一種工業純钛的鍍金工藝

　　钛是高度化學性質活潑性的金屬，在有氧的條件下極易鈍化，因此具有優越的抗腐蝕性能。在空氣、海水及許多介質是耐蝕的，不與潮濕的氯、氯化物溶液、硝酸作用，室溫時不與稀硫酸、稀鹽酸作用。钛不僅耐蝕性好，同时比強度高，純钛的拉伸強度爲350～700Mpa。因此廣泛應用于化工、航天、軍工等衆多領域。但是，钛零件容易劃傷，咬死，同时導電性不良，故應用也受到一定限制。因此要對钛外表進行處理，如鍍鎳、鍍鉻等來提高其防腐性能。金鍍層以具有極爲優良的耐蝕外表和優異的防輻射性能，在一定環境下成爲理想的鍍層。钛基鍍覆金屬較一般的鋼鐵件困難，原因是钛與氧有較強的親和力，雖可用溶劑去油汙，經酸蝕除原始氧化皮，但以後必定經水洗，工件接觸空氣，在含氧介質中瞬間又重新形成一層氧化膜，該氧化膜具有很高的化學穩定性，在這層薄膜上難于鍍敷一層結通力合作好的鍍層。目前，國內外關于钛基化學鍍鎳及鍍金有一些報道。但是他們提供的方法工藝流程較爲複雜，工作周期較長，操作難度較高，個別方法未考慮過程中的钛氫脆和鍍層結通力合作的影響。

本文的目的是解決了以前工業純钛鍍金工藝的存在的一些問題，並克服钛上鍍覆金屬結通力合作差的難點，提供了一種在钛上鍍金的工藝，能夠获得結通力合作好的純金鍍層。同時，工藝也可获得良好的中磷鍍鎳層。具體技術方案如下：

1.打磨：用500#SiC砂紙濕法打磨至光亮，水沖洗。

2.除油：室溫下，超聲波丙酮除油15min，水沖洗。

3.堿洗：洗液身分與工藝規範如下NaOH30～50g/LNaCO320～40g/LNa3PO420～40g/L溫度80～90℃時間5～10min堿洗後，用水沖洗。

4.除氧化皮：40wt％HF300～400ml/L60wt％HNO330～50ml/L，时间0.5～1min温度 室温

5.酸蝕：60wt％HNO3150～180ml/L40wt％HF15～25ml/L時間10～30s溫度室溫

6.活化：浸入由下列组分组成的活化溶液中进行活化。NaBF430～50g/LNaNO330～50g/硫酸钛 2～5g/L温度60～80℃时间4～15min活化至钛件外表生成一层灰黑色的膜。

7.化学镀镍：硫酸镍 20～25g/L次亚磷酸钠20～25g/L乳酸，25～35g/L酒石酸1～3g/L苹果酸0.5～1.5g/LpH 4.5～5.0温度80～90，沉积速度，10μm/h若仅需要镀镍层，150℃热风干亢后即可使用，若需要极好的结通力合作，把镀件在400℃真空热处置即可。

8.电镀金亚硫酸金钠(以Au计)5～25g/L柠檬酸钾80～120g/L亚硫酸铵180～250g/LEDTA2～4g/L聚乙二醇1～2g/LpH8～10温度 50～55℃，阳极，Pt/Ti阴极电流密度0.1～0.3mA/cm2时间4hr搅拌方法阴极移动9.异丙醇脱水干亢10.热处置：在200℃下空气循环干亢，4小时获得的金镀层均匀过细，外表光洁，擦拭无粉末零落。经电子探针分析，化学镀镍层的厚度约为10μm，金镀层厚度约为5μm，经对Ni～P镀层进行点分析，其P含量约为7.82wt％，属于典型的中磷镀层(4～11wt％)。金镀层光洁、平整、致密。用10,000倍扫描电镜分析，未见间隙。用钳子把镀后的钛片将先向一边曲折90°，接着向另一边尽也许急速的曲折90°，直到镀件断裂，镀层结通力合作良好。

流程包括打磨、除油、堿洗、除氧化皮、酸蝕、活化、化學鍍鎳、電鍍金、異丙醇脫水、熱處理；每道工序間均用蒸餾水沖洗。其特點是對工業純钛進行除氧化膜，酸蝕，活化分別在特定的溶液中完成，直接進入化學鍍鎳溶液中，進行化學鍍。後马上放進鍍金槽。電鍍4-5小時後，用異丙醇脫水後，200℃下熱風幹燥4小時。获得的鍍層經彎曲折斷試驗，結通力合作良好。鎳層的厚度爲5-20μm，鍍層光亮，P含量爲7-9%(wt)。金鍍層厚度5-10μm，金鍍層外表光潔，平整致密。在10000倍掃描電鏡下，未見间隙。本發明提出的工業純钛鍍金工藝穩定，操作簡單，工作周期短，投資少。