一種電磁純鐵沉積鎳銅合金工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電磁純鐵沉積鎳銅合金工藝，涉及金屬材料生產(chǎn)【技術(shù)領(lǐng)域】，包括除油，水洗，除氧化物，化學(xué)拋光，脫膜活化，浸鎳銅合金，浸鎳銅合金，鈍化和烘干八個工藝過程，本工藝方法中，本工藝方法中采用化學(xué)沉積法在電磁純鐵的表面鍍上一層致密的鎳銅合金，工藝方法簡單，易操作，易實現(xiàn)自動化生產(chǎn)，獲得鎳銅合金鍍層光亮、致密、結(jié)合牢固、比銅單質(zhì)金屬耐腐蝕，在真空爐及氫氣爐中易與其它金屬焊接,合金鍍層焊料流散性能好，且本工藝方法可有效利用電鍍鎳回收溶液，降低有害污水排放，環(huán)境友好性好。
【專利說明】一種電磁純鐵沉積鎳銅合金工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及金屬材料生產(chǎn)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種電磁純鐵沉積鎳銅合金工藝。

【背景技術(shù)】
[0002]電磁純鐵屬于高磁飽和材料的范疇，具有電阻率低(約為10 )、特別是Bs (可達(dá)2.158T，僅低于50%FeC合金)、在交流條件下使用會造成渦旋耗阻，而且易于加工，價格便宜等優(yōu)點，因此它主要廣泛應(yīng)用于電子行業(yè)尤其是電真空行業(yè)，電磁純鐵存放在空氣中易氧化，電鍍鎳雖然是最佳選擇，但是電鍍鎳所需設(shè)備復(fù)雜以及鍍層不均勻(改變幾何尺寸)、氫脆等局限性，尋找替代功能性和防護(hù)性電鍍鎳鍍層的其它鍍覆層，降低成本，成為表面處理工作者追求的最大目標(biāo)，鎳銅合金表面經(jīng)過鈍化后，電極電位更正，鎳銅合金鍍層相對于鐵來說是陰極性鍍層，以往的化學(xué)浸銅或鎳銅合金主要存在結(jié)合不牢，因而限制鐵基化學(xué)浸鎳銅合金的推廣和應(yīng)用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的問題是提供一種制備工藝簡單，成本低廉，操作簡單，材料利用率好的電磁純鐵沉積鎳銅合金工藝。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:所提供的一種電磁純鐵沉積鎳銅合金工藝，包括下述工藝步驟:
(O除油:將電磁純鐵材料放入到室溫下的溶劑型除油劑中，用超聲波除油，控制除油時間為3~8min，然后將電磁純鐵材料再放入到溫度為30~50°C的親水基去油劑和氫氧化鈉的混合溶液中，再次采用超聲波除油，控制除油時間為10~15min，最后，將經(jīng)超聲除油后的電磁純鐵材料放入到溫度為30~50°C的氫氧化鈉、磷酸酸鈉和碳酸鈉的混合溶液中通以電流進(jìn)行電解除油，控制陰極除油和陽極除油時間分別為180~200s和150~180s ；
(2)水洗:將經(jīng)步驟(1)除油后的電磁純鐵材料分別用溫度為35°C熱水和20°C的水洗凈;
(3)除氧化物:將經(jīng)步驟(2)水洗后的電磁純鐵材料放入到鹽酸、過氧化氫和乙醇的混合溶液中，去除其表面的氧化物。
[0005](4)化學(xué)拋光:經(jīng)步驟(3)除氧化物后，將電磁純鐵材料放入到盛有拋光劑的反應(yīng)器皿中，并將反應(yīng)器皿放入恒溫箱中進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，控制恒溫箱的溫度為20~40°C ；
(5)脫膜活化:經(jīng)步驟(4)化學(xué)拋光后，將電磁純鐵材料放入到鹽酸中進(jìn)行酸洗，清洗掉其表面少了的氧化膜，并起一定的活化作用，控制酸洗時間為3~5s ;
(6)浸鎳銅合金:經(jīng)步驟(5)脫膜活化后，將電磁純鐵材料放入到5~15g.L-1的硫酸銅和100~300 g-L-1的硫酸鎳混合溶液中，經(jīng)反應(yīng)后，在電磁純鐵材料表面鍍上一層鎳銅合金；(7)鈍化:經(jīng)步驟(6)在電磁純鐵材料表面鍍上鎳銅合金后，對其進(jìn)行鈍化處理；
(8)烘干:經(jīng)步驟(7)鈍化后，將電磁純鐵材料放入到干燥箱內(nèi)烘干即可得成品，控制烘干溫度為30~35°C，控制烘干時間為20~30min。
[0006]優(yōu)選的，所述步驟(1)超聲除油過程中所用的氫氧化鈉溶液的濃度為10~15 g.!:1,所述電解除油過程中所用的氫氧化鈉、磷酸三鈉和碳酸鈉溶液的濃度分別為20 ~35 g ' IT1、30 ~50 g ' C1 和 20 ~35 g.1T1。
[0007]優(yōu)選的，所述步驟(4)中所用的拋光劑為磷酸、硫酸、水、緩蝕劑和光亮劑的混合溶液，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為30%、10%、45%、10%和5%。
[0008]優(yōu)選的，所述步驟(7)中鈍化處理的具體方法為，
(1)將電磁純鐵材料浸入到稀鉻酸液中處理，控制處理溫度為24~28°C，控制處理時間為10~30s ；
(2)經(jīng)酸洗后，將電磁純鐵材料用20~25°C的純水洗凈。
[0009]優(yōu)選的，所述稀鉻酸為3~10 g.1的三氧化鉻溶液。
[0010]優(yōu)選的，所述步驟(1)中在進(jìn)行第一次的超聲除油處理時，需加入30~50g的水。
[0011]采用本發(fā)明的技術(shù)方案，本工藝方法中采用化學(xué)沉積法在電磁純鐵的表面鍍上一層致密的鎳銅合金，工藝方法簡單，易操作，易實現(xiàn)自動化生產(chǎn)，在制備過程中，通過三道除油操作，使得電磁純鐵表面的油污含量極低，水洗后再經(jīng)去氧化物操作，表面氧化物得到了徹底的清理，純凈度高，所述化學(xué)拋光操作可最大限度地去除其表面的氧化物，提高其純凈度，通過嚴(yán)格控制這關(guān)鍵的三個處理過程的工藝參數(shù)，使得后續(xù)的工序能夠得到順利進(jìn)行，提高了鎳銅合金與電磁純鐵的結(jié)合力，后續(xù)通過控制好鈍化處理參數(shù)以及烘箱的工藝參數(shù)，獲得鎳銅合金鍍層光亮、致密、結(jié)合牢固、比銅單質(zhì)金屬耐腐蝕，在真空爐及氫氣爐中易與其它金屬焊接，合金鍍層焊料流散性能好，且本工藝方法可有效利用電鍍鎳回收溶液，降低有害污水排放，環(huán)境友好性好。

【具體實施方式】
[0012]實施例1:
(O除油:將電磁純鐵材料放入到室溫下的溶劑型除油劑中，并加入32g的水，用超聲波除油，控制除油時間為3min，然后將電磁純鐵材料再放入到溫度為32°C的親水基去油劑和11 g iT1氫氧化鈉的混合溶液中，再次采用超聲波除油，控制除油時間為llmin，最后，將經(jīng)超聲除油后的電磁純鐵材料放入到溫度為31°C的22 g.H1氫氧化鈉、32 g H1磷酸酸鈉和23 g.1碳酸鈉的混合溶液中通以電流進(jìn)行電解除油，控制陰極除油和陽極除油時間分別為189s和169s ；
(2)水洗:將經(jīng)步驟(1)除油后的電磁純鐵材料分別用溫度為35°C熱水和20°C的水洗凈;
(3)除氧化物:將經(jīng)步驟(2)水洗后的電磁純鐵材料放入到鹽酸、過氧化氫和乙醇的混合溶液中，去除其表面的氧化物；
(4)化學(xué)拋光:經(jīng)步驟(3)除氧化物后，將電磁純鐵材料放入到盛有拋光劑的反應(yīng)器皿中，并將反應(yīng)器皿放入恒溫箱中進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，控制恒溫箱的溫度為21°C，其中，所用的拋光劑為磷酸、硫酸、水、緩蝕劑和光亮劑的混合溶液，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為30%、10%、45%、10%和5% ；
(5)脫膜活化:經(jīng)步驟(4)化學(xué)拋光后，將電磁純鐵材料放入到鹽酸中進(jìn)行酸洗，清洗掉其表面少了的氧化膜，并起一定的活化作用，控制酸洗時間為3s ；
(6)浸鎳銅合金:經(jīng)步驟(5)脫膜活化后，將電磁純鐵材料放入到9g.L-1的硫酸銅和
145 g.r1的硫酸鎳混合溶液中，經(jīng)反應(yīng)后，在電磁純鐵材料表面鍍上一層鎳銅合金；
(7)鈍化:經(jīng)步驟(6)在電磁純鐵材料表面鍍上鎳銅合金后，對其進(jìn)行鈍化處理，具體方法為，
1)將電磁純鐵材料浸入到7g.ZT1的三氧化鉻溶液中處理，控制處理溫度為24°C，控制處理時間為12s ；
2)經(jīng)酸洗后，將電磁純鐵材料用23°C的純水洗凈。； (8)烘干:經(jīng)步驟(7)鈍化后，將電磁純鐵材料放入到干燥箱內(nèi)烘干即可得成品，控制烘干溫度為32 °C，控制烘干時間為2 Imin。
[0013]實施例2:其余與實施例1相同，不同之處在于所述步驟(1)中，第一次超聲除油中，加入的水量為40g，除油時間為5min，第二次超聲除油中，控制混合溶液的溫度為38°C，
選用的氫氧化鈉溶液濃度為13 g- 1,電解除油中，控制混合溶液的溫度為37°C,選用的氫氧化鈉、磷酸酸鈉和碳酸鈉濃度分別為22 g-r\33 g-1和26 g 'I:1，控制陰極除油和陽極除油時間分別為190s和170s ;所述步驟(4)中，控制恒溫箱的溫度為30°C ;所述步驟(5)中，控制酸洗時間為4s ;所述步驟(6)中，選用的硫酸銅和硫酸鎳溶液的濃度分別為10 g'r1和150 g.r1 ;所述步驟(7)中，選用的三氧化鉻溶液的濃度為8 g.r1,控制處理溫度為26°C，控制處理時間20s，控制純水的溫度為24°C;所述步驟(8)中，控制烘干溫度為34°C，控制烘干時間為25min。
[0014]實施例3:其余與實施例1相同，不同之處在于所述步驟(1)中，第一次超聲除油中，加入的水量為42g，除油時間為6min，第二次超聲除油中，控制混合溶液的溫度為39°C，
選用的氫氧化鈉溶液濃度為14 g.!:1，電解除油中，控制混合溶液的溫度為38°C,選用的氫氧化鈉、磷酸酸鈉和碳酸鈉濃度分別為24 g-1、35 g.1和27 & 1，控制陰極除油和陽極除油時間分別為195s和172s ;所述步驟(4)中，控制恒溫箱的溫度為31°C ;所述步驟(5)中，控制酸洗時間為5s ;所述步驟(6)中，選用的硫酸銅和硫酸鎳溶液的濃度分別為12 g r1和155 g.L-1 ;所述步驟(7)中，選用的三氧化鉻溶液的濃度為9 g.!:1,控制處理溫度為27°C，控制處理時間22s，控制純水的溫度為25°C;所述步驟(8)中，控制烘干溫度為35 °C，控制烘干時間為27min。
[0015]經(jīng)過以上工藝步驟后，取出電磁純鐵鍍件材料樣品，待測:

【權(quán)利要求】
1.一種電磁純鐵沉積鎳銅合金工藝，包括下述工藝步驟: (1)除油:將電磁純鐵材料放入到室溫下的溶劑型除油劑中，用超聲波除油，控制除油時間為3~8min，然后將電磁純鐵材料再放入到溫度為30~50°C的親水基去油劑和氫氧化鈉的混合溶液中，再次采用超聲波除油，控制除油時間為10~15min，最后，將經(jīng)超聲除油后的電磁純鐵材料放入到溫度為30~50°C的氫氧化鈉、磷酸酸鈉和碳酸鈉的混合溶液中通以電流進(jìn)行電解除油，控制陰極除油和陽極除油時間分別為180~200s和150~180s ； (2)水洗:將經(jīng)步驟(1)除油后的電磁純鐵材料分別用溫度為35°C熱水和20°C的水洗凈; (3)除氧化物:將經(jīng)步驟(2)水洗后的電磁純鐵材料放入到鹽酸、過氧化氫和乙醇的混合溶液中，去除其表面的氧化物； (4)化學(xué)拋光:經(jīng)步驟(3)除氧化物后，將電磁純鐵材料放入到盛有拋光劑的反應(yīng)器皿中，并將反應(yīng)器皿放入恒溫箱中進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，控制恒溫箱的溫度為20~40°C ； (5)脫膜活化:經(jīng)步驟(4)化學(xué)拋光后，將電磁純鐵材料放入到鹽酸中進(jìn)行酸洗，清洗掉其表面少了的氧化膜，并起一定的活化作用，控制酸洗時間為3~5s ; (6)浸鎳銅合金:經(jīng)步驟(5)脫膜活化后，將電磁純鐵材料放入到5~15g.1'1的硫酸銅和100~300 g L-1的硫酸鎳混合溶液中，經(jīng)反應(yīng)后，在電磁純鐵材料表面鍍上一層鎳銅合金； (7)鈍化:經(jīng)步驟(6)在電磁純鐵材料表面鍍上鎳銅合金后，對其進(jìn)行鈍化處理； (8)烘干:經(jīng)步驟(7)鈍化后，將電磁純鐵材料放入到干燥箱內(nèi)烘干即可得成品，控制烘干溫度為30~35°C，控制烘干時間為20~30min。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電磁純鐵沉積鎳銅合金工藝，其特征在于:所述步驟(1)超聲除油過程中所用的氫氧化鈉溶液的濃度為10~15 g.IT1,所述電解除油過程中所用的氫氧化鈉、磷酸三鈉和碳酸鈉溶液的濃度分別為20~35 g.1T1、30~50 g.L-1和20~35 g.r1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電磁純鐵沉積鎳銅合金工藝，其特征在于:所述步驟(4)中所用的拋光劑為磷酸、硫酸、水、緩蝕劑和光亮劑的混合溶液，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為30%、10%、45%、10%和 5%O
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電磁純鐵沉積鎳銅合金工藝，其特征在于:所述步驟(7)中鈍化處理的具體方法為， (1)將電磁純鐵材料浸入到稀鉻酸液中處理，控制處理溫度為24~28°C，控制處理時間為10~30s ； (2)經(jīng)酸洗后，將電磁純鐵材料用20~25°C的純水洗凈。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種電磁純鐵沉積鎳銅合金工藝，其特征在于:所述稀鉻酸為3~10 g.L-1的三氧化鉻溶液。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電磁純鐵沉積鎳銅合金工藝，其特征在于:所述步驟(1)中在進(jìn)行第一次的超聲除油處理時，需加入30~50g的水。
【文檔編號】C25D7/00GK104178789SQ201410388753
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年8月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月10日
【發(fā)明者】姬勝國 申請人:無棣向上機(jī)械設(shè)計服務(wù)有限公司