CN100487161C - 含硅、铜、镁的铝合金表面化学镀镍方法 - Google Patents
含硅、铜、镁的铝合金表面化学镀镍方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种含硅、铜、镁的铝合金化学镀镍的方法，其特征在于，包含表面钝化、水冲洗、化学镀镍、水洗干化等步骤。其中表面钝化中所使用的钝化液为含有20～40%的硝酸与0.05～0.2%的氟化钠及余量的去离子水的混合溶液：其中化学镀镍溶液的组成成分及其浓度为，镍盐15～30g/L、络合剂10～25g/L、还原剂12～30g/L、稳定剂0.003～0.01g/L、湿润剂0.05～0.1g/L、余量为去离子水。本发明提供的铝合金化学镀镍的方法，不需经过浸锌处理，简化了传统的铝合金化学镀镍的工艺，操作简便，降低了成本；所得的化学镀镍层膜层均匀致密、抗冲击力强、抗腐蚀性好，具有良好的金属外观。
Description
技术领域
本发明涉及金属表面的处理技术，具体涉及一种在含硅、铜、镁的铝合金表面化学镀镍的方法。
背景技术
化学镀即是在不通电的情况下，利用氧化还原反应在具有催化表面的镀件上，获得金属合金的方法。材料经化学镀后具有镀层厚度均匀、结合力高、表面硬度高、耐磨性能好、抗腐蚀性能优良表面光洁度高等特点，因而广泛用于机电、材料、冶金、石化、航空航天等行业。
化学镀镍是利用镍盐溶液在强还原剂次亚磷酸钠的作用下，使镍离子还原成金属镍，同时次亚磷酸盐分解析出磷，从而在具有催化表面的镀件上，获得Ni-P合金镀层。
在铝合金表面通过化学镀的方式镀覆一层金属镍，可以提高铝合金的表面硬度、耐腐蚀性、耐磨性以及可焊性等多重性能。目前的铝合金化学镀镍工艺一般采用二次浸锌打底工艺来保证镀镍层具有的附着力，但是浸锌工艺操作复杂难以维护，且严重降低化学镀镍液的使用寿命，而且在对含硅的铝合金进行传统的浸锌法化学镀镍时，常常出现镀层颜色暗淡、附着力较差的现象。
发明内容
本发明的目的在于提供一种在含硅、铜、镁的铝合金表面化学镀镍的方法，解决现有技术中存在的工艺复杂、镀层附着力差等问题。
本发明提供的一种含硅、铜、镁的铝合金化学镀镍的方法，其特征在于，包含如下操作步骤：
1)表面钝化：将含硅、铜、镁的铝合金件表面进行抛光、打磨、脱脂，然后在室温下浸入酸性溶液中钝化，时间1～3分钟；
2)水冲洗：将整理钝化后的铝合金件水洗烘干，待用；
3)化学镀镍：将烘干后的铝合金件浸入镀液中进行化学镀镍，镀液中各组成成分及其浓度为：
镍盐 15～30g/L
络合剂 10～25g/L
还原剂 12～30g/L
稳定剂 0.003～0.01g/L
湿润剂 0.05～0.1g/L
去离子水 余量；
4)水洗并干化。
上述含硅、铜、镁的铝合金化学镀镍的方法中，所述的钝化用酸性溶液为含有20～40％的硝酸与0.05～0.2％的氟化钠及余量的去离子水的混合溶液。
上述含硅、铜、镁的铝合金化学镀镍的方法中，所述化学镀镍的工艺条件为，温度40～55℃，pH值8.6～10.5，浸泡时间3～60分钟。
上述含硅、铜、镁的铝合金化学镀镍的方法中，所述化学镀镍溶液中镍盐为硫酸镍或氯化镍；所述化学镀镍溶液中络合剂为柠檬酸钠、柠檬酸或羟基乙酸；所述化学镀镍溶液中还原剂为次亚磷酸钠、次磷酸钠或硼氢化钠；所述化学镀镍溶液中稳定剂为硫尿或碘酸钾；所述化学镀镍溶液中湿润剂为OP-10。
本发明具有如下优点：
1.采用本发明的处理方法，不需经过传统电镀方法中的铬酸浸渍和氢氟酸活化处理，减少了对环境的污染及降低了对操作人员的健康影响。
2.采用本发明的处理方法，不经过浸锌处理，简化了传统的铝合金化学镀镍的工艺，降低了成本。
3.采用本发明制得的化学镀镍层、膜层均匀致密，抗冲击力强，抗腐蚀性好，具有良好的金属外观。
具体实施方式
下面结合具体实施例详述本发明。
实施例1
将待镀含硅、铜、镁的铝合金件按如下操作步骤进行处理：
1.表面钝化：将含硅、铜、镁的铝合金件表面进行抛光、打磨、脱脂，然后在室温下浸入含有20％的硝酸和0.05％的氟化钠的钝化液中进行钝化处理，时间3分钟；
2.水冲洗：将整理钝化后的铝合金件经水洗烘干，待用；
3.化学镀镍：将烘干后的铝合金件浸入含有30g/L的硫酸镍、25g/L的柠檬酸钠、30g/L的次磷酸钠、0.01g/L的硫尿以及0.1g/L的OP-10的化学镀镍液中进行镀镍处理；化学镀镍的工艺条件为，温度40～55℃，pH值8.6～10.5，浸泡时间3～60分钟；
4.取出铝合金件，用去离子水冲洗、漂洗并风干。
采用上述工艺得到的铝合金镀镍件，经对其镀镍层测试，其性能如附表1所示。
实施例2
将待镀含硅、铜、镁的铝合金件按如下操作步骤进行处理：
1.表面钝化：将含硅、铜、镁的铝合金件表面进行抛光、打磨、脱脂，然后在室温下浸入含有40％的硝酸和0.2％的氟化钠的钝化液中进行钝化处理，时间1分钟；
2.水冲洗：将整理钝化后的铝合金件经水洗烘干，待用；
3.化学镀镍：将烘干后的铝合金件浸入含有15g/L的氯化镍、10g/L的柠檬酸、12g/L的次亚磷酸钠、0.003g/L的碘酸钾以及0.05g/L的OP-10的化学镀镍液中进行镀镍处理；化学镀镍的工艺条件为，温度40～55℃，pH值8.6～10.5，浸泡时间3～60分钟；
4.取出铝合金件，用去离子水冲洗、漂洗并风干。
实施例3
将待镀含硅、铜、镁的铝合金件按如下操作步骤进行处理：
1.表面钝化：将含硅、铜、镁的铝合金件表面进行抛光、打磨、脱脂，然后在室温下浸入含有30％的硝酸和0.1％的氟化钠的钝化液中进行钝化处理，时间2分钟；
2.水冲洗：将整理钝化后的铝合金件经水洗烘干，待用；
3.化学镀镍：将烘干后的铝合金件浸入含有25g/L的硫酸镍、20g/L的羟基乙酸、20g/L的硼氢化钠、0.005g/L的碘酸钾以及0.08g/L的OP-10的化学镀镍液中进行镀镍处理；化学镀镍的工艺条件为，温度40～55℃，pH值8.6～10.5，浸泡时间3～60分钟；
4.取出铝合金件，用去离子水冲洗、漂洗并风干。
附表1：采用本发明方法得到的化学镀镍层性能
| 测试项目 | 测试方法 | 测试结果 |
| 镀层厚度 | 用精度为0.001克的分析天平测定等效的形状规则的样品在镀镍前后的质量，并计算出差值；测量样品表面积；根据镍的密度，计算出镍层厚度。 | 镀层厚度约1～5微米 |
| 附着力 | 将镀件在150摄氏度下烘烤10分钟。 | 无气泡、无起皱 |
| 焊锡性能 | 在铝合金表面涂覆一层锡铋金属粉(其中含锡42％，含铋58％)，在温度为150摄氏度下烘烤10分钟。 | 锡层与铝合金的附着良好，无脱落 |
| 温度冲击 | 将镀件在1小时内升温至70±2℃，湿度85％，保持2小时；再在1小时内降温至-20±2℃，保持2小时；后在1小时内升温至70±2℃，湿度95％，保持2小时；反复依次操作进行上述步骤，并持续48小时。 | 无剥落、无裂纹、无起皱、无起泡 |
Claims (7)
1.一种含硅、铜、镁的铝合金表面化学镀镍的方法，其特征在于，包含如下工艺步骤：
1)表面钝化：将含硅、铜、镁的铝合金件表面进行抛光、打磨、脱脂，然后在室温下浸入酸性溶液中钝化，时间1～3分钟；
2)水冲洗：将整理钝化后的铝合金件水洗烘干，待用；
3)化学镀镍：将烘干后的铝合金件浸入镀液中进行化学镀镍，镀液中各组成成分及其浓度为：
镍盐 15～30g/L
络合剂 10～25g/L
还原剂 12～30g/L
稳定剂 0.003～0.01g/L
湿润剂 0.05～0.1g/L
去离子水 余量；
4)水洗并干化；
其中，所述钝化用酸性溶液为含有20～40％的硝酸与0.05～0.2％的氟化钠及余量的去离子水的混合溶液。
2.根据权利要求1所述的含硅、铜、镁的铝合金表面化学镀镍的方法，其特征在于，所述化学镀镍的工艺条件为，温度40～55℃，pH值8.6～10.5，浸泡时间3～60分钟；随后分别用水冲洗和去离子水漂洗。
3.根据权利要求1所述的含硅、铜、镁的铝合金表面化学镀镍的方法，其特征在于，所述化学镀镍溶液中镍盐为硫酸镍或氯化镍。
4.根据权利要求1所述的含硅、铜、镁的铝合金表面化学镀镍的方法，其特征在于，所述化学镀镍溶液中络合剂为柠檬酸钠、柠檬酸或羟基乙酸。
5.根据权利要求1所述的含硅、铜、镁的铝合金表面化学镀镍的方法，其特征在于，所述化学镀镍溶液中还原剂为次亚磷酸钠、次磷酸钠或硼氢化钠。
6.根据权利要求1所述的含硅、铜、镁的铝合金表面化学镀镍的方法，其特征在于，所述化学镀镍溶液中稳定剂为硫脲或碘酸钾。
7.根据权利要求1所述的含硅、铜、镁的铝合金表面化学镀镍的方法，其特征在于，所述化学镀镍溶液中湿润剂为OP-10。
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