专利名称：电解退除碳化铬膜层的退镀液及方法
技术领域：
本发明涉及一种电解退除基材表面碳化铬膜层的退镀液及利用该退镀液电解退除碳化铬膜层的方法。
背景技术：
镀膜工艺在工业领域有着广泛的应用。然而，通常在以下两种情况下需要对镀膜进行退除(1)经过长期使用后，工件表面的镀膜已经被损伤或者严重老化，从而需要去除镀层，重新镀覆；(2)在生产中，所镀覆的镀层不符合品质要求，为减少损失，节约成本，需要退掉镀层，让工件返工重新镀膜。因此，如何在不损伤基材的情况下，将镀层从基材表面完全除去是工业生产中的一个重要问题。碳化铬(Cr3C2)膜是一种性能优良的铬系镀层，其与铬系镀层中最常用的氮化铬 (Cr2N)膜相比具有更强的抗氧化、抗腐蚀性，而且硬度更高，耐磨性能也更好，在工业领域具有广阔的前景。现有的对碳化铬膜电解退镀的方法是采用只含有单一的碱金属氢氧化物 (如氢氧化钠)的退镀液，该单一成分的退镀液稳定性差，采用该退镀液不能稳定进行电解退镀，使得碳化铬膜不能有效地、完全地退除，而且，还容易损伤基材。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种不损伤基材前提下，能稳定、有效地退除碳化铬膜层的退镀液。另外，还有必要提供一种使用上述退镀液电解退除碳化铬膜层的方法。一种碳化铬膜层的退镀液，该退镀液为含有碱、促进剂和辅助剂的水溶液，其中所述碱为可溶性碱金属氢氧化物，碱的浓度为20 200g/L ；该促进剂为与铬离子有络合作用的络合剂，该促进剂的浓度为40 150g/L ；该辅助剂为可溶性聚磷酸盐类化合物，辅助剂的浓度为0. 5 10g/L。—种电解退除碳化铬膜层的方法，包括将形成有碳化铬膜层的基材浸置于50 95°C的退镀液中，并以该退镀液作为电解液，以该形成有碳化铬膜层的基材作为阳极，用 1 ΙΟΑ/dm2的电流密度进行电解，使该碳化铬膜层退除；将退镀后的基材进行洗涤及干燥；其中该退镀液为本发明所述的退镀液。相较于现有技术，所述碳化铬膜层的退镀液及电解退除碳化铬膜层的退除方法使退膜后基材表面没有受到腐蚀，且能稳定、有效地退除碳化铬膜层。
具体实施例方式本发明的退镀液适用于退除形成于基材表面的碳化铬膜层。所述基材包括铁基合金(如不锈钢)、铜、铜合金及塑料。本发明的退镀液为含有碱、促进剂和辅助剂的水溶液。其中所述碱可以为可溶性碱金属氢氧化物，例如，可以为氢氧化钠和氢氧化钾中的一种或其组合。该碱的浓度可以为20 200g/L，优选为50 100g/L。所述碱在退镀液中起导电作用，同时提供碱性环境，使碳化铬膜层中的铬能够溶解于退镀液中。该促进剂为可以与铬离子有络合作用的络合剂，如可以为酒石酸钾钠、葡萄糖酸钠、柠檬酸钠及乙二胺四乙酸(EDTA)等化合物中的一种或几种的混合物，优选为葡萄糖酸钠与柠檬酸钠或者葡萄糖酸钠与乙二胺四乙酸(EDTA)的混合物。促进剂的浓度为20 150g/L，优选为40 100g/L。碳化铬膜层中的铬溶解于退镀液后，与促进剂发生络合作用形成络合物，因此有利于碳化铬膜层中的铬的持续溶解。辅助剂可以为可溶性聚磷酸盐类化合物，例如可为三聚磷酸钠及五聚磷酸钠中的一种或其组合，优选为五聚磷酸钠。辅助剂的浓度为0. 5 10g/L，优选为2 8g/L。辅助剂有利于加强电解完成后对基材的洗涤效果，可使附着于基材上的退镀液更快、更完全地被清洗干净，以避免残留退镀液对基材的腐蚀。该退镀液可以通过将上述碱、促进剂及辅助剂溶于水制得。利用上述退镀液退除基材上的碳化铬膜层的方法包括，将退镀液加热至50 95°C，将形成有碳化铬膜层的基材浸置于退镀液中，并以该退镀液作为电解液，以该形成有碳化铬膜层的基材作为阳极，以不锈钢板或碳板作为阴极，用1 10A/dm2的电流密度进行电解，使该碳化铬膜层完全退除。所述电流密度优选4 7A/dm2。退镀后，将基材进行洗涤及干燥。下面通过实施例对本发明进一步详细说明。实施例11.配制退镀液将70g氢氧化钠缓慢溶解于500ml去离子水中，然后加入50g柠檬酸钠、30g葡萄糖酸钠、2g五聚磷酸钠，完全溶解后补去离子水使溶液体积为1L，得到退镀液。2.电解退除碳化铬膜层将退镀液加热至60 70°C，将不锈钢基材表面形成有厚度为大约2 μ m的碳化铬膜层的样品浸置于退镀液中，并以该退镀液作为电解液，以该形成有碳化铬膜层的不锈钢基材作为阳极，以碳板作阴极，用5A/dm2的电流密度电解6分钟，使该碳化铬膜层完全退除。电解退镀后，将不锈钢基材进行洗涤及干燥。实施例21.配制退镀液将60g氢氧化钠缓慢溶解于500ml去离子水中，然后加30g柠檬酸钠、40g葡萄糖酸钠、6g五聚磷酸钠，完全溶解后补去离子水使溶液体积为1L，得到退镀液。2.退除膜层将退镀液加热至60 70°C，将不锈钢基材表面形成有厚度为大约2 μ m的碳化铬膜层的样品浸置于退镀液中，并以该退镀液作为电解液，以该形成有碳化铬膜层的不锈钢基材作为阳极，以碳板作阴极，用5A/dm2的电流密度电解6分钟，使该碳化铬膜层完全退除。电解退镀后，将不锈钢基材进行洗涤及干燥。实施例31.配制退镀液将50g氢氧化钠缓慢溶解于500ml去离子水中，然后加20g乙二胺四乙酸(EDTA)、40g葡萄糖酸钠、4g五聚磷酸钠，完全溶解后补去离子水使溶液体积为1L，得到退镀液。2.退除膜层将退镀液加热至60 70°C，将不锈钢基材表面形成有厚度为大约3 μ m的碳化铬膜层的样品浸置于退镀液中，并以该退镀液作为电解液，以该形成有碳化铬膜层的不锈钢基材作为阳极，以碳板作阴极，用6A/dm2的电流密度电解5分钟，使该碳化铬膜层完全退除。电解退镀后，将不锈钢基材进行洗涤及干燥。实施例4-6分别按照实施例1-3中所述的方法配制退镀液，不同的是，将实施例1-3中的不锈钢基材用碳素钢代替，在分别与实施例1-3相同的条件下进行电解退膜。将上述实施例1至实施例6中退除膜层后的样品作X射线衍射(X-RD)分析，均未发现Cr元素存在，证明膜层完全退除；将退除膜层后的样品进行扫描电镜(SEM)试验，发现基材均没有受到腐蚀。
权利要求
1.一种碳化铬膜层的退镀液，其特征在于该退镀液为含有碱、促进剂和辅助剂的水溶液，其中所述碱为可溶性碱金属氢氧化物，碱的浓度为20 200g/L ；该促进剂为与铬离子有络合作用的络合剂，该促进剂的浓度为20 150g/L ；该辅助剂为可溶性聚磷酸盐类化合物，辅助剂的浓度为0. 5 10g/L。
2.如权利要求1所述的碳化铬膜层的退镀液，其特征在于所述碱为氢氧化钠和氢氧化钾中的一种或其组合。
3.如权利要求1所述的碳化铬膜层的退镀液，其特征在于所述碱的浓度为50 100g/L。
4.如权利要求1所述的碳化铬膜层的退镀液，其特征在于所述促进剂为酒石酸钾钠、 葡萄糖酸钠、柠檬酸钠及乙二胺四乙酸中的一种或几种的混合物。
5.如权利要求4所述的碳化铬膜层的退镀液，其特征在于所述促进剂为葡萄糖酸钠与柠檬酸钠或者葡萄糖酸钠与乙二胺四乙酸的混合物。
6.如权利要求1所述的碳化铬膜层的退镀液，其特征在于所述促进剂的浓度为40 100g/L。
7.如权利要求1所述的碳化铬膜层的退镀液，其特征在于所述辅助剂为三聚磷酸钠及五聚磷酸钠中的一种或其组合。
8.如权利要求1所述的碳化铬膜层的退镀液，其特征在于所述辅助剂的浓度2 Sg/
9.一种电解退除碳化铬膜层的方法，包括以下步骤将形成有碳化铬膜层的基材浸置于50 95的退镀液中，并以该退镀液作为电解液，以该形成有碳化铬膜层的基材作为阳极，用1 ΙΟΑ/dm2的电流密度进行电解，使该碳化铬膜层退除；将退镀后的基材进行洗涤及干燥；其中该退镀液为如权利要求1 9任意一项所述的退镀液。
10.如权利要求9所述的电解退除碳化铬膜层的方法，其特征在于所述电流密度为 4 7A/dm2。
11.如权利要求9所述的电解退除碳化铬膜层的方法，其特征在于所述退镀液的温度为60 70°C，电解时间为3 8分钟。
12.如权利要求9所述的电解退除碳化铬膜层的方法，其特征在于所述基材为铁基金属、铜、铜合金及塑料中的一种。
全文摘要
本发明提供一种碳化铬膜层的退镀液，该退镀液为含有碱、促进剂和辅助剂的水溶液，其中所述碱为可溶性碱金属氢氧化物，碱的浓度为20～200g/L；该促进剂为与铬离子有络合作用的络合剂，该促进剂的浓度为20～150g/L；该辅助剂为可溶性聚磷酸盐类化合物，辅助剂的浓度为0.5～10g/L。本发明还提供一种使用上述退镀液电解退除碳化铬膜层的方法。
文档编号C25F5/00GK102234833SQ201010151258
公开日2011年11月9日 申请日期2010年4月20日 优先权日2010年4月20日
发明者司国春, 宫红丽, 黄巍 申请人:深圳富泰宏精密工业有限公司