一种在手机中框表面直接电镀亚光铝镀层的方法与流程

1.本发明属于手机外壳表面处理技术领域，尤其涉及一种在手机中框表面直接电镀亚光铝镀层的方法。


背景技术：

2.手机中框作为核心结构件在智能手机中有着重要的支撑作用，目前手机中框最主流的材质为压铸铝合金，因为其重量轻、加工成本低，工艺成熟。但压铸铝合金有几点不足：硬度低、耐蚀性差且阳极氧化后外观均匀性很难满足使用需求，其本质原因是合金中含有的si元素造成了成分、组织的不均匀。
3.离子液体不含水、电化学窗口宽、电导率高，非常适用于活泼金属的电沉积。在alcl3-emic（氯化-1-乙基-3甲基咪唑）离子液体中电镀高纯al镀层目前已有大量报道。因此在压铸铝合金表面直接电镀高纯度铝然后再阳极氧化可以很好解决压铸铝合金直接阳极氧化遇到的难题。但直接沉积的镀层表面粗糙，装饰性不高，后续抛光处理工序较复杂。通过往镀液中引入不同种类的添加剂，如整平剂、光亮剂等，可以获得平整或光亮的镀层外观，极大提高镀件的装饰性。而且，由于电镀纯铝镀层纯度高，非常适用于氧化氧化工艺。
4.因此，本发明创新性的提出将含添加剂的离子液体电镀液用于手机中框的表面处理，即在压铸手机中框表面直接电镀亚光铝镀层的方法，为后续化抛氧化、阳极氧化工艺打下坚实的基础，有利于得到均匀高亮的外观。


技术实现要素：

5.本发明目的在于提供一种在手机中框表面直接电镀亚光铝镀层的方法，以解决上述的技术问题。
6.为解决上述技术问题，本发明的一种在手机中框表面直接电镀亚光铝镀层的方法的具体技术方案如下：一种在手机中框表面直接电镀亚光铝镀层的方法，包括如下步骤：步骤1：基材前处理：adc12压铸铝合金手机中框，采取两种方式进行抛光，1、喷砂：采用白刚玉材质砂粒对待镀件进行喷砂处理；2、机械打磨抛光：砂纸打磨，抛光结束后进行清洗；步骤2：以无水氯化铝（alcl3）和氯化1-乙基3-甲基咪唑（emic）为原材料配制的离子液体（alcl3-emic）为活化液，以压铸铝手机中框为阳极，以铝板为阴极，进行活化处理；步骤3：电镀：以alcl3-emic离子液体为电镀液，以活化后的压铸铝手机中框为阴极，高纯al板为阳极，进行电镀；步骤4：镀后清洗：电镀结束后，用无尘纸擦拭试样表面残余的离子液体，然后用无水乙醇漂洗，超声干燥，留待后续保存。
7.进一步地，所述步骤1的白刚玉材质砂粒粒径为100~320目，喷砂气压为0.1~0.8mpa，喷嘴距离待镀件垂直距离10~20cm，喷砂时间2~10min。
8.进一步地，所述步骤1的机械打磨抛光采用600~3000目砂纸，干磨或者湿磨两种方式，抛光结束后去离子水超声清洗5~10min，酒精超声清洗5~10min。
9.进一步地，所述步骤2的活化电流密度为10~50ma/cm2，活化时间10~30s，活化次数1~2次，整个活化过程在氮气保护的气氛手套箱内进行，alcl3和emic的摩尔比值为1.5~2。
10.进一步地，所述步骤3电镀液中引入的添加剂，添加剂的种类为菲的衍生物，浓度0.2~5g/l。
11.进一步地，所述步骤3电镀的电流密度5~20ma/cm2， 电镀时间30~100min，镀液30~60℃。
12.进一步地，所述步骤3电镀时手机中框垂直挂镀。
13.进一步地，所述步骤3电镀时手机中框垂直挂镀。
14.进一步地，所述步骤4用无水乙醇漂洗后采用无水乙醇超声2min，去离子水超声2min，各超声2道，氮气吹干。
15.本发明的一种在手机中框表面直接电镀亚光铝镀层的方法具有以下优点：本发明在压铸手机中框表面直接电镀亚光铝镀层的方法，得到的手机中框呈现明显的金属色泽且色泽均匀一致，镀层连续平整，无鼓泡、起皮、脱落、漏镀等现象，直角处无枝晶或结晶粗糙等现象，为后续化抛氧化、阳极氧化工艺打下坚实的基础，有利于得到均匀高亮的外观。
附图说明
16.图1为手机中框（短边）采用220目白刚玉喷砂处理后的试样外观；图2为手机中框(短边)采用3000目砂纸湿法打磨处理后的试样外观；图3为手机中框（短边）表面电镀亚光铝镀层的外观；图4（a）均匀亚光铝镀层在光镜下的形貌，放大倍数为50倍；图4（b）均匀亚光铝镀层在光镜下的形貌，放大倍数为200倍；图4（c）均匀亚光铝镀层在光镜下的形貌，放大1000倍；图5（a）均匀亚光铝镀层在扫描电镜下的微观形貌，放大倍数为200倍；图5（b）均匀亚光铝镀层在扫描电镜下的微观形貌，放大倍数为20000倍。
具体实施方式
17.为了更好地了解本发明的目的、结构及功能，下面结合附图，对本发明一种在手机中框表面直接电镀亚光铝镀层的方法做进一步详细的描述。
18.本发明的一种在手机中框表面直接电镀亚光铝镀层的方法，包括如下步骤：步骤1：基材前处理：adc12压铸铝合金手机中框，采取两种方式进行抛光，以降低基体表面的粗糙度。1、喷砂：白刚玉材质砂粒，砂粒粒径100~320目，气压0.1~0.8mpa，喷嘴距离待镀件垂直距离10~20cm，喷砂时间2~10min。2、机械打磨抛光：砂纸打磨，600~3000目砂纸，干磨或者湿磨两种方式。抛光结束后去离子水超声清洗5~10min，酒精超声清洗5~10min。
19.步骤2：以无水氯化铝（alcl3）和氯化1-乙基3-甲基咪唑（emic）为原材料配制的离子液体（alcl
3-emic）为活化液，以压铸铝手机中框为阳极，以铝板为阴极，活化电流密度为10~50ma/cm2，活化时间10~30s，活化次数1~2次。整个活化过程在氮气保护的气氛手套箱内
进行。alcl3和emic的摩尔比值为1.5~2。
20.步骤3：电镀：以alcl
3-emic离子液体为电镀液。以活化后的压铸铝手机中框为阴极，高纯al板为阳极，电流密度5~20ma/cm2， 电镀时间30~100min，镀液30~60℃。整个活化过程在氮气保护的气氛手套箱内进行。alcl3和emic的摩尔比值为1.5~2。电镀时手机中框垂直挂镀。值得注意的是，镀液中引入添加剂，添加剂种类为菲的衍生物，添加剂浓度为0.2~5g/l。
21.步骤4：镀后清洗：电镀结束后，用无尘纸擦拭试样表面残余的离子液体，然后用无水乙醇漂洗，无水乙醇超声2min，去离子水超声2min，各超声2道，氮气吹干，留待后续保存。
22.实施例1：步骤1：基材前处理：adc12压铸铝合金手机中框，采取喷砂方式进行抛光，以降低基体表面的粗糙度。白刚玉材质砂粒，砂粒粒径220目，气压0.3mpa，喷嘴距离待镀件垂直距离10cm，喷砂时间6min。
23.步骤2：以无水氯化铝（alcl3）和氯化1-乙基3-甲基咪唑（emic）为原材料配制的离子液体（alcl
3-emic）为活化液，以压铸铝手机中框为阳极，以铝板为阴极，活化电流密度为50ma/cm2，活化时间10s，活化次数1次。整个活化过程在氮气保护的气氛手套箱内进行。alcl3和emic的摩尔比值为1.5。
24.步骤3：电镀：以alcl
3-emic离子液体为电镀液。以活化后的压铸铝手机中框为阴极，高纯al板为阳极，电流密度20ma/cm2， 电镀时间30min，镀液40℃。整个活化过程在氮气保护的气氛手套箱内进行。alcl3和emic的摩尔比值为1.5。电镀时手机中框垂直挂镀。镀液中引入添加剂，添加剂种类为1,10-菲咯啉-5,6-二酮，添加剂浓度为5g/l。
25.步骤4：镀后清洗：电镀结束后，用无尘纸擦拭试样表面残余的离子液体，然后用无水乙醇漂洗，无水乙醇超声2min，去离子水超声2min，各超声2道，氮气吹干。
26.实施例2：步骤1：基材前处理：adc12压铸铝合金手机中框，采取机械打磨抛光的方式进行抛光，以降低基体表面的粗糙度。砂纸型号为3000目，湿磨。抛光结束后去离子水超声清洗5min，酒精超声清洗10min。
27.步骤2：以无水氯化铝（alcl3）和氯化1-乙基3-甲基咪唑（emic）为原材料配制的离子液体（alcl
3-emic）为活化液，以压铸铝手机中框为阳极，以铝板为阴极，活化电流密度为30ma/cm2，活化时间30s，活化次数2次。整个活化过程在氮气保护的气氛手套箱内进行。alcl3和emic的摩尔比值为2。
28.步骤3：电镀：以alcl
3-emic离子液体为电镀液。以活化后的压铸铝手机中框为阴极，高纯al板为阳极，电流密度5ma/cm2， 电镀时间100min，镀液30℃。整个活化过程在氮气保护的气氛手套箱内进行。alcl3和emic的摩尔比值为2。电镀时手机中框垂直挂镀。镀液中引入添加剂，添加剂种类为1，10-菲咯啉，添加剂浓度为2g/l。
29.步骤4：镀后清洗：电镀结束后，用无尘纸擦拭试样表面残余的离子液体，然后用无水乙醇漂洗，无水乙醇超声2min，去离子水超声2min，各超声2道，氮气吹干，留待后续保存。
30.实施例3：步骤1：基材前处理：adc12压铸铝合金手机中框，采用组合方式进行抛光，以降低基体表面的粗糙度。先600目砂纸打磨处理，再喷砂处理：白刚玉材质砂粒，砂粒粒径200目，
气压0.8mpa，喷嘴距离待镀件垂直距离15cm，喷砂时间10min。抛光结束后去离子水超声清洗8min，酒精超声清洗8min。
31.步骤2：以无水氯化铝（alcl3）和氯化1-乙基3-甲基咪唑（emic）为原材料配制的离子液体（alcl
3-emic）为活化液，以压铸铝手机中框为阳极，以铝板为阴极，活化电流密度为10ma/cm2，活化时间20s，活化次数2次。整个活化过程在氮气保护的气氛手套箱内进行。alcl3和emic的摩尔比值为2。
32.步骤3：电镀：以alcl
3-emic离子液体为电镀液。以活化后的压铸铝手机中框为阴极，高纯al板为阳极，电流密度15ma/cm2， 电镀时间60min，镀液60℃。整个活化过程在氮气保护的气氛手套箱内进行。alcl3和emic的摩尔比值为2。电镀时手机中框垂直挂镀。镀液中引入添加剂，添加剂种类为1，10-菲咯啉，添加剂浓度为1g/l。
33.步骤4：镀后清洗：电镀结束后，用无尘纸擦拭试样表面残余的离子液体，然后用无水乙醇漂洗，无水乙醇超声2min，去离子水超声2min，各超声2道，氮气吹干，留待后续保存。
34.实施例四：步骤1：基材前处理：adc12压铸铝合金手机中框，采用组合方式进行抛光，以降低基体表面的粗糙度。先1000目砂纸打磨处理，再喷砂处理：白刚玉材质砂粒，砂粒粒径320目，气压0.1mpa，喷嘴距离待镀件垂直距离20cm，喷砂时间2min。抛光结束后去离子水超声清洗10min，酒精超声清洗5min。
35.步骤2：以无水氯化铝（alcl3）和氯化1-乙基3-甲基咪唑（emic）为原材料配制的离子液体（alcl
3-emic）为活化液，以压铸铝手机中框为阳极，以铝板为阴极，活化电流密度为10ma/cm2，活化时间20s，活化次数2次。整个活化过程在氮气保护的气氛手套箱内进行。alcl3和emic的摩尔比值为2。
36.步骤3：电镀：以alcl
3-emic离子液体为电镀液。以活化后的压铸铝手机中框为阴极，高纯al板为阳极，电流密度15ma/cm2， 电镀时间60min，镀液60℃。整个活化过程在氮气保护的气氛手套箱内进行。alcl3和emic的摩尔比值为2。电镀时手机中框垂直挂镀。镀液中引入添加剂，添加剂种类为1，10-菲咯啉，添加剂浓度为1g/l。
37.步骤4：镀后清洗：电镀结束后，用无尘纸擦拭试样表面残余的离子液体，然后用无水乙醇漂洗，无水乙醇超声2min，去离子水超声2min，各超声2道，氮气吹干，留待后续保存。
38.如图1所示，为手机中框（短边）采用喷砂方式处理后的试样外观，砂粒材质为220目白刚玉，0.3mpa喷砂，处理后表面有明显砂感。图2为机械打磨抛光处理后的手机中框（短边）的外观，可见表面均匀亚光，有一定的镜面反光效果。
39.如图3所示，手机中框（短边）表面电镀亚光铝镀层外观呈现明显的金属色泽且色泽均匀一致，镀层连续平整，无鼓泡、起皮、脱落、漏镀等现象，直角处无枝晶或结晶粗糙等现象。图4为铝镀层的光镜形貌，其中（a）~(c) 分别对应放大倍数为50倍、200倍和1000倍。图5（a）~5（b）为铝镀层扫描电镜下的形貌，可见微观下平整、组织致密，无结晶粗糙、较平整、无孔洞、漏镀情况。
40.可以理解，本发明是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入
本技术的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。