成 铜锡 合金 是 可行 的 ， 为 了得 到较 好 的仿 金 装饰效 果 ， 加入 了一 种 配位 剂和 促进 剂 ， 能 较 好地 调 节 Ｃ ｕ 抖、 ａ ｎ 。 。 的 置 换 速度 ， 使仿 金镀 层色 泽达 到 １ ８ ￣２ ２ Ｋ． １ ． ２ 仪 器与 化学药 品 主要 仪 器 ： ＨＨ一２数 显 恒温 水 浴 锅 （ 常 州 奥 森 电器 有 限公 司） ； Ｃ ＨＩ ６ ６ ０ Ｂ电化学 工 作 站 （ 上 海 辰 华 仪器 公 司） ．
关键 词 ：化 学浸镀 ； 仿金 层 ； 钢铁 件 ； 耐 蚀 性 中 图 分 类 号 ：ＴＱ１ ５ ３ ． ２ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文章 编号 ： １ ６ ７ １ —１ １ ９ Ｘ（ ２ ０ １ ４ ） ０ １ —０ ０ ５ ８ —０ ４
０ 引 言
在装饰 电镀 工艺 ， 以金色 电镀倍 受人 们 的青 睐 ， 主要通 过 电镀镀 金 和 电 镀 仿金 工 艺 获 得 金色 镀 层 ，
第 ２ ４卷 第 １期
２ Ｏ １ ４年 ３月
Ｖｏ １ ． ２ ４ ． Ｎｏ ． １
Ｍａ ｒ ．２ Ｏ１ ４
源自文库
钢 铁 件 直 接 化 学 浸 镀 仿 金 ． Ｔ． 艺 研 究
肖 鑫
（ 湖南工程学院 化学化工学院 ， 湘潭 ４ １ １ １ ０ ４）
摘
要 ： 采 用 化 学抛 光 ＋ 化 学 浸 镀 仿 金 工 艺 组 合 ， 研 究成 功一 种 新 的钢 铁 件 直接 化 学浸 镀 仿金 工 艺 ，
（ ３ ）
Ｓｎ ＋＋ ２ ｅ —
Ｓｎ
（ Ｄ一 一 ０． １ ３ ６ Ｖ
（ ４ ）
酸 盐 镀仿 金Ｉ １ ］ ， 但两 种仿 金 电镀 工艺 操作 流程 长 ， 均需 电镀光 亮铜 、 光 亮镍 ， 设 备 投资 大 ， 生 产成 本高 ， 产 生重 金属 废水 需 要 治 理 ， 随着 环 境 法 规 的严 格执 行， 人 们环 保 意识 的加强 ， 因此 仿金 电镀 企业迫 切希 望开 发一种 工 艺简 单 的 化 学浸 镀 仿 金 工 艺． 于 是人
由于 电镀仿 金成 本低 ， 所形 成 仿金 层 能 达 到 １ ８ ～２ ２
Ｋ金色， 能 满 足寻常 百姓对 金 色装饰 的需 求 ， 因而应 用 较 广泛 ， 目前 主要 应 用 工 艺是 氰 化 镀 仿 金 和 焦磷
Ｆ ｅ ＋ Ｃｕ 一 Ｆｅ 』 。 ＋ Ｃｕ △（ Ｄ 一＋０ ． ７ ７ ８ Ｖ
化操 作过程 ， 笔 者采 用 钢 铁 件化 学 抛 光 ＋直 接 浸镀
仿金 工艺 方法 ， 研究 成 功 了一 种新 的钢 铁 件 直 接 化
学浸 镀仿 金 工 艺 ， 所形 成的仿金层 色泽均匀 ， 达 到 １ ８ ～２ ２ Ｋ金 色 ， 具 有 良好 的 装饰 效 果 ， 且 仿金 与钢 铁基 体结合 力好 ， 工艺 操 作 简 便 ， 对 环 境 污染 小 ， 因 而具 有较 高 的应用前 景 ．
与 Ｃ ｕ 抖、 Ｓ ｎ 。 离 子能 否 同时产 生置 换 反应 呢？这 可 以从 金属 的 电极 电位 和反 应 的电动 势来 判断 ：
Ｃｕ ＋２ ｅ — Ｃ ｕ （ Ｄ 一 ＋０ ． ３ ３ ７ Ｖ Ｆ ｅ ＋＋ ２ ｅ — Ｆ ｅ （ Ｄ 一 一Ｏ ． ４ ４ ０ Ｖ （ １ ） （ ２ ）
１ 实 验 部 分
１ ． １ 实 验 原 理
主要 药 品 ： 硫 酸 亚锡 、 硫酸铜 ， 工业级 ； 酒 石酸、 硫酸、 氯 化钠 ， 化学 纯 ； ＸＴ一０ ８稳定 剂 （ 自制 ） ．
１ ． ３ 基 材 前 处 理
在一 种 同时 含 有 Ｃ ｕ 抖、 Ｓ ｎ 抖 离 子 的溶 液 中 Ｆ ｅ
Ｃｕ Ｓ Ｏ４ ， １ ０ ～１ ５ ｇ ／ Ｌ配位 剂 ， １ Ｏ ～２ ０ ｍＬ ／ Ｌ Ｈ２ Ｓ Ｏ４ ， １ ０ ～ｌ ２ ｍＬ／ Ｌ 稳 定 剂 ＸＴ一 ０ ８， 温度： １ ５ ～３ ５℃ ， 时
间１ ０ ～１ ５ ｍｉ ｎ ， 所形 成的仿 金层 色泽 均 匀 ， 达 １ ８ ～２ ２ Ｋ， 装 饰 效 果好 ， 且 工 艺操 作 简单 ， 镀 液无 毒 ， 对 环 境 污染 小 ， 且仿金 镀 液成 分 简单 ， 操 作 简便 ， 因而具有 广 阔的应 用前 景．