CN106894019A - 一种钛、钛合金表面化学发黑和直接电镀的方法 - Google Patents
一种钛、钛合金表面化学发黑和直接电镀的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106894019A CN106894019A CN201710097634.7A CN201710097634A CN106894019A CN 106894019 A CN106894019 A CN 106894019A CN 201710097634 A CN201710097634 A CN 201710097634A CN 106894019 A CN106894019 A CN 106894019A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- agent
- titanium
- titanium alloy
- mixed solution
- blackening
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 89
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 50
- 239000010936 titanium Substances 0.000 title claims abstract description 50
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 50
- 239000000126 substance Substances 0.000 title claims abstract description 47
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 title claims abstract description 46
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 34
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 164
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 38
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 claims abstract description 19
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims abstract description 11
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 9
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 6
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 claims abstract description 5
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 claims abstract description 5
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 239000008139 complexing agent Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 5
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims abstract description 5
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000000080 wetting agent Substances 0.000 claims abstract description 5
- 150000003751 zinc Chemical class 0.000 claims abstract description 5
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims description 43
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims description 27
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 claims description 14
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 8
- -1 amino trimethylene phosphonate Chemical compound 0.000 claims description 7
- MIMUSZHMZBJBPO-UHFFFAOYSA-N 6-methoxy-8-nitroquinoline Chemical compound N1=CC=CC2=CC(OC)=CC([N+]([O-])=O)=C21 MIMUSZHMZBJBPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L zinc dichloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Zn+2] JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- 235000010323 ascorbic acid Nutrition 0.000 claims description 5
- 239000011668 ascorbic acid Substances 0.000 claims description 5
- 229960005070 ascorbic acid Drugs 0.000 claims description 5
- NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L zinc sulfate Chemical compound [Zn+2].[O-]S([O-])(=O)=O NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 5
- 229910000368 zinc sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229960001763 zinc sulfate Drugs 0.000 claims description 5
- KWSLGOVYXMQPPX-UHFFFAOYSA-N 5-[3-(trifluoromethyl)phenyl]-2h-tetrazole Chemical compound FC(F)(F)C1=CC=CC(C2=NNN=N2)=C1 KWSLGOVYXMQPPX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- ATHHXGZTWNVVOU-UHFFFAOYSA-N N-methylformamide Chemical compound CNC=O ATHHXGZTWNVVOU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 235000006708 antioxidants Nutrition 0.000 claims description 4
- ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N diethanolamine Chemical compound OCCNCCO ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- NROKBHXJSPEDAR-UHFFFAOYSA-M potassium fluoride Chemical compound [F-].[K+] NROKBHXJSPEDAR-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- 150000003335 secondary amines Chemical class 0.000 claims description 4
- PUZPDOWCWNUUKD-UHFFFAOYSA-M sodium fluoride Chemical compound [F-].[Na+] PUZPDOWCWNUUKD-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- 229910001379 sodium hypophosphite Inorganic materials 0.000 claims description 4
- OENHQHLEOONYIE-UKMVMLAPSA-N all-trans beta-carotene Natural products CC=1CCCC(C)(C)C=1/C=C/C(/C)=C/C=C/C(/C)=C/C=C/C=C(C)C=CC=C(C)C=CC1=C(C)CCCC1(C)C OENHQHLEOONYIE-UKMVMLAPSA-N 0.000 claims description 3
- 239000011648 beta-carotene Substances 0.000 claims description 3
- 235000013734 beta-carotene Nutrition 0.000 claims description 3
- TUPZEYHYWIEDIH-WAIFQNFQSA-N beta-carotene Natural products CC(=C/C=C/C=C(C)/C=C/C=C(C)/C=C/C1=C(C)CCCC1(C)C)C=CC=C(/C)C=CC2=CCCCC2(C)C TUPZEYHYWIEDIH-WAIFQNFQSA-N 0.000 claims description 3
- 229960002747 betacarotene Drugs 0.000 claims description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 3
- HNJBEVLQSNELDL-UHFFFAOYSA-N pyrrolidin-2-one Chemical compound O=C1CCCN1 HNJBEVLQSNELDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 235000019832 sodium triphosphate Nutrition 0.000 claims description 3
- 235000005074 zinc chloride Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000011592 zinc chloride Substances 0.000 claims description 3
- OENHQHLEOONYIE-JLTXGRSLSA-N β-Carotene Chemical compound CC=1CCCC(C)(C)C=1\C=C\C(\C)=C\C=C\C(\C)=C\C=C\C=C(/C)\C=C\C=C(/C)\C=C\C1=C(C)CCCC1(C)C OENHQHLEOONYIE-JLTXGRSLSA-N 0.000 claims description 3
- DDFHBQSCUXNBSA-UHFFFAOYSA-N 5-(5-carboxythiophen-2-yl)thiophene-2-carboxylic acid Chemical compound S1C(C(=O)O)=CC=C1C1=CC=C(C(O)=O)S1 DDFHBQSCUXNBSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ZZZCUOFIHGPKAK-UHFFFAOYSA-N D-erythro-ascorbic acid Natural products OCC1OC(=O)C(O)=C1O ZZZCUOFIHGPKAK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- RPNUMPOLZDHAAY-UHFFFAOYSA-N Diethylenetriamine Chemical group NCCNCCN RPNUMPOLZDHAAY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- OHLUUHNLEMFGTQ-UHFFFAOYSA-N N-methylacetamide Chemical compound CNC(C)=O OHLUUHNLEMFGTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- WFRXSOIFNFJAFL-UHFFFAOYSA-N P1(OCCCCO1)=O.C(CN)N Chemical compound P1(OCCCCO1)=O.C(CN)N WFRXSOIFNFJAFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229930003268 Vitamin C Natural products 0.000 claims description 2
- WEHWNAOGRSTTBQ-UHFFFAOYSA-N dipropylamine Chemical compound CCCNCCC WEHWNAOGRSTTBQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052816 inorganic phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910000403 monosodium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 235000019799 monosodium phosphate Nutrition 0.000 claims description 2
- UEZVMMHDMIWARA-UHFFFAOYSA-M phosphonate Chemical compound [O-]P(=O)=O UEZVMMHDMIWARA-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 229940068918 polyethylene glycol 400 Drugs 0.000 claims description 2
- 235000003270 potassium fluoride Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000011698 potassium fluoride Substances 0.000 claims description 2
- IKGXIBQEEMLURG-NVPNHPEKSA-N rutin Chemical compound O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](C)O[C@H]1OC[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](OC=2C(C3=C(O)C=C(O)C=C3OC=2C=2C=C(O)C(O)=CC=2)=O)O1 IKGXIBQEEMLURG-NVPNHPEKSA-N 0.000 claims description 2
- AJPJDKMHJJGVTQ-UHFFFAOYSA-M sodium dihydrogen phosphate Chemical compound [Na+].OP(O)([O-])=O AJPJDKMHJJGVTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 235000013024 sodium fluoride Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000011775 sodium fluoride Substances 0.000 claims description 2
- GCLGEJMYGQKIIW-UHFFFAOYSA-H sodium hexametaphosphate Chemical compound [Na]OP1(=O)OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])O1 GCLGEJMYGQKIIW-UHFFFAOYSA-H 0.000 claims description 2
- 235000019982 sodium hexametaphosphate Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000001577 tetrasodium phosphonato phosphate Substances 0.000 claims description 2
- RKBCYCFRFCNLTO-UHFFFAOYSA-N triisopropylamine Chemical compound CC(C)N(C(C)C)C(C)C RKBCYCFRFCNLTO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 235000019154 vitamin C Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000011718 vitamin C Substances 0.000 claims description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- URWIWRCHIPAGBL-UHFFFAOYSA-N OCC1OP(=O)OP(=O)O1 Chemical compound OCC1OP(=O)OP(=O)O1 URWIWRCHIPAGBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims 1
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 claims 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims 1
- 230000003020 moisturizing effect Effects 0.000 claims 1
- DGSDBJMBHCQYGN-UHFFFAOYSA-M sodium;2-ethylhexyl sulfate Chemical compound [Na+].CCCCC(CC)COS([O-])(=O)=O DGSDBJMBHCQYGN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 abstract description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 14
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 14
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 14
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 12
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 12
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 11
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 10
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 description 8
- 239000000047 product Substances 0.000 description 8
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 8
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 5
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 5
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 5
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 5
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 5
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 4
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- DLFVBJFMPXGRIB-UHFFFAOYSA-N Acetamide Chemical compound CC(N)=O DLFVBJFMPXGRIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 2
- 239000004734 Polyphenylene sulfide Substances 0.000 description 2
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 2
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 2
- 229920000069 polyphenylene sulfide Polymers 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 2
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 2
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021586 Nickel(II) chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LNGQBXPNBYRDLL-UHFFFAOYSA-N P1(OC(CO)O1)=O Chemical class P1(OC(CO)O1)=O LNGQBXPNBYRDLL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LCKIEQZJEYYRIY-UHFFFAOYSA-N Titanium ion Chemical compound [Ti+4] LCKIEQZJEYYRIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DOHHWWVVHONAGP-UHFFFAOYSA-N [Cl-].[NH4+].[F] Chemical compound [Cl-].[NH4+].[F] DOHHWWVVHONAGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 238000007739 conversion coating Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- BNIILDVGGAEEIG-UHFFFAOYSA-L disodium hydrogen phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].OP([O-])([O-])=O BNIILDVGGAEEIG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 239000002659 electrodeposit Substances 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- QMMRZOWCJAIUJA-UHFFFAOYSA-L nickel dichloride Chemical compound Cl[Ni]Cl QMMRZOWCJAIUJA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- LGQLOGILCSXPEA-UHFFFAOYSA-L nickel sulfate Chemical compound [Ni+2].[O-]S([O-])(=O)=O LGQLOGILCSXPEA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000363 nickel(II) sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 238000007745 plasma electrolytic oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 1
- 238000005488 sandblasting Methods 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- DGSDBJMBHCQYGN-UHFFFAOYSA-N sodium;2-ethylhexyl hydrogen sulfate Chemical compound [Na+].CCCCC(CC)COS(O)(=O)=O DGSDBJMBHCQYGN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WSVLUYNDHYCZGD-UHFFFAOYSA-M sodium;hexyl sulfate Chemical compound [Na+].CCCCCCOS([O-])(=O)=O WSVLUYNDHYCZGD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 229910001256 stainless steel alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
- C23C28/30—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer
- C23C28/34—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one inorganic non-metallic material layer, e.g. metal carbide, nitride, boride, silicide layer and their mixtures, enamels, phosphates and sulphates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C22/05—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
- C23C22/06—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6
- C23C22/34—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing fluorides or complex fluorides
- C23C22/36—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing fluorides or complex fluorides containing also phosphates
- C23C22/362—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing fluorides or complex fluorides containing also phosphates containing also zinc cations
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
- C23C28/30—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer
- C23C28/32—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one pure metallic layer
- C23C28/322—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one pure metallic layer only coatings of metal elements only
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Treatment Of Metals (AREA)
- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
- Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)
Abstract
本发明公开了一种钛、钛合金表面化学发黑及直接电镀的方法，步骤如下：步骤一，对钛、钛合金的基材进行常规前处理，常规前处理为化学脱脂、电解除油、酸活化的步骤；步骤二，化学发黑及电镀预处理：将步骤一的钛、钛合金浸泡于由A剂和B剂不同比例混合的混合液中，其中，A剂由20‑30％的氟化物、10‑30％的磷酸盐络合剂、5‑10％的抗氧化剂、1‑4％的润湿剂和27‑44％的纯水配制而成，B剂由60‑80％的有机胺、1‑2％锌盐和18‑39％纯水配制而成；步骤三，对步骤二的钛、钛合金进行直接电镀处理。根据化学发黑及直接电镀的需求，通过调整A剂和B剂的比例，解决了钛、钛合金难以直接电镀和化学发黑消光的问题。
Description
技术领域
本发明涉及金属表面处理技术领域，特别是涉及一种钛、钛合金表面化学发黑及直接电镀的方法。
背景技术
钛合金具有较高的机械强度，优良的耐腐蚀性和抗疲劳性，良好的化学和生物稳定性，使其广泛运用于航空航天、兵器等军事领域。目前，随着3C电子产品(如数码相机、手机、笔记本等)的快速发展，人们越来越追求品质和性能的体验，而钛合金具有的高强度、相对较低的密度、无磁性屏蔽等优点使其被广泛运用。为进一步扩展钛合金的应用范围及功能性处理，一般都需要对钛合金进行表面处理，如氧化、电镀、转化膜等处理来满足其广泛的功能性应用。如在3C电子中为满足产品轻量化发展而发明的金属树脂一体化成型技术，其中为了使钛合金与树脂进行一体化结合，常用的方法就有蚀刻、氧化和电镀。
目前钛合金其他处理方法如阳极氧化、微弧氧化、真空镀等领域研究较多，但是在钛合金电镀方面尤其是水性直接电镀涉及到的较少，因为钛合金有类似铝材的化学性质，在含氧气氛中很容易形成一层致密的氧化膜，该氧化膜具有很高的稳定性，其阻止了钛基体和镀层金属之间的紧密结合。目前钛合金电镀常用的方法有预镀金属法、直接电镀法两种。常见的预镀金属是在钛合金上经喷砂、活化、预镀镍处理(如专利CN103849914A)，真空镀铝后处理(如专利CN104309204A)，其多存在工艺复杂，成本较高等不足。直接电镀法有全溶剂电镀(如专利CN104947162A)，强浸蚀后电镀(如专利CN102787335A)，然而这些工艺又存在结合强度不高，使用寿命短等缺点。
在钛合金发黑方面通常的技术有阳极氧化发黑、预镀金属后发黑和直接发黑这三类方法。阳极氧化发黑多采用以钛合金为阳极，以含铬、锰、钒等金属盐为电解液(如专利CN101698956A；CN10166190A)进行发黑，此类发黑多存在环境污染等问题。预镀金属后发黑多为预镀铜、镍(如专利CN102787335A；CN104032343A)，其发黑效果是在铜、镍上进行发黑，多会存在结合不良的缺陷。直接发黑具有低成本等优势(如专利CN103215579B)，然而其使用了含硫有机物进行发黑，会存在转化层耐蚀性不佳等因素。
发明内容
本发明的目的在于：针对现有技术的不足，而提供一种钛、钛合金表面化学发黑和直接电镀的方法，该方法既解决了钛、钛合金难以直接电镀的问题，又解决了钛、钛合金化学发黑消光的问题，其不仅打破了原有不同处理需求需要不同处理药水和工艺的繁琐过程，还通过调整A剂和B剂的比例，解决了化学发黑是常遇到的同一药水在处理不同材质时遇到颜色不一致的问题，另外，本发明还延长了使用寿命，降低了使用成本，提升了使用效果。
为实现本发明的目的，本发明采用如下的技术方案：
一种钛、钛合金表面化学发黑及直接电镀的方法，包括以下步骤：
步骤一，对钛、钛合金的基材进行常规前处理，常规前处理是指为除去基材表面上浮灰、油污、指纹、碎屑和毛刺的表面状况而选择的化学脱脂、电解除油、酸活化的步骤；
步骤二，化学发黑及电镀预处理：将步骤一的钛、钛合金浸泡于由A剂和B剂不同比例混合的混合液中，其中，所述A剂由20-30％的氟化物、10-30％的磷酸盐络合剂、5-10％的抗氧化剂、1-4％的润湿剂和27-44％的纯水配制而成，所述B剂由60-80％的有机胺、1-2％锌盐和18-39％纯水配制而成；
步骤三，对步骤二的钛、钛合金直接电镀处理。
步骤一常规前处理是：将若干钛合金产品至于钛挂具上，浸泡于化学脱脂槽中3-8分钟，温度设为50-60℃；水洗干净后再浸入到电解脱脂槽内阳极电解除油1-3分钟，阴极板采用不锈钢板或钛合金板，电流3-7A/dm2，温度设为50-60℃；再经水洗干净后常温下浸泡于钛合金活化液中30-100秒后水洗干净制得。其中，化学脱脂和电解脱脂可以是常规不锈钢化学脱脂和电解脱脂，钛合金活化液由硝酸和氟化氢铵配置而成，具体地，活化液是由盐酸200-250ml/L，氢氟酸50-60ml/L，水余量配置而成。
步骤二中的A剂和B剂混合液的比例可以随时调整，以适应功能电镀或化学消光发黑的技术要求即可。药水开始使用时，A剂和B剂各组分成份搭配比例基本处于最佳状态，随着药水的使用，有效成分的消耗，为保证合理的经济性和药水的使用寿命，需要对有效成分进行补加，然而当处理面积达到一定量，配方中不同物质消耗比例不一致的状况逐渐突出，杂质离子的不断累积，直接表现为使用一段时间后做出来的外观和新槽存在一定差异，其主要原因是部分钛在溶解时未形成转化膜而溶解到槽液中和以及自由基[O]的不断产生，造成新旧药水外观及性能的差异，此时，通过增加B剂的补加量，一方面使溶液中含氧氛围降低，另一方面降低钛离子络合物的溶解度，使其从槽液内析出，再通过循环过滤去除，从而达到在一定程度上延长药水使用寿命、降低使用成本的目的。
作为本发明的一种改进，对钛、钛合金进行化学发黑时，就需要保证经处理过的钛、钛合金表面具有良好的消光性能、耐磨擦、耐腐蚀等功能，在处理时可适当降低B组分含量，来增加反应效率，增厚膜层，降低孔隙率，其表面形貌如图3-4所示。因此，所述A剂和B剂的混合液的比例为：所述A剂占混合液体积百分比的10-20份，所述B剂占混合液体积百分比的10-20份，纯水占混合液体积百分比的60-70份。
作为本发明的一种改进，对钛、钛合金直接电镀时，要保证镀层的结合强度首先是金属基材的电极电位能够与被镀金属的电极电位相近，或者是基材上有能够与被镀金属形成化学键的转化层，钛合金因其活跃的性质极易形成与镀层金属没有结合强度的氧化层，然而通过A剂和B剂混合液的处理后，可以在钛合金表面形成新的转化层，该转化层能与镀层金属形成金属键，从而大大提高结合强度，因此要求在处理时就需要通过增加B剂含量来减少溶液中的含氧氛围，进而降低反应效率，最后生成薄的转化层，其表面形貌如图1-2所示。另外，在连续生产时，更多的需要考虑的是综合生产成本，在满足功能要求的同时为进一步提高A剂和B剂的混合液的使用寿命，就更需要对组分进行优化，既要保证转化膜的均匀生成，又要保证使用一段周期后转化膜质量不发生变化。因此，所述A剂和B剂的混合液的比例为：所述A剂占混合液体积百分比的10-20份，所述B剂占混合液体积百分比的80-90份。
作为本发明的一种改进，对工业纯钛进行化学发黑及直接电镀处理时，所述A剂和B剂总量不变，但所述A剂需占混合液体积百分比的10-15份；因工业纯钛的钛含量高，反应剧烈，可适当通过降低A剂比例来降低反应活性物氟化物的含量，其中，所述A剂和B剂的混合液比例则进一步优选A剂取比例下限，B剂增加相对应量。对钛合金(钛合金包括TB和TC，TB表示其他元素占17％以上，TC表示其他元素含量占2-6％，)进行化学发黑及直接电镀处理时，所述A剂和B剂总量不变，但所述A剂需占混合液体积百分比的15-20份；因钛合金中有异种稳定元素的加入，可适当通过增加A剂比例来进一步提高反应活性物和增加溶液的络合能力，其中，所述A剂和B剂的混合液比例则进一步优选A剂取比例上限。
作为本发明的一种改进，当使用所述A剂和B剂的混合液处理钛合金产品单位表面积60-80dm2/L时，可控制所述A剂和B剂的混合液处理时间3-5分钟，在这个时间范围内，所述A剂和B剂补加比例相同。
作为本发明的一种改进，当使用所述A剂和B剂的混合液处理钛合金产品单位表面积120-140dm2/L时，可控制所述A剂和B剂的混合液处理时间5-8分钟，在这个时间范围内，所述B剂补加比例是A剂的1-1.2倍。
作为本发明的一种改进，当使用所述A剂和B剂的混合液处理钛合金产品单位表面积180dm2/L以上时，可控制所述A剂和B剂的混合液处理时间8-10分钟，在这个时间范围内，所述B剂补加比例是A剂的1.2-1.5倍。
作为本发明的一种改进，所述氟化物为氟化氢铵、氟化铵、氟化钾和氟化钠中的至少一种；所述磷酸盐络合剂为有机膦酸盐如羟基乙叉二膦酸盐、氨基三甲叉膦酸盐、乙二胺四甲叉膦酸盐、无机磷酸盐如磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、六偏磷酸钠、次亚磷酸钠和三聚磷酸钠中的至少一种；所述抗氧化剂为抗坏血酸、β-胡萝卜素、维生素C和维生素P中的至少一种；所述润湿剂是为聚乙二醇400#、丙三醇、2-乙基己基硫酸钠和磺基琥珀酸甲基异丁基甲酯盐中的至少一种。
作为本发明的一种改进，所述有机胺为有机仲胺，所述有机仲胺是二乙烯三胺、2-吡咯烷酮、三异丙胺、二丙胺、N-甲基甲酰胺、N-甲基乙酰胺和二乙醇胺中的至少一种；所述锌盐为硫酸锌、氯化锌中的至少一种。
本发明的有益效果在于：根据对钛、钛合金化学发黑和直接电镀的需求，将经过常规前处理的钛、钛合金浸泡于由A剂和B剂不同比例混合的混合液中，然后通过调整A剂和B剂的比例来解决钛、钛合金难以直接电镀和化学发黑消光的问题，其不仅打破了原有不同处理需求需要不同处理药水和工艺的繁琐过程，还解决了化学发黑是常遇到的同一药水在处理不同材质时遇到颜色不一致的问题，并且通过创新了使用配方，延长了使用寿命，大大降低了使用成本，提升了使用效果。
附图说明
图1为钛合金选择直接电镀时经一定比例A剂和B剂的混合液处理后在三千倍电子显微镜观察到的图片。
图2为钛合金选择直接电镀时经一定比例A剂和B剂的混合液处理后在五万倍电子显微镜观察到的图片。
图3为钛合金选择化学发黑时经一定比例A剂和B剂的混合液处理后在一千倍电子显微镜观察到的图片。
图4为钛合金选择化学发黑时经一定比例A剂和B剂的混合液处理后在五千倍电子显微镜观察到的图片。
具体实施方式
下面结合实施例和说明书附图，对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施例并不限于此。
实施例1，如图1-2所示，一种TC4合金(Ti-6Al-4V)直接电镀的方法，包括以下步骤：
步骤一，常规前处理：将市售的1.0mm厚的TC4合金(Ti-6Al-4V)切割成许多15mm×50mm的小片，随机取三十片将其牢固挂在钛合金挂具上；浸泡于化学脱脂槽中300秒，温度设为60℃；水洗干净后再浸入到电解脱脂槽内阳极电解除油60秒，阴极板采用不锈钢板，电流5A/dm2，温度设为50℃；再经水洗干净后常温下浸泡于钛合金活化液中60秒后水洗干净制得；所述的钛合金活化液是由盐酸250ml/L、氢氟酸40ml/L、水余量组成。
步骤二，A剂和B剂的混合液浸泡处理：将经过步骤一处理的TC4合金放入到A剂和B剂的混合液中浸泡5min后水洗干净制得；所述A剂和B剂的混合液中A剂占20份，B剂占80份；其中，所述A剂由30％的氟化氢铵、10％的次亚磷酸钠、5％的抗坏血酸、1％的聚乙二醇和54％的纯水配制而成，所述B剂由60％的二乙醇胺、2％硫酸锌和38％纯水配制而成；随机抽取一片经步骤二处理过的钛合金片，水洗干燥后采用SU-70热场发射扫描电镜观察观察到表面呈多孔状。
步骤三，功能性电镀：将经过步骤二处理的TC4合金放入到微孔镀镍槽中以阴极电流密度为3A/dm2的电流电沉积300秒，其中镀镍槽：240g/L硫酸镍、36g/L氯化镍、36g/L硼酸、8ml/LH处理添加剂，温度设为50℃，pH调为4.3；然后用水清洗干净吹干，TC4合金(Ti-6Al-4V)直接电镀完成。
对TC4合金(Ti-6Al-4V)检测：对经步骤三处理的30片钛合金分成三组，一组采用电镀行业常用的画百格实验法进行检测；另一组根据GB/T 5270-2005中规定的热震法进行检测；最后一组钛合金测试片经注射成型机注塑聚亚苯基硫醚树脂PPS(含玻璃纤维35％)，退火处理后经万能强度测试机测试树脂和钛合金的剪切强度；三组测定结果见表1。
实施例2，如图3-4所示，将市售的1.0mm厚的TC4合金(Ti-6Al-4V)切割成许多15mm×50mm的小片，用打标机对其进行编号2-1……2-30，并用光泽度仪测量其20°、60°、85°三种测量角度时光泽度。
将上述TC4合金(Ti-6Al-4V)测试片进行化学发黑的方法，包括以下步骤：
步骤一，常规前处理：将钛合金测试片牢固挂在钛合金挂具上，浸泡于化学脱脂槽中300秒，温度设为60℃；水洗干净后再浸入到电解脱脂槽内阳极电解除油60秒，阴极板采用不锈钢板，电流5A/dm2，温度设为50℃；再经水洗干净后常温下浸泡于钛合金活化液中60秒后水洗干净制得；所述的钛合金活化液是由盐酸250ml/L、氢氟酸50ml/L、水余量组成。
步骤二，A剂和B剂的混合液浸泡处理：将经过步骤一处理的钛合金放入到A剂和B剂的混合液中浸泡5min后水洗干净制得；所述A剂和B剂的混合液中A剂占20份，B剂占15份，纯水65份；其中，所述A剂由20％的氟化氢铵、30％的次亚磷酸钠、10％抗坏血酸、4％聚乙二醇400#和36％的纯水配制而成；所述B剂由80％的二乙醇胺、2％的硫酸锌和18％的纯水配制而成；然后直接做外观：将经过浸泡处理的钛合金经水洗后干燥即可。
对TC4合金(Ti-6Al-4V)检测：对经过上述两个步骤处理的30片钛合金分成两组，一组采用观察表面并使用光泽度仪测量折光度，另一组经中性盐雾测试96小时后再观察表面并使用光泽度仪测量折光度，均同未处理之前的钛合金进行对比，记录对比结果见表2。采用SU-70热场发射扫描电镜观察经两个步骤处理处理过的钛合金片，观察到表面呈较为致密的晶粒状。
实施例3，与实施例1不同的是：本实施的A剂和B剂的混合液是已处理产品表面积达到120dm2/L的旧的处理液，将经过步骤一处理的钛合金放入到A剂和B剂的混合液中浸泡8min后水洗干净制得，其中，A剂和B剂的混合液是在原有基础上补加A剂组分1份，B剂组分4.8份。
其它的与实施例1相同，这里不再赘述。
实施例4，与实施例1不同的是：本实施例采用的是工业纯钛TA2合金，将经过步骤一处理的工业纯钛TA2放入到A剂和B剂的混合液中浸泡5min后水洗干净制得；所述A剂和B剂的混合液中A剂占15份，B剂占85份。
其它的与实施例1相同，这里不再赘述。
实施例5，与实施例1不同的是：本实施例的所述A剂和B剂的混合液中A剂占20份，B剂占80份；其中，所述A剂由30％的氟化铵、20％的羟基乙叉二膦酸单钠盐、5％的β-胡萝卜素、2％的丙三醇和43％的纯水配制而成；所述B剂由70％的2-吡咯烷酮、1.5％的硫酸锌和28.5％的纯水配制而成。
其它的与实施例1相同，这里不再赘述。
实施例6，与实施例2不同的是：本实施例的所述A剂和B剂的混合液是已处理产品表面积达到160dm2/L的旧的处理液，将经过步骤一处理的钛合金放入到所述A剂和B剂的混合液中浸泡10min后水洗干净制得，其中在原有基础上补加A剂组分1份，B剂组分1.05份。
其它的与实施例2相同，这里不再赘述。
实施例7，与实施例2不同的是：本实施例采用的是工业纯钛TA2，然后将经过步骤一处理的工业纯钛TA2放入到A剂和B剂的混合液中浸泡5min后水洗干净制得；所述A剂和B剂的混合液中A剂占15份，B剂占10份，纯水75份。所述A剂由25％的氟化氢铵、15％的三聚磷酸钠、8％的抗坏血酸、1.5％的2-乙基己基硫酸钠和43.5％纯水配制而成，所述B剂由70％的N-甲基乙酰胺、1.5％的氯化锌和28.5％的纯水配制而成。
其它的与实施例2相同，这里不再赘述。
分别对实施例1、3、4和5进行百格、热震和结合强度测试，具体测试结果请见下表：
表1钛合金经电镀后附着力测试结果表
备注：所有数据均为每组实施例10片测试片综合求均值。
从上表可以看出，经浸泡不同比例的A剂和B剂的混合液的处理钛、钛合金，再经电镀处理后镀层有明显的附着力，符合行业一般要求4B(划格区实际破损小于等于5％)，也符合GB/T 5270-2005中评定要求用肉眼观察镀层表面不起皮、脱落的要求，经处理后的钛合金与树脂结合后也有较高的结合强度。
分别对实施例2、6和7进行化学发黑后消光度测试，具体测试结果请见下表：
表2钛合金经化学发黑后消光度测试结果表
备注：所有数据均为每组实施例15片测试片综合求均值，外观为目视观察。
从上表可以看出，经浸泡不同比例的A剂和B剂的混合液的处理钛、钛合金进行化学发黑，处理后的钛合金光泽度明显下降，消光效果明显；另外，外观由金属银亮色变为深碳黑色，符合化学发黑的基本要求，且经96小时中性盐雾后消光变化也不大。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施例进行适当的变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施例，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。
Claims (9)
1.一种钛、钛合金表面化学发黑及直接电镀的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，对钛、钛合金的基材进行常规前处理，常规前处理是指为除去基材表面上浮灰、油污、指纹、碎屑和毛刺的表面状况而选择的化学脱脂、电解除油、酸活化的步骤；
步骤二，化学发黑及电镀预处理：将步骤一的钛、钛合金浸泡于由A剂和B剂不同比例混合的混合液中，其中，所述A剂由20-30％的氟化物、10-30％的磷酸盐络合剂、5-10％的抗氧化剂、1-4％的润湿剂和27-44％的纯水配制而成，所述B剂由60-80％的有机胺、1-2％锌盐和18-39％纯水配制而成；
步骤三，对步骤二的钛、钛合金直接电镀处理。
2.根据权利要求1所述的钛、钛合金表面化学发黑及直接电镀的方法，其特征在于，对钛、钛合金进行化学发黑时，所述A剂和B剂的混合液的比例为：所述A剂占混合液体积百分比的10-20份，所述B剂占混合液体积百分比的10-20份，纯水占混合液体积百分比的60-70份。
3.根据权利要求1所述的钛、钛合金表面化学发黑及直接电镀的方法，其特征在于，对钛、钛合金直接电镀时，所述A剂和B剂的混合液的比例为：所述A剂占混合液体积百分比的10-20份，所述B剂占混合液体积百分比的80-90份。
4.根据权利要求1所述的钛、钛合金表面化学发黑及直接电镀的方法，其特征在于，对工业纯钛进行化学发黑及直接电镀处理时，所述A剂和B剂总量不变，但所述A剂需占混合液体积百分比的10-15份；对钛合金进行化学发黑及直接电镀处理时，所述A剂和B剂总量不变，但所述A剂需占混合液体积百分比的15-20份。
5.根据权利要求1所述的钛、钛合金表面化学发黑及直接电镀的方法，其特征在于，当使用所述A剂和B剂的混合液处理钛合金产品单位表面积60-80dm2/L时，可控制所述A剂和B剂的混合液处理时间3-5分钟，在这个时间范围内，所述A剂和B剂补加比例相同。
6.根据权利要求1所述的钛、钛合金表面化学发黑及直接电镀的方法，其特征在于，当使用所述A剂和B剂的混合液处理钛合金产品单位表面积120-140dm2/L时，可控制所述A剂和B剂的混合液处理时间5-8分钟，在这个时间范围内，所述B剂补加比例是A剂的1-1.2倍。
7.根据权利要求1所述的钛、钛合金表面化学发黑及直接电镀的方法，其特征在于，当使用所述A剂和B剂的混合液处理钛合金产品单位表面积180dm2/L以上时，可控制所述A剂和B剂的混合液处理时间8-10分钟，在这个时间范围内，所述B剂补加比例是A剂的1.2-1.5倍。
8.根据权利要求1所述的钛、钛合金表面化学发黑及直接电镀的方法，其特征在于，所述氟化物为氟化氢铵、氟化铵、氟化钾和氟化钠中的至少一种；所述磷酸盐络合剂为有机膦酸盐如羟基乙叉二膦酸盐、氨基三甲叉膦酸盐、乙二胺四甲叉膦酸盐、无机磷酸盐如磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、六偏磷酸钠、次亚磷酸钠和三聚磷酸钠中的至少一种；所述抗氧化剂为抗坏血酸、β-胡萝卜素、维生素C和维生素P中的至少一种；所述润湿剂是为聚乙二醇400#、丙三醇、2-乙基己基硫酸钠和磺基琥珀酸甲基异丁基甲酯盐中的至少一种。
9.根据权利要求1所述的钛、钛合金表面化学发黑及直接电镀的方法，其特征在于，所述有机胺为有机仲胺，所述有机仲胺是二乙烯三胺、2-吡咯烷酮、三异丙胺、二丙胺、N-甲基甲酰胺、N-甲基乙酰胺和二乙醇胺中的至少一种；所述锌盐为硫酸锌、氯化锌中的至少一种。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710097634.7A CN106894019B (zh) | 2017-02-22 | 2017-02-22 | 一种钛、钛合金表面直接电镀的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710097634.7A CN106894019B (zh) | 2017-02-22 | 2017-02-22 | 一种钛、钛合金表面直接电镀的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106894019A true CN106894019A (zh) | 2017-06-27 |
| CN106894019B CN106894019B (zh) | 2019-06-28 |
Family
ID=59185166
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710097634.7A Active CN106894019B (zh) | 2017-02-22 | 2017-02-22 | 一种钛、钛合金表面直接电镀的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106894019B (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112779583A (zh) * | 2020-12-26 | 2021-05-11 | 常州市钛宇新材料科技有限公司 | 一种彩色和厚膜结合的钛合金表面处理方法 |
| CN117344294A (zh) * | 2023-09-01 | 2024-01-05 | 北京科技大学 | 一种钛材料黑色表面及制备方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2255139C1 (ru) * | 2003-12-30 | 2005-06-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") | Способ фосфатирования поверхности титанового сплава |
| CN103215579A (zh) * | 2013-04-18 | 2013-07-24 | 沈阳理工大学 | 一种钛合金表面化学发黑的方法 |
-
2017
- 2017-02-22 CN CN201710097634.7A patent/CN106894019B/zh active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2255139C1 (ru) * | 2003-12-30 | 2005-06-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") | Способ фосфатирования поверхности титанового сплава |
| CN103215579A (zh) * | 2013-04-18 | 2013-07-24 | 沈阳理工大学 | 一种钛合金表面化学发黑的方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 陈廷益等: "TC4钛合金在Na3PO4-KF-HF溶液体系中转化膜的制备及其性能研究", 《金属功能材料》 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112779583A (zh) * | 2020-12-26 | 2021-05-11 | 常州市钛宇新材料科技有限公司 | 一种彩色和厚膜结合的钛合金表面处理方法 |
| CN117344294A (zh) * | 2023-09-01 | 2024-01-05 | 北京科技大学 | 一种钛材料黑色表面及制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN106894019B (zh) | 2019-06-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103088363B (zh) | 一种具有二氧化钛涂层的不锈钢电解电极的制造方法 | |
| CN102851719B (zh) | 一种锆基非晶合金复合材料及其制备方法 | |
| CN103469267B (zh) | 一种表面处理电解铜箔的工艺方法及其处理的铜箔 | |
| CN103343367A (zh) | 镀镍钢带及其制备方法 | |
| CN103668369A (zh) | 一种提高金属件耐腐蚀性的电镀方法 | |
| CN101161866B (zh) | 镁及镁合金表面镀层的制备方法 | |
| CN105220216B (zh) | 一种铝或铝合金电化学抛光方法 | |
| US20090211914A1 (en) | Trivalent Chromium Electroplating Solution and an Operational Method Thereof | |
| CN101298200A (zh) | 一种镁合金复合材料及其制备方法 | |
| CN101104893A (zh) | 一种金属/碳基复合泡沫材料及其制备方法 | |
| CN103014787B (zh) | 一种铜电镀液及其电镀工艺 | |
| CN105349971A (zh) | 一种铝合金表面改性工艺 | |
| CN104313667B (zh) | TC4钛合金表面制备ZrO2/Cu复合镀层的方法 | |
| US1971761A (en) | Protection of metals | |
| CN113463148A (zh) | 一种在钛或钛合金基材表面电镀金的方法 | |
| CN102433575A (zh) | 一种在离子液体中电沉积金属镧的方法 | |
| CN106894019B (zh) | 一种钛、钛合金表面直接电镀的方法 | |
| CN101831681B (zh) | 一种铝合金着有色复合膜的制备方法 | |
| CN104005066A (zh) | 一种镁合金表面超疏水膜层及其制备方法和应用 | |
| CN101435101B (zh) | 一种用于锌合金微弧氧化的电解液及微弧氧化方法 | |
| JPWO2019098378A1 (ja) | 黒色酸化被膜を備えるマグネシウム又はアルミニウム金属部材及びその製造方法 | |
| CN102586827A (zh) | 一种在镁合金表面制备锡镍合金镀层的方法 | |
| CN104164684A (zh) | 一种无氧铜表面镀镍的方法 | |
| CN102936741A (zh) | 一种铝或铝合金的预植电镀镍基合金的方法 | |
| CN203360603U (zh) | 镀镍钢带 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |