專利名稱：電鍍斑銅工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電鍍斑銅工f:，屬金屬材料表面加工和工藝品制作領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
斑銅的主要成分是銅，其中還雜有金屬錫、鋅和痕量的金銀等其他金屬，并未全然 融合而形成的輝斑[1]。斑銅制品獨(dú)放異彩，有深藍(lán)、紫金、赤紅等色，最耀眼是金黃， 后來人工亦可煉制，將其做成日用品或工藝品，表面拋光后在古銅色的底子上斑彩熠熠， 美不勝收。斑銅的各色棱斑呈天然構(gòu)成，所有器物的斑紋無一雷同，拋光后既可使之表 面色澤美如櫻桃紅，又可作古史之銅綠點(diǎn)點(diǎn)顯示歲月滄桑。它是云南特有的民間傳統(tǒng)工母口斑銅制品是精美的工藝品，在裝飾裝潢中具有很高的應(yīng)用價值，其特殊性在于斑銅制品的造型和表面晶斑。斑銅制品分"生斑"、"熟斑"兩種。生斑即采取含銅量達(dá)90 %以上的天然斑銅礦石，經(jīng)手工熔鑄、煅打、磨制加工而成。斑銅礦罕得，原料不易， 產(chǎn)品甚少。熟斑則通過獨(dú)特的冶煉熔鑄，以及復(fù)雜的后處理工藝制作加工而成，工藝雖 然復(fù)雜，但不愁原料，產(chǎn)品較為豐富'。但目前的斑銅制品，無論是"生斑"、"熟斑" 制品，都是采用鑄造成型，使得整個斑銅制品全由斑銅制成，成本較高。同時由于鑄造 工藝的局限性，難于在表面精飾中廣泛應(yīng)用。經(jīng)文獻(xiàn)檢索，未見與本發(fā)明相同的公開報道。參考文獻(xiàn) 參考文獻(xiàn)[1]徐瑞東.斑銅工藝的研究與應(yīng)用.首屆"挑戰(zhàn)杯"昆明理工大學(xué)研究生課外科技作品競賽[J]. 2001.10.[2]《電鍍工藝手冊》編委會編.電鍍工藝手冊[M].上海:上海科學(xué)技術(shù)出版社，1989: 214, 215. 199-202.[3]張?jiān)食?，胡如南，向榮.電鍍手冊[M].北京:國防工業(yè)出版社，2002: 80-82， 281-308, 4卯-513.

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種生產(chǎn)成本低、操作簡便的電鍍斑銅工藝。 本發(fā)明利用傳統(tǒng)的焦磷酸鹽電鍍低錫銅錫合金工藝[2'3]，并在電鍍液中加入鋅，銀,鎳，磷摻雜元素進(jìn)行銅錫基合金電鍍。獲取銅錫基合金鍍層后，在360-40(TC溫度下， 對樣品進(jìn)行30-90分鐘的熱處理，讓銅錫基合金進(jìn)行不同晶體的生成和長大，使鍍層中 含有肉眼可見的不同成分，呈現(xiàn)不同色彩的晶斑或晶紋，即斑銅表面層(圖l)。 本方法的具體工序如下a. 鍍前處理對選擇的樣品表面毛刺進(jìn)行機(jī)械或人工清除；用汽油或丙酮浸泡、或 熱堿溶液、或洗滌劑浸泡擦拭脫除表面油脂；使用10%wt的鹽酸溶液浸泡去除表面氧化 皮；b. 電鍍銅錫基合金在傳統(tǒng)的焦磷酸鹽電鍍低錫銅錫合金工藝基礎(chǔ)上，添加鋅、銀、 鎳、磷攙雜元素進(jìn)行銅錫基合金電鍍；電鍍液配方和操作條件為焦磷酸鉀(K4P207 ) 240 280 g/L、 Cu2+ (以焦磷酸l可形式加入)20 25g/L、 Sn2+ (以焦磷酸亞錫形式加入) 20 25g/L、磷酸氫二鈉(Na2HP04) 30 50g/L、 二水合檸檬酸三鈉(Na3C6H50r2H20) 5 10g/L、氨三乙酸(N(CH2COOH)3) 30 40g/L、攙雜元素(鋅，銀，鎳，磷)0.5-lg/L， 攙雜元素為其中一種，或幾種同時使用；pH值8.3 8.8;溫度為室溫；陰極電流密度0.5 l.OA/dm2;陰陽面積比1:2 3;陰極移動20 25次/min;陽極為電解銅板；電鍍時間 150min;c. 晶花化熱處理在溫度360-400'C下，進(jìn)行30-卯分鐘的保溫?zé)崽幚?，隨后冷卻至室 溫；d. 酸洗活化在10。/。Wt的H2SO4溶液中腐蝕活化，待紫黑色鍍層退去，露出粉紅色的 合金鍍層時停止活化；e. 鈍化處理在重鉻酸鉀(K2Cr207) 5-12g/L、用冰醋酸調(diào)pH值3-4、溫度30-40。C的鈍化液中處理6-12min; 'f. 在鍍層表面圖刷清漆有機(jī)防護(hù)膜。 上述工序中的e和f處理工序也可不實(shí)施。 本發(fā)明具有生產(chǎn)成本低、操作簡便、產(chǎn)品造型美觀等優(yōu)點(diǎn)。


圖l為電鍍斑銅表面層。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1:本工藝實(shí)施樣品為45tt鋼的鋼片樣品。工藝包括鍍前處理、電鍍銅錫基合金、晶花 化熱處理、酸洗活化、鈍化處理，具體工序如下-a. 鍍前處理對鋼片樣品表面毛刺進(jìn)行人工清除；用汽油浸泡后，在含有洗滌劑的 水中進(jìn)行清洗以去除表面油脂；使用10%wt的鹽酸溶液浸泡去除表面氧化皮；b. 電鍍銅錫基合金電鍍液配方和工作條件為焦磷酸鉀(K4P207) 240g/L、 Cu2+ (以焦磷酸銅形式加入)20g/L、 Sn2+ (以焦磷酸亞錫形式加入)20g/L、磷酸氫二鈉 (Na2HP04 ) 30g/L、 二水合檸檬酸三鈉(Na3C6H5Or2H20 ) 5g/L 、氨三乙酸 (N(CH2COOH)3) 30g/L、鋅+銀(以焦磷酸鹽形式加入)0.5g/L; pH值8.3;溫度為室溫；陰極電流密度0.5A/dm、陰陽面積比1:2;陰極移動20次/min;陽極為電解銅板；電 鍍時間150min; 'c. 晶花化熱處理在溫度36(TC下，進(jìn)行30分鐘的保溫?zé)崽幚?，隨后在空氣中自然冷 卻；d. 酸洗活化在10。/。Wt的H2SO4溶液中腐蝕活化，待紫黑色鍍層退去，露出粉紅色的 合金鍍層時停止活化；e. 鈍化處理在重鉻酸鉀(K2Cr207) 5g/L、用冰醋酸調(diào)pH值3、溫度30'C的鈍化液中處理6min; 實(shí)施例2:本工藝實(shí)施樣品純銅片。工藝包括鍍前處理、電鍍銅錫基合金、晶花化熱處理、酸 洗活化、鈍化處理及鍍層封閉工序，具體工序如下a. 鍍前處理對銅片樣品表面毛刺進(jìn)行人工清除；在含有洗滌劑的水中進(jìn)行清洗以去除表面油脂；使用10%wt的鹽酸溶液浸泡去除表面氧化皮；b. 電鍍銅錫基合金電鍍液配方和工作條件為焦磷酸鉀(K4P207 ) 260g/L、 Cu2+(以焦磷酸銅形式加入)22g/L、 Sn2+ (以焦磷酸錫形式加入)22g/L、磷酸氫二鈉 (Na2HP04 ) 40g/L、 二水合擰檬酸三鈉(Na3C6H507'2H20 ) 8g/L 、氨三乙酸 (N(CH2COOH)3) 35g/L、鋅+鎳+磷(鋅和鎳以焦磷酸鹽形式加入，磷以單質(zhì)粉末的形式加入)0.8g/L; pH值8.6;溫度為室溫；陰極電流密度0.7A/dm2;陰陽面積比1:2.5;陰極移動22次/min;陽極為電解銅板；電鍍時間150min;c. 晶花化熱處理在溫度380'C下，進(jìn)行60分鐘的保溫?zé)崽幚?，隨后在水中進(jìn)行水冷 卻；d. 酸洗活化在10。/。Wt的H2SC)4溶液中腐蝕活化，待紫黑色鍍層退去，露出粉紅色的 合金鍍層時停止活化；e. 鈍化處理在重鉻酸鉀(K2Cr207) 9g/L、用冰醋酸調(diào)pH值3.5、溫度35'C的鈍 化液中處理8min;f. 在鍍層表面涂刷清漆有機(jī)防護(hù)膜。實(shí)施例3:本工藝實(shí)施樣品鍍鎳鋼片。工藝包括鍍前處理、電鍍銅錫基合金、晶花化熱處理、 酸洗活化、鍍層封閉工序，具體工序如下a. 鍍前處理用丙酮浸泡浸泡去除表面油脂；使用10%wt的鹽酸溶液浸泡活化鍍鎳 表面；b. 電鍍銅錫基合金電鍍液配方和工作條件為焦磷酸鉀(K4P207) 280g/L、 Cu2+ (以焦磷酸銅形式加入)25g/L、 Sn2+ (以焦磷酸亞錫形式加入)25g/L、磷酸氫二鈉 (Na2HP04 ) 50g/L、 二水合檸檬酸三鈉(Na3C6H5Or2H20) 10g/L 、氨三乙酸 (N(CH2COOH)3) 40g/L、鋅+銀+鎳+磷(鋅、銀和鎳以焦磷酸鹽形式加入，磷以單質(zhì)粉末的形式加入)lg/L、 pH值8.8;溫度為室溫、陰極電流密度l.O A/dm2、陰陽面積 比1:3、陰極移動25次/min、陽極為電解銅板、電鍍時間150min;c. 晶花化熱處理在溫度400'C下，進(jìn)行90分鐘的保溫?zé)崽幚恚S后用冷風(fēng)吹冷。 該例為不進(jìn)行e和f處理工序
權(quán)利要求
1、一種電鍍斑銅工藝，其特征在于該工藝的具體工序如下a.鍍前處理用機(jī)械清除法對選擇的金屬樣品表面毛刺進(jìn)行清除；用汽油或丙酮浸泡、或熱堿溶液、或洗滌劑浸泡擦拭脫除表面油脂；使用10％wt的鹽酸溶液浸泡去除表面氧化皮；b.電鍍銅錫基合金在傳統(tǒng)的焦磷酸鹽鍍低錫銅錫合金工藝中摻雜鋅、銀、鎳、磷元素進(jìn)行銅錫基合金電鍍；焦磷酸鹽鍍低錫銅錫合金溶液配方和工作條件為焦磷酸鉀240～280g/L，Cu2+20～25g/L，Sn2+20～25g/L，磷酸氫二鈉30～50g/L，二水合檸檬酸三鈉5～10g/L，氨三乙酸30～40g/L，攙雜0.5-1g/L的鋅、銀、鎳、磷元素，攙雜元素的方式為其中一種，或幾種同時使用；pH值8.3～8.8；溫度為室溫、陰極電流密度0.5～1.0A/dm2、陰陽面積比1∶2～3、陰極移動20～25次/min、陽極為電解銅板、電鍍時間150min；c.晶花化熱處理在溫度360-400℃下，進(jìn)行30-90分鐘的保溫?zé)崽幚?，隨后進(jìn)行快速水冷、風(fēng)冷或自然冷卻；d.酸洗活化在10％wt的H2SO4溶液中腐蝕活化，待紫黑色鍍層退去，露出粉紅色的合金鍍層時停止活化；e.鈍化處理或不鈍化處理.鈍化處理在重鉻酸鉀(K2Cr2O7)5-12g/L、用冰醋酸調(diào)pH值3-4、溫度30-40℃的鈍化液中處理6-12min；f.在鍍層表面圖刷清漆有機(jī)防護(hù)膜或不刷清漆有機(jī)防護(hù)膜。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電鍍斑銅工藝，屬金屬材料表面加工和工藝品制作領(lǐng)域。本發(fā)明利用傳統(tǒng)的焦磷酸鹽電鍍低錫銅錫合金工藝，并在電鍍液中加入鋅，銀，鎳，磷摻雜元素進(jìn)行銅錫基合金電鍍。攙雜鋅、銀、鎳、磷元素的量為0.5-1g/L，攙雜元素的方式為其中一種，或幾種同時使用。獲取銅錫基合金鍍層后，在360-400℃溫度下，對樣品進(jìn)行30-90分鐘的熱處理，讓銅錫基合金進(jìn)行不同晶體的生成和長大，使鍍層中含有肉眼可見的不同成分，呈現(xiàn)不同色彩的晶斑或晶紋，即斑銅表面層。本發(fā)明具有生產(chǎn)成本低、操作簡便、產(chǎn)品造型美觀等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號C25D5/48GK101255582SQ200710066459
公開日2008年9月3日 申請日期2007年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月14日
發(fā)明者蘇永慶, 云 鐘 申請人:云南師范大學(xué)