CN100510172C - 镁合金化学镀镍的方法 - Google Patents

Abstract

一种镁合金化学镀镍的方法，其特征在于，在对镁合金进行化学镀镍之前，在镁合金表面喷涂一层导电漆。所述的在镁合金化学镀镍的方法是：将待镀件表面用酸性溶液整理活化后，喷涂一层导电漆，待漆层烘干之后先镀覆一层铜作为底层，然后用钯液活化，最后进行化学镀镍。本发明提供的镁合金化学镀镍的方法采用喷涂导电漆取代了传统的铬钝化工艺，操作简便，工艺稳定，减少了环境污染和对操作人员健康的影响。采用本发明方法制得的化学镀镍层，抗冲击力强，膜层均匀致密，抗腐蚀性好，具有良好的金属外观。

Description

镁合金化学镀镍的方法

技术领域

本发明涉及金属表面的处理技术，具体涉及一种在镁合金表面进行化学镀镍的方法。

背景技术

镁合金具有很高的比强度、比刚度、比弹性模量和良好的导热导电性，同时具有良好的阻尼减震和电磁屏蔽功能，广泛应用于汽车制造、航空航天、电子通讯领域等，被誉为“二十一世纪的绿色工程材料”。然而由于镁合金本身的化学活性较高，在空气中很容易氧化，极易在各种环境条件下发生腐蚀，从而阻碍了镁合金的广泛应用。

对镁合金表面进行化学改性，特别是在镁合金表面上化学镀覆一层金属镍，是提高镁合金耐腐蚀性能的有效途径之一。传统的在镁合金表面上镀镍的方法主要有浸锌和直接化学电镀两种方法。浸锌法是在含有焦磷酸盐的锌盐溶液中浸锌之后，通过氰化物镀铜打底，然后进行化学电镀。该方法工艺复杂较难控制，且成本高，不适用于铝含量较高的镁合金。直接化学镀镍方法的工艺是先进行碱性除油，再将待镀件进行铬酸浸渍和氢氟酸活化处理，最后再化学电镀。该方法在前处理过程中使用的铬酸和氢氟酸对人体健康和环境保护都带来极大的危害。因此通过改进直接化学镀镍的前处理工艺，开发出一种环保型的铝合金化学镀镍方法在工业上具有很高的应用价值。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在镁合金表面进行化学镀镍，进而对镁合金进行耐腐蚀处理的方法，解决现有技术对镁合金进行化学镀镍中存在的工艺复杂、危害人体健康及造成环境污染等问题。

本发明提供的一种镁合金化学镀镍的方法，其特征在于，先在镁合金表面喷涂一层导电漆，然后再对构件进行化学镀镍。

本发明提供的一种镁合金化学镀镍的方法，其特征在于，包含如下操作步骤：

1)整理及活化：将镁合金件表面进行抛光、打磨、脱脂，然后在室温下采用酸性溶液活化，时间0.1～1分钟；随后水洗并烘干；

2)喷涂导电漆：将整理活化后的镁合金件，在其表面喷涂一层导电漆；

3)然后在50～90℃下烘烤50～200分钟；

4)化学镀铜：将镁合金件浸入含有铜盐、还原剂、络合剂及稳定剂的化学镀铜溶液中，控制温度为40～50℃，pH值为12.0～13.0，浸泡时间为20～60分钟；

5)水冲洗和去离子水漂洗；

6)钯液活化：将镀铜后的镁合金件分别用水冲洗和去离子水漂洗之后，浸入钯液中活化0.3～5分钟。

7)化学镀镍。

本发明中所使用的导电漆含有质量比例为6∶1∶3.5～4.0的导电油、稀释剂和固化剂。

所述整理及活化用酸性溶液为浓度为85％的磷酸。

所述化学镀铜溶液含有浓度8～18g/l的硫酸铜，浓度4～18g/l的甲醛，浓度10～30g/l的EDTA二钠盐和浓度6～20g/l的酒石酸钠，以及浓度2～10mg/l的吡啶和浓度2～10mg/l的亚铁氰化钾。

所述钯液为pH值1.5～3.0、浓度0.02～0.2g/l的氯化钯溶液。

所述化学镀镍的过程为，将经过钯液活化后的镁合金件浸入含有镍盐、还原剂、络合剂、缓冲溶液及稳定剂的化学镀镍溶液中，控制温度在40～50℃，pH值8.6～9.5，浸泡3～10分钟，然后水洗，再在50～80℃下烘烤20～60分钟。

所述化学镀镍溶液含有浓度20～30g/l的硫酸镍，浓度20～30g/l的次亚磷酸钠，浓度15～25g/l的柠檬酸钠，浓度10～20g/l的氯化铵溶液，以及浓度1～2mg/l的硫尿。

本发明具有如下优点：

1.本发明在化学镀镍前的预处理工艺中采用了喷涂导电漆的方式，操作容易控制，工艺稳定。

2.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。

3.采用本发明的处理方法，不经过浸锌处理，简化了传统的镁合金化学镀镍的工艺，降低了成本。

4.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。

下面结合具体实施例详述本发明。

实施例

将待镀镁合金件按如下操作步骤进行处理：

1.机械打磨：将镁合金件用喷砂或砂纸研磨，去除表面毛刺及附着的杂质，然后进行机械抛光；

2.酸刻蚀：在室温下用85％的磷酸溶液对待镀件进行浸泡、酸洗，大约持续0.1至1分钟，以进一步除去表面残存的附着污物；

3.水洗并烘干；

4.喷导电漆：采用含有质量比例为6∶1∶3.5～4.0的导电油、稀释剂和固化剂的导电漆，均匀地将该导电漆喷涂到待镀件的表面；

5.烘烤：在50～90℃下将待镀件烘烤50～200分钟；

6.化学镀铜：将烘烤干化后的喷涂有导电漆的待镀镁合金件，浸入由浓度为8～18g/l的硫酸铜、4～18g/l的甲醛、10～30g/l的EDTA二钠盐、6～20g/l的酒石酸钠、2～10mg/l的吡啶以及2～10mg/l的亚铁氰化钾组成的化学镀铜溶液中进行镀铜处理，控制条件为温度40～50℃，pH值12.0～13.0，浸泡时间20～60分钟；

7.镀铜后进行水冲洗并用去离子水漂洗；

8.钯液活化：将镁合金件在浓度为0.02～0.2g/l、pH值为1.5～3.0的PdCl₂溶液中进行活化处理，持续时间0.3～5分钟；

9.活化后进行水冲洗并用去离子水漂洗；

化学镀镍：将经过预处理的镁合金件在温度为40～50℃下浸入由浓度为20～30g/l的硫酸镍、20～30g/l的次亚磷酸钠、15～25g/l的柠檬酸钠、10～20g/l的氯化铵溶液以及1～2mg/l的硫尿组成的pH值为8.6～9.5的化学镀镍溶液中，处理3～10分钟；

10.将镀件水洗后在50～80℃下烘烤20～60分钟。

采用上述工艺得到的镁合金镀镍件其镀镍层经测试，性能如附表所示：附表：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。	层厚3～5微米
附着力	将镀件在90摄氏度下烘烤4小时	无气泡、无起皱
			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；再在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，持续48小时。	无剥落、无裂纹、无起皱、无起泡
盐雾	盐溶液50±1g/l，35℃下保持pH值在6.5～7.2之间，盐雾沉降率1.0～2.0ml/h(80cm<sup>2</sup>的水平收集区内)；盐雾试验箱有效试验空间内的温度为35±2℃；试验期间持续喷雾。试验完毕后将镀件用38℃以下的自来水冲洗，干燥待测。	无起层、无剥落、无肉眼可见的点蚀及凹坑

Claims (7)

1.一种镁合金化学镀镍的方法，其特征在于，按如下步骤操作：

1)整理及活化：将镁合金表面进行抛光、打磨、脱脂，然后在室温下采用酸性溶液活化，时间0.1～1分钟；

2)喷涂导电漆：将整理及活化后的镁合金水洗烘干，在其表面喷涂一层导电漆，然后在50～90℃下烘烤50～200分钟；

3)化学镀铜：将烘干后的镁合金浸入含有铜盐、还原剂、络合剂及稳定剂的化学镀铜溶液中，控制温度为40～50℃，pH值为12.0～13.0，浸泡时间为20～60分钟；随后分别用水冲洗和去离子水漂洗；

4)钯液活化：将镀铜后的镁合金分别用水冲洗和去离子水漂洗之后，浸入钯液中活化0.3～5分钟；

5)化学镀镍。

2.按照权利要求1所述的镁合金化学镀镍的方法，其特征在于，所述导电漆含有质量比例为6∶1∶3.5～4.0的导电油、稀释剂和固化剂。

3.按照权利要求1所述的镁合金化学镀镍的方法，其特征在于，所述整理及活化用酸性溶液为浓度为85％的磷酸。

4.按照权利要求1所述的镁合金化学镀镍的方法，其特征在于，所述化学镀铜溶液中铜盐为浓度8～18g/l的硫酸铜，还原剂为浓度4～18g/l的甲醛，络合剂为浓度10～30g/l的EDTA二钠盐和浓度6～20g/l的酒石酸钠，稳定剂为浓度2～10mg/l的吡啶和浓度2～10mg/l的亚铁氰化钾。

5.按照权利要求1所述的镁合金化学镀镍的方法，其特征在于，所述钯液活化中的钯液为pH值在1.5～3.0的浓度为0.02～0.2g/l的氯化钯溶液。

6.按照权利要求1所述的镁合金化学镀镍的方法，其特征在于，所述化学镀镍的过程为，将经过钯液活化后的镁合金浸入含有镍盐、还原剂、络合剂、缓冲溶液及稳定剂的化学镀镍溶液中，控制温度为40～50℃，pH值8.6～9.5，浸泡时间3～10分钟，随后水洗并烘干。

7.按照权利要求6所述的镁合金化学镀镍的方法，其特征在于，所述化学镀镍溶液中镍盐为浓度20～30g/l的硫酸镍，还原剂为浓度20～30g/l的次亚磷酸钠，络合剂为浓度15～25g/l的柠檬酸钠，缓冲溶液为浓度10～20g/l的氯化铵溶液，稳定剂为浓度1～2mg/l的硫脲。