一种退镀液及其退镀方法和应用与流程

本发明涉及金属材料表面处理
技术领域：
，具体涉及一种退镀液及其退镀方法和应用。
背景技术：
：轴瓦是一种在轴承中起支承轴颈作用的元件，也是滑动轴承中的重要零件。轴瓦的性能好坏直接影响着发动机的性能。因此，不仅要求轴瓦有较高的承载能力和抗疲劳强度，同时还需具有良好的耐磨性、耐腐蚀性。钢背铜基复合材料由于具有防腐蚀和成本低等优点而被广泛应用，但其作为轴瓦材料又存在耐磨性能差、顺应性差、疲劳强度差和使用寿命短等缺陷，从而限制了它的应用。为了改善钢背铜基复合材料的缺陷，常采用对其表面进行真空镀膜(物理气相沉积pvd)，其具体方法为在钢背铜基复合材料的轴瓦表面沉积铝锡铜膜层，这是一种比较新型的表面处理技术，该技术具有绿色无污染，真空镀的铝锡铜膜层具有耐磨性好、顺应性好和寿命长等优点，因此越来越受到人们的青睐。但是，利用pvd法在钢背铜基复合材料的轴瓦表面真空镀铝锡铜膜层的过程中难免会出现次品或者废品。为了将产生的次品或者废品再次重新真空镀膜，就需要将铝锡铜膜层退除。目前，主要采用打磨的方式去除铝锡铜膜层，但这种操作方法不仅效率低下，成本高，而且还会损伤轴瓦基体表面，导致无法重新镀膜，只能报废。cn101880882a公开了一种烧结钕铁硼表面铝镀层的退镀液，该退镀液以氢氧化钠作为腐蚀剂，碳酸钠作为辅助盐，还包括可以促进金属铝溶解的络合剂、减缓基体腐蚀的缓蚀剂以及使铝镀层均匀溶解的表面活性剂。该发明的退镀液因其合理的组分与含量的设计，能够快速均匀地退除烧结钕铁硼表面铝镀层，同时降低了对烧结钕铁硼基体的损伤，另外，该发明的退镀液具有生产成本低、稳定性高以及使用周期长的特点。但该发明的退镀液仅能退镀铝膜层，不能实现对铝和锡的同时退镀。技术实现要素：本发明的目的之一在于提供一种退镀液，目的之二在于提供一种退镀液的退镀方法，目的之三在于提供一种退镀液的应用，以解决现有钢背铜基复合材料轴瓦的退镀中，存在效率低下，成本高，以及会损伤轴瓦基体表面，导致无法重新镀膜的问题。为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种退镀液，包括以下成分：盐酸、硫酸、络合剂、缓蚀剂、表面活性剂和水；所述盐酸的浓度为120～200g/l，所述硫酸的浓度为40～120g/l，所述络合剂的浓度为1.5～9g/l，所述缓蚀剂的浓度为2～8g/l，所述表面活性剂的浓度为0.5～6g/l。优选的，所述退镀液，包括以下成分：盐酸、硫酸、络合剂、缓蚀剂、表面活性剂和水；所述盐酸的浓度为140～180g/l，所述硫酸的浓度为50～100g/l，所述络合剂的浓度为2～7g/l，所述缓蚀剂的浓度为3～6g/l，所述表面活性剂的浓度为1～4g/l。优选的，所述络合剂为乙二胺四乙酸、草酸或者柠檬酸；所述乙二胺四乙酸的浓度为2～5g/l，所述草酸的浓度为3～6g/l，所述柠檬酸的浓度为5～7g/l。优选的，所述缓蚀剂为六次甲基四胺或者硫脲，所述六次甲基四胺的浓度为3～4g/l，所述硫脲的浓度为3～6g/l。优选的，所述表面活性剂为十二烷基酸硫钠或者甘油；所述十二烷基酸硫钠的浓度为1～4g/l，所述甘油的浓度为2～4g/l。优选的，所述盐酸的浓度为150g/l，所述硫酸的浓度为80g/l，所述草酸的浓度为5g/l，所述硫脲的浓度为3g/l，所述甘油的浓度为4g/l，其余为水。优选的，所述盐酸的浓度为180g/l，所述硫酸的浓度为100g/l，所述柠檬酸的浓度为7g/l，所述六次甲基四胺的浓度为4g/l，所述十二烷基酸硫钠的浓度为2g/l，其余为水。优选的，所述盐酸的浓度为140g/l，所述硫酸的浓度为50g/l，所述柠檬酸的浓度为7g/l，所述六次甲基四胺的浓度为3g/l，所述十二烷基酸硫钠的浓度为1g/l，其余为水。本发明还提供制备上述退镀液的退镀方法，包括以下步骤：s1、按比例将盐酸、硫酸、络合剂、缓蚀剂、表面活性剂依次加入到水中，搅拌均匀，得退镀液；s2、将镀有铝锡膜层的金属复合材料放入到退镀液中，退镀1～3min后，超声清洗，干燥，即可。本发明还提供上述的退镀液在退镀钢背铜基复合材料轴瓦表面的铝锡膜层中的应用。本发明的有益效果：1)本发明的退镀液，以廉价易得的盐酸为腐蚀剂，硫酸作为辅助剂，并加入可促进退镀层退镀的络合剂和用于减阻退镀液腐蚀基体表面的缓蚀剂，使得退镀液具有成本低、损伤小的优点；2)本发明退镀液的退镀方法，在室温下，即可实现成功退镀，节约了电加热装置的投资费用，节约了电耗成本，无需其他复杂的附加条件，具有操作简单、条件温和的优点，且在退镀过程中飘逸的少量酸雾经过退镀槽配套的废气处理装置吸收处理后达标排放，没有新增有毒有害的物质，避免了对环境的污染，具有安全环保、实用性强的优点；3)本发明的退镀液用于退镀钢背铜基复合材料轴瓦表面的铝锡膜层，盐酸作为腐蚀剂，硫酸作为辅助剂，与钢背铜基复合材料轴瓦表面的铝和锡发生氧化还原反应，同时将铝和锡进行溶解；络合剂用于络合钢背铜基复合材料轴瓦表面溶解的金属铝离子、锡离子，促进了金属铝和锡的溶解，提高了铝、锡的溶解速率；缓蚀剂用于减缓或阻止退镀液对钢背铜基复合材料轴瓦基体表面的腐蚀，保证了轴瓦基体表面不受损伤，且退镀后的轴瓦实现了再次镀膜，提高了次品、废品轴瓦的重复利用率，节约了成本；4)本发明的退镀液用于退镀钢背铜基复合材料轴瓦表面的铝锡膜层，将次品或废品轴瓦浸泡到退镀液中1～3min，即可快速均匀地退除铝锡膜层，且对钢背铜基复合材料轴瓦基体表面的损伤小，退镀后的轴瓦再次成功的进行了真空镀铝锡膜，满足了钢背铜基复合材料轴瓦的重复利用，避免了产品报废，具有节约原料成本、节约电力和节约机械加工成本的优点；5)本发明的退镀液用于退镀钢背铜基复合材料轴瓦表面的铝锡膜层，成功实现了连续退镀多批次的轴瓦，且退镀后的轴瓦尺寸均符合镀膜的要求，同时，多次退镀后只需补加原料即可继续用于退镀，从而证明了本发明中的退镀液具有稳定性好，可重复利用的优点，在退镀领域，具有推广实用价值。附图说明图1为未溅射铝锡铜复合膜的轴瓦图片；图2为实施例6中选取的镀膜不合格的轴瓦图片；图3为实施例6中经过退镀，干燥后的轴瓦图片；图4为实施例6中再次溅射镀膜后的轴瓦图片；图5为实施例9中选取的镀膜不合格的轴瓦图片；图6为实施例9中经过退镀，干燥后的轴瓦图片；图7为实施例10中选取的镀膜不合格的轴瓦图片；图8为实施例10中经过退镀，干燥后的轴瓦图片；图9为实施例11中第二批次退镀前选取的镀膜不合格的轴瓦图片；图10为实施例11中第二批次退镀后的轴瓦图片；图11为实施例11中第三批次退镀前选取的镀膜不合格的轴瓦图片；图12为实施例11中第三批次退镀后的轴瓦图片。具体实施方式以下将参照附图和优选实施例来说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书中所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。实施例1一种退镀液，包括以下成分：盐酸150g/l，硫酸80g/l，草酸5g/l，硫脲3g/l，甘油4g/l，其余为纯水。实施例2一种退镀液，包括以下成分：盐酸180g/l，硫酸100g/l，柠檬酸7g/l，六次甲基四胺4g/l，十二烷基酸硫钠2g/l，其余为纯水。实施例3一种退镀液，包括以下成分：盐酸140g/l，硫酸50g/l，柠檬酸7g/l，六次甲基四胺3g/l，十二烷基酸硫钠1g/l，其余为纯水。实施例4一种退镀液，包括以下成分：盐酸130g/l，硫酸100g/l，乙二胺四乙酸4g/l，硫脲4g/l，十二烷基酸硫钠2g/l，其余为纯水。实施例5一种退镀液，包括以下成分：盐酸200g/l，硫酸40g/l，乙二胺四乙酸4g/l，硫脲6g/l，甘油3g/l，其余为纯水。对照实施例1一种铝镀层的退镀液，包括以下成分：溶剂为去离子水，溶质的各组分及其含量如下：氢氧化钠50g/l，碳酸钠200g/l，三聚磷酸钠4g/l，柠檬酸三铵3g/l，十二烷基苯磺酸钠4g/l。实施例6将实施例1中的退镀液用于退镀溅射铝锡铜膜层不合格的钢背铜基复合材料的轴瓦。具体包括以下步骤：任意选取10个溅射铝锡铜膜层不合格的钢背铜基复合材料的轴瓦，编号为a1～a10，在室温条件下，将其置于实施例1中的退镀液中，浸泡2min后，取出样品，用去离子水进行超声清洗后，干燥即可。其中，未溅射铝锡铜复合膜的轴瓦图片如图1所示，其表面为均匀的铜色，本实施例中任意选取的10不合格的轴瓦图片如图2所示，其表面为灰色，溅射不合格的轴瓦是由于在溅射过程中，设备漏气、电源故障等原因造成的膜层出现灰色而成为次品、废品，但其轴瓦尺寸合格。经过本实施例退镀，干燥后的轴瓦图片如图3所示，从图3中观察可知，其表面的灰色完全退去，且与图1中未经溅射铝锡铜复合膜的轴瓦表面的颜色相同，均为铜色，从而证明了本实施例中的退镀方法成功退镀了不合格轴瓦表面的铝锡层。将成功退镀、干燥后的轴瓦进行再次溅射铝锡铜复合膜，镀膜后的轴瓦图片如图4所示，从图4中观察可知，其表面为均匀的白色，符合镀膜合格的要求，从而证明了经过本实施例中退镀方法退镀后的轴瓦可重新成功镀上铝锡铜复合膜，从而提高了由于溅射铝锡铜复合膜不合格的次品和废品的利用率，满足了钢背铜基复合材料轴瓦的重复利用，避免了轴瓦报废，节约了原料成本和机械加工成本，且具有退镀液原料易得，退镀操作简单，条件温和的优点，同时，在退镀过程中飘逸的少量酸雾经过退镀槽配套的废气处理装置吸收处理后达标排放，没有新增有毒有害的物质，避免了对环境的污染，具有安全环保的优点，另外，本实施例中，镀膜后不合格轴瓦置于退镀液中浸泡2min即可，实现了快速均匀地退除铝锡膜层的退镀。采用数显壁厚千分尺测量本实施例6中，镀膜不合格的轴瓦尺寸、退镀后的轴瓦尺寸和再次镀膜合格后的轴瓦尺寸，结果如表1所示。其中，未镀铝锡铜复合膜的轴瓦的尺寸合格范围为：3.430～3.440mm；镀铝锡铜复合膜后的轴瓦的尺寸合格范围为：3.445～3.455mm。表1为不同轴瓦壁厚的尺寸从表1中对比分析可知，退镀后轴瓦的壁厚相比于镀膜后不合格轴瓦的壁厚有明显的减小，但其轴瓦壁厚与未镀前轴瓦壁厚的尺寸相差很小，符合未镀铝锡铜复合膜的轴瓦的合格尺寸，从而证明了镀膜后不合格轴瓦进行了成功的退镀，且退镀过程中未损伤轴瓦本体。同时，将退镀后的轴瓦进行再次溅射铝锡铜复合膜，镀膜成功后的轴瓦壁厚符合镀铝锡铜复合膜的轴瓦的合格尺寸，也再次证明了本实施例退镀液和退镀方法对轴瓦基体无损伤，且不影响轴瓦的再次镀膜。实施例7将实施例2中的退镀液用于退镀溅射铝锡铜膜层不合格的钢背铜基复合材料的轴瓦。具体包括以下步骤：任意选取10个溅射铝锡铜膜层不合格的钢背铜基复合材料的轴瓦，编号为b1～b10，在室温条件下，将其置于实施例2中的退镀液中，浸泡1min后，取出样品，用去离子水进行超声清洗后，干燥即可。采用数显壁厚千分尺测量本实施例7中，退镀前的镀膜不合格的轴瓦尺寸和退镀后的轴瓦尺寸，结果如表2所示。表2为退镀前、后轴瓦壁厚的尺寸编号镀膜后不合格轴瓦壁厚(mm)退镀后轴瓦壁厚(mm)b13.4453.430b23.4463.432b33.4453.431b43.4453.431b53.4463.430b63.4473.432b73.4463.431b83.4453.430b93.4463.432b103.4463.431从表2中对比分析可知，退镀后轴瓦的壁厚相比于镀膜后不合格轴瓦的壁厚有明显的减小，但其轴瓦壁厚的尺寸均在3.430～3.440mm之间，符合未镀铝锡铜复合膜的轴瓦的合格尺寸，从而证明了镀膜后不合格轴瓦进行了成功的退镀，且退镀过程中未损伤轴瓦基体表面。实施例8将实施例3中的退镀液用于退镀溅射铝锡铜膜层不合格的钢背铜基复合材料的轴瓦。具体包括以下步骤：任意选取10个溅射铝锡铜膜层不合格的钢背铜基复合材料的轴瓦，编号为c1～c10，在室温条件下，将其置于实施例3中的退镀液中，浸泡3min后，取出样品，用去离子水进行超声清洗后，干燥即可。采用数显壁厚千分尺测量本实施例8中，退镀前的镀膜不合格的轴瓦尺寸和退镀后的轴瓦尺寸，结果如表3所示。表3为退镀前、后轴瓦壁厚的尺寸编号退镀前轴瓦壁厚尺寸(mm)退镀后轴瓦壁厚尺寸(mm)c13.4473.431c23.4463.430c33.4503.432c43.4473.430c53.4463.430c63.4463.431c73.4493.432c83.4463.432c93.4493.431c103.4473.430从表3中对比分析可知，退镀后轴瓦的壁厚相比于退镀前不合格轴瓦的壁厚有明显的减小，但其轴瓦壁厚的尺寸均在3.430～3.440mm之间，符合未镀铝锡铜复合膜的轴瓦的合格尺寸，从而证明了镀膜后不合格轴瓦进行了成功的退镀，且退镀过程中未损伤轴瓦基体表面。实施例9将实施例4中的退镀液用于退镀溅射铝锡铜膜层不合格的钢背铜基复合材料的轴瓦。具体包括以下步骤：任意选取10个溅射铝锡铜膜层不合格的钢背铜基复合材料的轴瓦，编号为d1～d10，在室温条件下，将其置于实施例4中的退镀液中，浸泡2min后，取出样品，用去离子水进行超声清洗后，干燥即可。本实施例中任意选取的10不合格的轴瓦图片如图5所示，其表面为明显的灰色；经过本实施例退镀，干燥后的轴瓦图片如图6所示，从图6中观察分析可知，其表面的灰色完全退去，且与图1中未经溅射铝锡铜复合膜的轴瓦表面的颜色相同，均为铜色，从而证明了本实施例中的退镀方法成功退镀了不合格轴瓦表面的铝锡层。采用数显壁厚千分尺测量本实施例9中，退镀前的镀膜不合格的轴瓦尺寸和退镀后的轴瓦尺寸，结果如表4所示。表4为退镀前、后轴瓦壁厚的尺寸编号退镀前轴瓦壁厚尺寸(mm)退镀后轴瓦壁厚尺寸(mm)d13.4473.430d23.4483.432d33.4483.431d43.4483.431d53.4473.430d63.4453.432d73.4453.431d83.4473.430d93.4493.432d103.4453.431从表4中对比分析可知，退镀后轴瓦的壁厚相比于退镀前不合格轴瓦的壁厚有明显的减小，但退镀后的轴瓦壁厚的尺寸均在3.430～3.440mm之间，且可明显观察到表面为均匀的铜色，无不规则显示情况，符合未镀铝锡铜复合膜的轴瓦的合格尺寸，从而证明了镀膜后不合格轴瓦进行了成功的退镀，且退镀过程中未损伤轴瓦基体表面。实施例10将实施例5中的退镀液用于退镀溅射铝锡铜膜层不合格的钢背铜基复合材料的轴瓦。具体包括以下步骤：任意选取10个溅射铝锡铜膜层不合格的钢背铜基复合材料的轴瓦，编号为e1～e10，在室温条件下，将其置于实施例5中的退镀液中，浸泡1min后，取出样品，用去离子水进行超声清洗后，干燥即可。本实施例中任意选取的10不合格的轴瓦图片如图7所示，其表面为明显的灰色；经过本实施例退镀，干燥后的轴瓦图片如图8所示，从图8中观察分析可知，其表面的灰色完全退去，且与图1中未经溅射铝锡铜复合膜的轴瓦表面的颜色相同，均为铜色，从而证明了本实施例中的退镀方法成功退镀了不合格轴瓦表面的铝锡层。采用数显壁厚千分尺测量本实施例10中，退镀前的镀膜不合格的轴瓦尺寸和退镀后的轴瓦尺寸，结果如表5所示。表5为退镀前、后轴瓦壁厚的尺寸编号退镀前轴瓦壁厚尺寸(mm)退镀后轴瓦壁厚尺寸(mm)e13.4453.430e23.4463.432e33.4453.431e43.4463.431e53.4473.430e63.4453.432e73.4463.431e83.4473.430e93.4493.432e103.4473.431从表5中对比分析可知，退镀后轴瓦的壁厚相比于退镀前不合格轴瓦的壁厚有明显的减小，但其轴瓦壁厚的尺寸均在3.430～3.440mm之间，且可明显观察到表面为均匀的铜色，无不规则显示情况，符合未镀铝锡铜复合膜的轴瓦的合格尺寸，从而证明了镀膜后不合格轴瓦进行了成功的退镀，且退镀过程中未损伤轴瓦基体表面。实施例11将实施例6中用于退镀铝锡膜层的退镀液用于退镀多批次的不合格轴瓦。具体如下：2)任意选取10个溅射铝锡铜膜层不合格的钢背铜基复合材料的轴瓦，作为第二批次轴瓦，编号为f1～f10，在室温条件下，将其置于经过退镀实施例6中的a1～a10的轴瓦后的，未做其他任何处理的退镀液，浸泡2min后，取出样品，用去离子水进行超声清洗后，干燥即可；3)再任意选取10个溅射铝锡铜膜层不合格的钢背铜基复合材料的轴瓦，作为第三批次轴瓦，编号为g1～g10，在室温条件下，将其置于经过退镀第二批次轴瓦后的，未做任何处理的退镀液，浸泡2min后，取出样品，用去离子水进行超声清洗后，干燥即可。其中，第二批次退镀前、后的轴瓦图片如图9和图10所示，第三批次退镀前、后的轴瓦图片如图11和图12所示。将图2与图3对比，图9和图10对比，图11和图12对比分析可知，经过连续三批次退镀后的轴瓦图片均为铜色，与未经溅射铝锡铜复合膜的轴瓦表面的颜色相同。从而证明了本发明中的退镀液可用于多批次的铝锡层的退镀，也证明了本申请中的退镀液具有稳定性好，可重复利用的优点。采用数显壁厚千分尺测量本实施例11中，第二批次和第三批次中，退镀前的镀膜不合格的轴瓦尺寸和退镀后的轴瓦尺寸，结果如表6和表7所示。表6为第二批次中退镀前、后轴瓦壁厚的尺寸编号退镀前轴瓦壁厚尺寸(mm)退镀后轴瓦壁厚尺寸(mm)f13.4493.432f23.4473.430f33.4463.430f43.4473.431f53.4473.432f63.4493.431f73.4473.430f83.4463.432f93.4483.431f103.4483.430表7为第三批次中退镀前、后的轴瓦壁厚的尺寸编号退镀前轴瓦壁尺寸(mm)退镀后轴瓦壁厚尺寸(mm)g13.4473.430g23.4483.431g33.4463.431g43.4473.430g53.4463.430g63.4463.431g73.4493.430g83.4473.432g93.4473.431g103.4493.432将表1、表6和表7中的退镀前、后的轴瓦壁厚数据进行对比分析可知，第二批次和第三批次退镀后轴瓦的壁厚相比于退镀前不合格轴瓦的壁厚均有明显的减小，且第二批次和第三批次轴瓦壁厚的尺寸均在3.430～3.440mm之间，符合未镀铝锡铜复合膜的轴瓦的合格尺寸，从而证明了实施例1中的退镀液可连续用于退镀多批次的轴瓦，证明了本申请中的退镀液具有稳定性好，可重复利用的优点。将实施例6中用于退镀铝锡膜层的退镀前、后的退镀液，以及本实施例中第二批次和第三批次退镀前、后的退镀液，进行主要成分含量的测定，结果如表8所示。表8不同批次退镀前、后退镀液中的成分含量从表8中对比分析可知，随着退镀次数的增加，退镀液中的主要成分含量逐渐减少，但在不损失轴瓦基体表面的情况下，仍能实现铝锡膜层的成功退镀，进一步证明了退镀液的稳定性好，可实现多批次轴瓦的退镀，同时，通过实际试验和观察可知，同时，多次退镀后直接通过补加退镀液中的主要成分或易耗成分，达到更多批次的退镀，实现了重复利用。在实际试验中，通过对多次退镀后的退镀液进行检测分析可知，退镀液中的阳离子的成分含量由氢离子逐渐减少，铝离子和锡离子逐渐增加，通过15次退镀后，该退镀液全部用于废水处理车间酸度调节剂再次使用，为废水处理车间节约了酸度调节剂，也实现了资源化利用，避免了浪费和污染环境。对照实施例2将对照实施例1中的铝层退镀液用于退镀溅射铝锡铜膜层不合格的钢背铜基复合材料的轴瓦。具体包括以下步骤：任意选取10个溅射铝锡铜膜层不合格的钢背铜基复合材料的轴瓦，在室温条件下，将其置于对照实施例1中的退镀液中，浸泡5min后，取出样品，用去离子水进行超声清洗后，干燥即可。在实际退镀试验中发现，采用对照实施例1中的退镀液用于退镀溅射有铝锡铜膜层的轴瓦，浸泡5min后，用去离子水超声清洗，干燥后，通过观察轴瓦表面的退镀情况，其表面仍然存在不规则的灰色，说明了对照实施例1中的铝层退镀液不能用于退镀溅射有铝锡铜膜层的轴瓦。以上实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本
技术领域：
的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。当前第1页12