專利名稱：用于雙金屬復(fù)合線材加工的鋅基多元合金沉積液的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于金屬表面處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及鋁鎂合金材料表面處理，尤其是涉及一種用于雙金屬復(fù)合線材加工的鋅基多元合金沉積液。
背景技術(shù)：
電鍍法是傳統(tǒng)的雙金屬復(fù)合線材生產(chǎn)工藝，由于鋁鎂合金絲表面極易形成氧化膜，鍍銅層質(zhì)量差，結(jié)合力不牢，無法滿足電線電纜行業(yè)的需求，一直無法形成產(chǎn)業(yè)化。為此，有人發(fā)明了酸鹽電鍍銅工藝，這種工藝在鋁鎂合金絲上連續(xù)鍍銅，然后經(jīng)拉撥工藝得到所需線徑的銅包鋁導(dǎo)線。這種工藝解決了通常鍍銅工藝存在的鍍層附著力低、不夠致密、厚度不均勻等不足，銅材消耗量可比機(jī)械包覆法下降20%，能耗下降25%，電氣性能更為優(yōu)異。然而，上述電鍍法制造銅包鋁鎂雙金屬線技術(shù)中存在較明顯的不足之處；例如，銅、鋁界面結(jié)構(gòu)難以控制。銅包鋁鎂雙金屬復(fù)合雙金屬線材，需要經(jīng)過后續(xù)多道拉拔縮徑、制纜等工序，對銅層與鋁鎂芯材的結(jié)合強(qiáng)度有非常高的要求。由于鋁鎂合金的化學(xué)性質(zhì)活潑，能在很短時(shí)間內(nèi)在外表面形成一層氧化膜，影響鍍層與基體的結(jié)合力。同時(shí)鋁、鎂的標(biāo)準(zhǔn)電極電位很負(fù)， 若直接電鍍，必將在電鍍液中發(fā)生鋁與銅離子之間的置換反應(yīng)，形成疏松的覆蓋層，不能滿足后續(xù)電鍍加厚的要求，最終銅鍍層極易脫落。因此必須對鋁材進(jìn)行特殊的表面處理。目前通常工藝是在鋁鎂合金基體上形成單一的化學(xué)浸鋅層或鋅鎳二元浸鋅層，所獲得的鋁鎂合金表面置換層中元素單一，微觀結(jié)構(gòu)局部易產(chǎn)生破裂，影響后續(xù)電鍍處理的質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對上述問題，提供一種配伍合理，易于實(shí)施，能夠使鋁鎂合金材料表面形成一層致密而均勻的鋅基多金屬過渡層，隔絕空氣以避免對鋁鎂合金材料氧化腐蝕的用于雙金屬復(fù)合線材加工的鋅基多元合金沉積液。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了下列技術(shù)方案本用于雙金屬復(fù)合線材加工的鋅基多元合金沉積液，其特征在于，本沉積液包括下述組分氫氧化鈉100-150g/L ；氧化鋅 10-30g/L ；酒石酸鉀鈉:8-10g/L ；鎳鹽:10-50g/L ；鈷鹽:8_20g/L ；錫鹽5_15g/L ；氯化鐵 2-3g/L ；表面活性劑l_5g/L ；余量為水。具體而言，本用于雙金屬復(fù)合線材加工的鋅基多元合金沉積液可以在鋁鎂合金材料表面形成鋅基鎳、鈷、錫、鐵多元合金層。沉鋅處理后所得表面層中微觀結(jié)構(gòu)完整性，在高化學(xué)活性的鋁鎂合金基體上獲得了均勻致密、導(dǎo)電優(yōu)良的鋅基多元合金過渡層，良好地調(diào)整了鋁鎂合金的表面活性，保證了后續(xù)電鍍過程的運(yùn)行質(zhì)量和拉撥處理過程的穩(wěn)定性。通過化學(xué)置換在鋁鎂合金材料表面沉積多元鋅基合金，大大改善了鋁鎂合金材料上置換形成的鋅基合金層的微觀結(jié)構(gòu)完整性，同時(shí)也細(xì)化了析出鋅合金晶粒的尺寸，提高浸鋅合金層與鋁鎂合金基體間的結(jié)合力。這對后續(xù)工序中在高化學(xué)活潑性的鋁、鎂表面形成結(jié)合緊密鍍銅層非常重要。
此外，加入適量表面活性劑可以明顯改善處理液的穩(wěn)定性。這里的表面活性劑是指具有固定的親水親油基團(tuán)，在溶液的表面能定向排列，并能使表面張力顯著下降的物質(zhì)。 表面活性劑的分子結(jié)構(gòu)具有兩親性一端為親水基團(tuán)，另一端為憎水基團(tuán)；親水基團(tuán)常為極性的基團(tuán)，如羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺基及其鹽，也可是羥基、酰胺基、醚鍵等；而憎水基團(tuán)常為非極性烴鏈，如8個(gè)碳原子以上烴鏈。表面活性劑分為離子型表面活性劑和非離子型表面活性劑等。在上述的用于雙金屬復(fù)合線材加工的鋅基多元合金沉積液中，本沉積液的優(yōu)化組分如下氫氧化鈉:120-140g/L ；氧化鋅15-25g/L ；酒石酸鉀鈉8. 5-9. 5g/L ；鎳鹽 25-40g/L ；鈷鹽:12-18g/L ；錫鹽:10_12g/L ；氯化鐵2. 5-2. 8g/L ；表面活性劑2. 5-4. 5g/ L ；余量為水。與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本用于雙金屬復(fù)合線材加工的鋅基多元合金沉積液的優(yōu)點(diǎn)在于配伍合理，易于實(shí)施，能夠使鋁鎂合金材料表面形成一層致密而均勻的鋅基多金屬過渡層，隔絕空氣以避免對鋁鎂合金材料氧化腐蝕。大大改善了鋁鎂合金材料上置換形成的鋅基合金層的微觀結(jié)構(gòu)完整性，同時(shí)也細(xì)化了析出鋅合金晶粒的尺寸，提高浸鋅合金層與鋁鎂合金基體間的結(jié)合力。
具體實(shí)施例方式本用于雙金屬復(fù)合線材加工的鋅基多元合金沉積液包括下述組分氫氧化鈉 100-150g/L ；氧化鋅:10-30g/L ；酒石酸鉀鈉:8_10g/L ；鎳鹽10_50g/L ；鈷鹽:8_20g/L ；錫鹽5-15g/L ；氯化鐵2-3g/L ；表面活性劑l_5g/L ；余量為水。優(yōu)化組分如下氫氧化鈉 120-140g/L ；氧化鋅:15-25g/L ；酒石酸鉀鈉8. 5-9. 5g/L ；鎳鹽25_40g/L ；鈷鹽:12_18g/ L ；錫鹽:10-12g/L ；氯化鐵2. 5-2. 8g/L ；表面活性劑2. 5-4. 5g/L ；余量為水。本用于雙金屬復(fù)合線材加工的鋅基多元合金沉積液在室溫對鋁鎂合金材料表面進(jìn)行處理，處理時(shí)間為 60-120s。為了形成更為理想的鋅基多元合金層。本實(shí)施例中，氫氧化鈉120g/L ；氧化鋅 20g/L ；酒石酸鉀鈉:9g/L ；鎳鹽:30g/L ；鈷鹽18g/L ；錫鹽:10g/L ；氯化鐵2. 5g/L ；表面活性劑3g/L ；余量為水。本用于雙金屬復(fù)合線材加工的鋅基多元合金沉積液可以在鋁鎂合金材料表面形成鋅基鎳、鈷、錫、鐵多元合金層。沉鋅處理后所得表面層中微觀結(jié)構(gòu)完整性，在高化學(xué)活性的鋁鎂合金基體上獲得了均勻致密、導(dǎo)電優(yōu)良的鋅基多元合金過渡層，良好地調(diào)整了鋁鎂合金的表面活性，保證了后續(xù)電鍍過程的運(yùn)行質(zhì)量和拉撥處理過程的穩(wěn)定性。通過化學(xué)置換在鋁鎂合金材料表面沉積多元鋅基合金，大大改善了鋁鎂合金材料上置換形成的鋅基合金層的微觀結(jié)構(gòu)完整性，同時(shí)也細(xì)化了析出鋅合金晶粒的尺寸，提高浸鋅合金層與鋁鎂合金基體間的結(jié)合力。這對后續(xù)工序中在高化學(xué)活潑性的鋁、鎂表面形成結(jié)合緊密鍍銅層非常重要。此外，加入適量表面活性劑可以明顯改善處理液的穩(wěn)定性。這里的表面活性劑是指具有固定的親水親油基團(tuán)，在溶液的表面能定向排列，并能使表面張力顯著下降的物質(zhì)。 表面活性劑的分子結(jié)構(gòu)具有兩親性一端為親水基團(tuán)，另一端為憎水基團(tuán)；親水基團(tuán)常為極性的基團(tuán)，如羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺基及其鹽，也可是羥基、酰胺基、醚鍵等；而憎水基團(tuán)常為非極性烴鏈，如8個(gè)碳原子以上烴鏈。表面活性劑分為離子型表面活性劑和非離子型表面活性劑等。本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會(huì)偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。盡管本文較多地使用了術(shù)語，但并不排除使用其它術(shù)語的可能性。使用這些術(shù)語僅僅是為了更方便地描述和解釋本發(fā)明的本質(zhì)；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發(fā)明精神相違背的。
權(quán)利要求
1.一種用于雙金屬復(fù)合線材加工的鋅基多元合金沉積液，其特征在于，本沉積液包括下述組分氫氧化鈉100-150g/L ； 氧化鋅10-30g/L ； 酒石酸鉀鈉8-10g/L ； 鎳鹽:10-50g/L ； 鈷鹽8-20g/L ； 錫鹽:5-15g/L ； 氯化鐵2-3g/L ； 表面活性劑l_5g/L ； 余量為水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于雙金屬復(fù)合線材加工的鋅基多元合金沉積液，其特征在于，本沉積液的優(yōu)化組分如下氫氧化鈉120-140g/L ； 氧化鋅15-25g/L ； 酒石酸鉀鈉8. 5-9. 5g/L ； 鎳鹽25-40g/L ； 鈷鹽:12-18g/L ； 錫鹽10_12g/L ； 氯化鐵2. 5-2. 8g/L ； 表面活性劑2. 5-4. 5g/L ； 余量為水。
全文摘要
本發(fā)明屬于金屬表面處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用于雙金屬復(fù)合線材加工的鋅基多元合金沉積液。它解決了現(xiàn)有技術(shù)不夠合理等技術(shù)問題。本沉積液包括下述組分氫氧化鈉100-150g/L；氧化鋅10-30g/L；酒石酸鉀鈉8-10g/L；鎳鹽10-50g/L；鈷鹽8-20g/L；錫鹽5-15g/L；氯化鐵2-3g/L；表面活性劑1-5g/L；余量為水。其優(yōu)點(diǎn)在于配伍合理，易于實(shí)施，使鋁鎂合金材料表面形成一層致密而均勻的鋅基多金屬過渡層，避免對鋁鎂合金材料氧化腐蝕。大大改善鋁鎂合金材料上置換形成的鋅基合金層的微觀結(jié)構(gòu)完整性，同時(shí)也細(xì)化析出鋅合金晶粒的尺寸，提高浸鋅合金層與鋁鎂合金基體間結(jié)合力。
文檔編號C23C18/48GK102234795SQ201110148109
公開日2011年11月9日 申請日期2011年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月2日
發(fā)明者張正良 申請人:杭州震達(dá)五金機(jī)械有限公司