一种工业纯钛的镀金工艺
钛是高度化学性质活泼性的金属，在有氧的条件下极易钝化，所以具有优越的抗腐蚀性能。在空气、海水及许多介质是耐蚀的，不与潮湿的氯、氯化物溶液、硝酸作用，室温时不与稀硫酸、稀盐酸作用。钛不仅耐蚀性好，而且比强度高，纯钛的拉伸强度为350～700Mpa。因此广泛应用于化工、航天、军工等众多领域。但是，钛零件容易划伤，咬死，而且导电性不良，故应用也受到一定限制。因此要对钛表面进行处理，如镀镍、镀铬等来提高其防腐性能。金镀层以具有极为优良的耐蚀表面和优异的防辐射性能，在一定环境下成为理想的镀层。钛基镀覆金属较普通的钢铁件困难，原因是钛与氧有较强的亲和力，虽可用溶剂去油污，经酸蚀除原始氧化皮，但以后必然经水洗，工件接触空气，在含氧介质中瞬间又重新形成一层氧化膜，该氧化膜具有很高的化学稳定性，在这层薄膜上难于镀敷一层结合力好的镀层。目前，国内外关于钛基化学镀镍及镀金有一些报道。但是他们提供的方法工艺流程较为复杂，工作周期较长，操作难度较高，个别方法未考虑过程中的钛氢脆和镀层结合力的影响。
本文的目的是解决了以前工业纯钛镀金工艺的存在的一些问题，并克服钛上镀覆金属结合力差的难点，提供了一种在钛上镀金的工艺，能够得到结合力好的纯金镀层。同时，工艺也可得到良好的中磷镀镍层。具体技术方案如下：
1.打磨：用500#SiC砂纸湿法打磨至光亮，水冲洗。
2.除油：室温下，超声波丙酮除油15min，水冲洗。
3.碱洗：洗液成分与工艺规范如下NaOH30～50g/LNaCO320～40g/LNa3PO420～40g/L温度80～90℃时间5～10min碱洗后，用水冲洗。
4.除氧化皮：40wt％HF300～400ml/L60wt％HNO330～50ml/L，时间0.5～1min温度 室温
5.酸蚀：60wt％HNO3150～180ml/L40wt％HF15～25ml/L时间10～30s温度室温
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活化至钛件表面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℃热风干燥后即可使用，若需要极好的结合力，把镀件在400℃真空热处理即可。
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搅拌方式阴极移动9.异丙醇脱水干燥10.热处理：在200℃下空气循环干燥，4小时得到的金镀层均匀细致，表面光洁，擦拭无粉末脱落。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，未见空隙。用钳子把镀后的钛片将先向一边弯曲90°，然后向另一边尽可能急速的弯曲90°，直到镀件断裂，镀层结合力良好。
流程包括打磨、除油、碱洗、除氧化皮、酸蚀、活化、化学镀镍、电镀金、异丙醇脱水、热处理；每道工序间均用蒸馏水冲洗。其特点是对工业纯钛进行除氧化膜，酸蚀，活化分别在特定的溶液中完成，直接进入化学镀镍溶液中，进行化学镀。后立即放进镀金槽。电镀4-5小时后，用异丙醇脱水后，200℃下热风干燥4小时。得到的镀层经弯曲折断试验，结合力良好。镍层的厚度为5-20μm，镀层光亮，P含量为7-9%(wt)。金镀层厚度5-10μm，金镀层表面光洁，平整致密。在10000倍扫描电镜下，未见空隙。本发明提出的工业纯钛镀金工艺稳定，操作简单，工作周期短，投资少。