毕业论文开题报告

1、 毕业设计(论文)开题报告题 目： 陶瓷着仿金色工艺研究 院 系： 应用技术学院 专 业： 应用化学 学生姓名： 谷智强 学 号： 200913300114 指导教师： 刘万民 2013年 3月22日开题报告填写要求1开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效。2开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按此电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见。3“文献综述”应按论文的格式成文，并直

2、接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于10篇（不包括辞典、手册），其中至少应包括1篇外文资料；对于重要的参考文献应附原件复印件，作为附件装订在开题报告的最后。4统一用A4纸，并装订单独成册，随毕业设计（论文）说明书等资料装入文件袋中。 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告1文献综述：结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2500字以上的文献综述，文后应列出所查阅的文献资料。文 献 综 述1 陶瓷仿金着色的介绍陶瓷、玻璃和玻璃钢材料的工艺品、雕塑品是我国历史悠久的古代文化和现代文明的再现，并以美术工艺品的形式奉献给人类。随着人民生活水平的

3、不断提高，对美化的需求越来越高。金色以其光彩夺目的绚丽色彩深受人们的喜爱，美术工艺仿金品需求量很大。装饰性电镀中，金色电镀一直占有较大比例。目前金色电镀可分为纯金电镀和仿金电镀两大类，但由于纯金价昂贵，纯金用于装饰的成本太高1。仿金电镀既保持金黄色的外观，又降低成本，从而缓解了价格与装饰要求的矛盾。因此，仿金电镀广泛应用于陶瓷、首饰、家用器具、灯具、钟表等的装饰之中。装饰性防护仿金电镀从1841年开始至今已逐渐得到了广泛用2。目前国内外研究生产的仿金镀层有二元3(Cu-Zn，Cu-Sn)合金、三元4(Zn-Cu-Sn)合金、四元(Cu-Zn-Sn-In，Cu-Sn-In-Ni)合金。1.1陶瓷

4、仿金着色的类型在仿金电镀工艺中，获得铜锌合金沉积的镀液分含氰和无氰两种5。氰化物是剧毒物质，对环境和人体都有危害，因此必须开发无污染、无危害的电镀工艺。迄今为止，无氰仿金电镀主要有酒石酸系列、焦磷酸盐系列、HEDP系列等6。这些无氰仿金镀液具有镀液稳定、深镀能力较强、镀层色泽较均匀等优点，但还无法与氰化物镀液相媲美，仍存在许多待解决的问题(如色泽不易控制，电流密度窄，电镀时间短，镀层光亮性受底层光亮镍的影响等)。解决色泽、光亮性及耐用性等方面存在的问题，必须从辅助配位剂及添加剂、工艺条件等方面综合考虑，筛选出性能更加优良的配位剂和添加剂。化学镀仿金的类型有两种，一种是使用还原剂的化学还原型，所

5、形成的镀膜一般为赤褐色或色泽不好的金色，其镀膜的附着力差。浸镀即置换镀或接触镀，是一种无需外界电流或还原剂，利用两种金属的电位差产生的电动势驱动的置换反应。浸渍镀设备少、效率高、成本低、操作简单、分散能力、深镀能力佳，镀层色调一致，但是置换反应因其速度太快，形成的镀层大都为粗糙疏松的多孔和结合力不良的镀层。如果能很好控制置换反应的速度，也可获得光亮细致且结合力优良的浸镀层。根据化学热力学与动力学原理，铁上同时置换铜与锡是完全可能的。而通过对工艺的调整，调节镀膜中Zn/Cu 含量比，可获得不同色泽的仿金层。1.2仿金着色的特点仿金着色的色泽接近18K24K，镀层致密，色泽逼真，泽从表观上与纯金毫

6、无差别。而且价格实惠、色泽美观，大大缓解了装饰要求与价格之间的矛盾。2陶瓷仿金着色的主要工艺2.1 采用无氰仿金电镀无氰仿金大多应用于金属基体，我们以陶瓷为基体，选择焦磷酸盐体系进行仿金镀。由于陶瓷为非导体，要经过表面处理和化学沉积铜后，才能进行电镀。我们首先研究了高效光亮镀镍的工艺，因为镍镀层光亮度直接影响仿金镀的质量，然后从镀液组成和工艺条件方面对Cu-Zn二元合金焦磷酸盐体系进行仿金电镀，寻找最佳工艺条件。实验流程：化学除油热水洗流动冷水洗粗化流动水洗干燥敏化7水洗活化水洗解胶还原化学镀铜水洗光亮镀镍8镀仿金钝化。将镀亮镍后的陶瓷件洗净，放入仿金液中。在不同的电流密度、络合剂浓度以及pH

7、值的条件下，采用阴极移动法镀仿金，确定最佳工艺条件。2.2 采用覆镀先仿银后仿金本工艺对铜制品，无须进行电镀光亮铜，而对于其他金属或非金属制品则要镀一层光亮铜后，再镀上一层仿银层 仿银层经处理后，转化仿金层，尝试在陶瓷制品上进行仿金、仿银化学镀。主要过程有：1、化学镀铜前处理(1)喷砂光面陶瓷制品可先作喷砂处理+石英砂粒度一般为100180目，也可根据产品对粗糙度的要求来确定 毛面陶瓷件不需喷砂处理，可直接进行粗化等(2)粗化铬酐5Og/L，氢氟酸(40)10ml，硫酸( 1.84g/cm3 )10ml，温度1530 ，时间5min(3)烘烤粗化后的陶瓷件酸液有可能渗透到较探的细微裂纹中，必须

8、用大量水冲洗干净，然后在8090下烘烤5min(4)敏化SnCI2·2H2O 15 g/L,HCl 50 ml/L金属锡粒少许，温度2030 ，时间5 min(5)活化AgNO3 4g/L 2030 ，时间10min。2、化学镀铜9配方及条件如下；CuSO：79g/LEDTA：3O 4Og/L甲醛(37%) 1015ml/L a- a， 一联吡啶 0.050.10 g/L温度 5565 pH值(用NaOH调整) 1213空气搅拌 需要3、光亮镀铜10配方及使用条件：硫酸铜 200g/L硫酸 60g/L四氢噻唑硫酮 0.00050.00g/L苯基聚二硫丙烷磺酸钠0.01O.02g/L聚

9、乙二醇 0.03O.05g/L十二烷基硫酸钠 0.O5O.20g/L温度 10 25阴极电流密度 23 A/dm2阴极移动 需要阳极含 0.1%0.3%磷的铜板4、仿银和仿金处理将一定量的40%NaOH溶液加入过量锌粉中，放入处理过的陶瓷件，加热溶液至70，待陶瓷件表面镀上一层银白色的锌层取出,用清水冲洗干净,干燥后表面涂一层聚氨酯清漆。仿银处理后，陶瓷制品表面镀上一层锌层用自来水冲洗并自然晾干，放入烘箱中，调温到15O恒温加热，仿银层可变成仿金层，自然冷却，涂上一层聚氨酯清漆。3 仿金着色工艺的讨论31 仿金镀液成份对色泽的影响11311 铜、锌比对色泽的影响在其它操作条件相同的前提下，对铜

10、、锌比不同的无氰仿金镀液进行试验，结果如下表1表1 不同铜、锌比的镀液对镀件色泽的影响(pH=8.5，电流密度2.0A/dm2，时间6min)Cu:Zn:Sn(g)2：1：0.33：1：0.33.5：1：0.34：1：0.34.5：1：0.3镀层外观灰白，发雾灰红，不均匀黄色颜色均匀红黄不均匀泛红，粗糙从表1可以看出镀液中铜、锌比的多少，直接影响到镀件的色泽。铜、锌、锡比为3.5：1：0.3为好。在仿金镀液中，络合剂焦磷酸根浓度选定后，铜、锌比便成为主要因素，硫酸铜、硫酸锌是镀件中的主盐，当铜离子含量偏高时，铜析出速度快，镀层泛红，镀层结晶粗糙不均匀，且色泽暗。当锌离子含量过高时，会使仿金镀层

11、由黄变成灰白、灰红，甚至发雾。如果锌离子含量太低，又会使镀层发。在三元合金电镀液中加入微量的锡离子与铜离子、锌离子共沉积，不仅能使仿金镀层致密、色泽逼真，同时也能提高镀层的防护装饰能力。312 不同络合剂浓度对镀件色泽的影响在仿金镀液配方中，焦磷酸钾是络合剂，焦磷酸根与铜离子形成有一定稳定性的络合物，能在电镀的过程中控制铜离子的浓度，使铜、锌、锡缓慢地沉积在镀件上。络合剂的浓度会直接影响到铜离子的沉积速度，从而影响到镀件的色泽。在其它条件固定的前提下，以焦磷酸钾浓度为lOOg/L、200g/L、260g/L、300g/L、400g/L、500g/L的五份仿金镀液作试验，考察镀液的稳定性和镀件色

12、泽。结果焦磷酸钾浓度为260g/L和300g/L的效果较好。络合剂浓度低时(如lOOg/L、200g/L两镀液)，溶液不够稳定，有少量红色沉淀铜粉产生，镀件颜色偏红，说明络合剂的量不够，对铜离子的络合度不大；络合剂浓度太高时(如400g/L、500g/L两镀液)，铜的沉积困难，镀液虽然比较稳定，没有红色沉淀产生，但镀件色泽变浅。32 操作条件对色泽的影响321 阴极电流密度的影响表2列出了电流密度对仿金镀层色泽的影响表2 不同电流密度对镀层外观的影响(pH=8.5 温度35 时间6min)电流密度（A/dm2）0.511.522.5345镀层外观红色偏红金黄金黄金黄金黄偏黄灰白从表中实验结果可

13、以看出，低电流密度有利于铜的沉积，易使镀层偏红。增大电流密度时，使阴极电位更负，当接近锌离子的沉积电位时，会引起镀层中锌含量的增加。使镀层偏黄，甚至变灰白。通过适当调节电流密度(在2.0A/dm2左右)，可以使镀层呈现不同成色的金的色泽。322 镀液温度的影响镀液温度的升高，能提高离子的运动速度，从而增加离子在镀件的析出在三元合金(CuZnSn)中，铜离子较锌离子、锡离子易析出。因此升高液温会导致镀层由金黄色转变为金红色甚至发红。若温度过低，沉积速度慢，铜含量下降，锌含量上升，色泽由金黄色转变为黄色甚至发白。实验结果镀液温度控制在3035 为好。另外，经过试验得出镀液的pH值控制在8.58.8

14、为好。镀件的镀后处理如钝化、涂浸漆等也很重要，在不同程度上影响到仿金层的色泽。因此，在整个工艺过程中的每一个环节都应该十分注意。参考文献1 屠振密,李宁.安茂忠电镀合金实用技术.哈尔滨:国防工业出版社,2007.2 马雅林.仿金电镀工艺的现状及发展前景J.电镀与精饰,1999,21(3):16-19.3 DominguevRios C,Moreno M V,Torres-Sanchez R.Effect of tartrate salt concentration on themorphological characteristics and composition of Cu-Zn elec

15、troless plating on zamak 5 zinc alloy J.Surhce and Coatings Technology,2008,202(19):4848-4854.4 He X K,Chen B Z , Hu G S,et a1.Process of eleetrolessplating Cu-Sn-Zn ternary alloyJ.Transactions of monferrous Metals Society of China,2006,16(1):223-228.5 何生龙.彩色电镀技术M.北京:化学工业出版社,2008.6 于锦,贾冠英,李文军.无氰仿金镀研

16、究J.沈阳:工业大学学报 2001(02):176-177.7 王森林.ABS无氰仿金电镀J.电镀与环保，1998,18(5):16-18.8 周长虹,罗和平.实用电镀仿金色工艺J.材料保护,1996,29(11):33-35.9 表面处理工艺手册编审委员会缩.表面处理工艺手册.上海:上悔科学拉求出版社,1991.10 上海轻工业专科学控编.电镀原理与工艺.上海:上海科学技术出版杜.1978.11 夏连富.对影响仿金镀层色泽问题的探讨J.材料保护,1991,11(7):17-18.毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告开题报告：一、课题的目的与意义；二、课题发展现状和前景展望；三、课题主要内容

17、和要求；四、研究方法、步骤和措施 开 题 报 告一 课题的目的与意义随着人们生活水平的提高，人们对装饰品色泽的要求越来越高，金色高贵典雅，深受人们的喜爱。但是由于纯金的价格昂贵，用纯金对金属或非金属的电镀成本过高，不是普通老百姓所能接受的。仿金着色是非金属着色的流行色。对陶瓷仿金着色工艺的研究，缓解价格和装饰要求之间的矛盾。产生类似18K24K金黄色的镀层。在仿金工艺的过程中研究出最适合、操作最方便颜色最接近纯金的方案。目前金色电镀可分为纯金电镀和仿金电镀两大类，但由于金价昂贵，纯金用于装饰的成本太高。仿金电镀既保持金黄色的外观，又降低成本，从而缓解了价格与装饰要求的矛盾。二 课题发展现状和前

18、景展望非金属仿金电镀从1841年开始至今已逐渐得到了广泛应用。近年来，不少单位对其又进行了进一步的研究。但仍然存在着许多问题。例如在批量生产中要达到纯正一致的仿金色泽。较长时间能保持金色，不过早地褪色变色，就是一个难题。这涉及到从磨光到最后的有机涂料封闭的每一道工序。因此，应从工艺选择入手，筛选比较优良的电镀工艺以提高产品质量。目前，仿金电镀工艺有高氰 、中氰、低氰、无氰电镀 ，而其中又分二元、三元、四元合金镀。由8O年代初至90年代上半叶，我国的仿金电镀技术已从研究、应用发展成为了较成熟的工艺，解决了仿金镀层易变色和镀液稳定性的一些问题，增加了电镀品种和产品色泽，逐步满足人们对美的要求。但时

19、至今日，仿金电镀工艺中仍存在着一些不足之处。例如，真空镀黄铜或氮化钛(价格昂贵)设备投资费用高，加工容积有限；氰化镀黄铜中剧毒的氰化物严重污染环境，而在中低氰及无氰电镀黄铜中，镀层颜色叉很难与纯金颜色(24K纯金色)相同。从近十多年来国内开发和应用的各种仿金电镀工艺来看，以二元合金(Cu-Zn)和三元合金(Cu-Zn-Sn)占大多数，但很少有一种可用于大批量生产的仿真金色工艺。另一问题是繁琐和严格的镀后处理步骤。大多数仿金电镀工艺的后处理工序都必须经过钝化、水洗、纯水洗、烘干、喷(浸)有机涂层等步骤，对清洗水的要求也十分严格。有机涂料关系到椽层的硬度、透明度以及涂料的流平性和不同的施工方式，不

20、能任意选用，烘干也耗费能源。能不能象镀铬那样镀了仿金层后，只需水洗和钝化保护，仿金层就可以在较长时间内不变色呢?总之，由于铜台金的氧化性阻碍了仿金电镀的发展，要使这种镀层具有较好的抗变色能力，达到经久耐用的要求，就必须借助于涂料的保护作用，因此仿金镀件的质量在很大程度上取决于保护涂料的质量，而国内这种理想的涂料尚未见到，因此，今后应开发出性能良好的仿金涂料。如果要从镀层本身解决产品的不变色问题就必须开发化学稳定性好的电镀方法或采用其它的镀覆方法，镀覆化学稳定性好的仿金材料。如真空镀钛，当然还要考虑生产成本与效率等问题。只有解决上述问题中的一个，使仿金色泽经久不变，仿金电镀才会有突破性进展。三

21、课题主要内容和要求本课题的主要内容是在陶瓷上通过电镀进行仿金着色，采用无氰电镀的方法及对其工艺进行探讨。主要的工艺流程：化学除油热水洗流动冷水洗粗化流动水洗干燥敏化水洗活化水洗解胶还原化学镀铜水洗光亮镀镍镀仿金钝化1、无氰仿金着色液的配制： Cu2+ ，15 g/L ； Zn2+ ，4 g/L ；K4P207，360 g/L ； 氨三乙酸，25 g/L ；Na2HPO4·12H2O，35 g/L ； PH ，8 ；2、光亮镀镍液的配制：NiSO4，250 300g/L ；NiC12·6H2O，30 50g/L；H3BO3，3540g/L ； 光亮剂，1.051.8g/L3、

22、酸性镀铜称取硫酸铜晶体100g，用蒸馏水溶解后加入15mL分析纯硫酸(加入量为配方总量的1/10左右，目的是防止硫酸铜水解)，再加入0.5mL的30的双氧水搅拌45分钟左右，除去过量的双氧水，然后加入1g活性炭搅拌35分钟，静止后过滤，搅拌下往滤液中加入剩余量的15mL硫酸。称取聚乙二胺0.0025g、2巯基苯骈噻唑0.0005g、十二烷基硫酸钠0.025g，用热水溶解配成稀溶液，边搅拌边加入镀液中，然后加0.08mL分析纯盐酸，使溶液中保持有H+ 离子0.05g/L，最后加蒸馏水至500mL即可配成镀液室温下将电流密度控制在23A/dm2，磁力搅拌器搅拌溶液，电镀1020min。 4、活化处理称取过硫酸铵1.5g、氯化铵3g，用蒸馏水溶解后，搅拌下加入分析纯盐酸25mL，再加蒸馏水至500mL，温度控制在3540将清洗过的镀件浸入活化液中515s，活化过程中最好搅拌溶液或移动镀件使反应均匀。 5、对工艺的探讨通过对PH值和电流密度的调节、以及铜锌比对色泽的影响，确定最佳的工艺方案。 6、课题要求本课题对陶瓷仿金