[发明专利]一种玻璃模具表面铼铱合金涂层的酸性镀液及其制备方法

说明书

本发明公开了一种玻璃模具表面铼铱合金涂层的酸性镀液配方及其制备方法，其特征在于酸性镀液配方为高铼酸盐0.001～0.5mol/L、六溴代铱酸钠0.001～0.45mol/L、氯铱酸水合物0.001～0.25mol/L、络合物为草酸0.001～0.95mol/L或/和柠檬酸0.001～0.95mol/L，添加剂为硫酸0.001～0.035mol/L、亚硝酸0.001～0.045mol/L、氢氟酸0.001～0.020mol/L、溴化氢0.001～0.015mol/L一种或多种，溶于去离子水中，通过添加1.0～3.0mol/L氢氧化钠或1.0～3.0mol/L氨水溶液调配电解液pH值为1.5～6.5；在可导电模具工件电极表面进行恒电流或脉冲电沉积铼铱合金镀层，其中铱含量为1～85at％，镀层厚度为1μm～5μm，电流效率可达50～90％，可获成分均分分布、结合强度高、抗腐蚀性能优良、具有高硬度、高抗氧化性、高机械稳定性、耐磨损、耐高温和离模性的非晶态或/和纳米晶铼铱合金镀层，有效的提高了玻璃模具的使用寿命。

技术领域

本发明属于模具行业领域，尤其涉及一种玻璃模具表面铼铱合金涂层的酸性镀液及其制备方法。

背景技术

非球面玻璃镜片是一种非常重要的光学零件，具有极高的成像质量和成像分辨率，被广泛应用于航空、航天、天文、激光、医学等现代高科技领域。

传统的玻璃研磨抛光技术虽有着自己的独特优势，但加工非球面镜片需要花费大量时间，生产效率较低。目前，玻璃模造技术应用于加工玻璃镜片，具有材料流动距离短、成形精度高、适宜大批量生产等特点。然而，在玻璃模造过程中，模具和高化学活性的熔融态玻璃接触，在机械应力和周期热循环下操作，易使模具表面磨损和氧化，导致模具与玻璃发生黏连，最终使其失效而无法再次使用，增加了产品的生产成本。因此，玻璃模具表面需沉积一层保护层，该保护层需具有高强度、耐磨、耐热和高温抗氧化等性能，且不与熔融态玻璃发生反应。非球面玻璃模具表面涂层可延长模具使用寿命，大幅降低非球面镜片的加工成本，实现非球面镜片的大规模生产，具有显著的经济价值和社会效益。

铼铱合金涂层具有高硬度、高抗氧化性、高机械稳定性、耐磨损、耐高温和离模性。因此，铼铱合金涂层可作为模具表面抗化学腐蚀性和抗玻璃黏连性的新功能保护涂层。目前，公认的较好的铼铱合金涂层制备方法是磁控溅射技术制备，然而制备成本较高，设备造价昂贵。本发明采用成本较低的电沉积方法制备出性能优良的铼铱合金涂层具有广泛的应用前景。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种玻璃模具表面铼铱合金涂层的酸性镀液，所述是金属主盐为高铼酸盐0.001～0.5mol/L、六溴代铱酸钠0.001～0.45mol/L、氯铱酸水合物0.001～0.25mol/L、络合剂为草酸0.001～0.95mol/L或/和柠檬酸0.001～0.95mol/L，添加剂为硫酸0.001～0.035mol/L、亚硝酸0.001～0.045mol/L、氢氟酸0.001～0.020mol/L、溴化氢0.001～0.015mol/L一种或多种，溶于去离子水中，添加1.0～3.0mol/L氢氧化钠或1.0～3.0mol/L氨水溶液调配电解液pH值为1.5～6.5，同时少量的添加钠盐或钾盐0.001～0.05mol/L增加镀液导电性。

本发明还提供了一种玻璃模具表面铼铱合金涂层的制备方法，包括以下步骤：

(1)在施镀前，玻璃模具表面需要进行预处理，经过除油、化学腐蚀、磨光抛光、清洗干净，烘干后，在玻璃模具表面进行恒电流或脉冲电化学沉积铼铱合金镀层，沉积温度为室温至85℃，电流密度为1～500mA/cm²，脉冲电沉积时通断比为0.5～0.9，辅助电极为铂片，参比电极为银/氯化银/饱和氯化钾电极，铂片电极与工件电极的距离保持0.5～1.5cm；

(2)玻璃模具表面首次制备出1～5um厚度的、致密的铼铱合金镀层，取出来热水清洗干燥后1～3h内，立即将涂覆层玻璃模具放入100～1500℃真空设备中，并通入少量氩气或氮气惰性气体，保持时间0.5～10小时；