CN102021619A - 一种提高镀层耐腐蚀性的电镀镍合金溶液 - Google Patents
一种提高镀层耐腐蚀性的电镀镍合金溶液 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种提高镀层耐腐蚀性的电镀镍溶液，组成为镍盐、亚磷酸、硼酸、有机羧酸或其盐类以及不饱和烃的羟基羧酸。本发明的电镀镍溶液稳定性好，镀液不发生自分解，具有优异的耐蚀性。解决了现有技术存在的镍磷合金镀层分散能力差的问题(即低电流密度区漏镀的问题)，采用本发明镀液优选配方得到的镀层与相同厚度的普通镍镀层相比，无论是否镀铬，其中性盐雾试验时间都延长了3倍。
Description
技术领域
本发明涉及一种高性能的电镀镍溶液，具体涉及一种提高镀层耐腐蚀性的电镀镍合金溶液。
背景技术
人们熟悉和经常使用的金属镍镀层，一般可作为铜或铜铁基体的中间镀层(外层多为铬镀层)或表面镀层，以提高基本金属的防护性和装饰性。众所周知，镍镀层对铜铁基体是阴极性镀层，对其只能起到机械性的防护作用。而镀镍层又具有多孔性，加上镍镀层的抗蚀性能一般，长时期暴露在室外镀层容易发黄变色。通常都要在其上镀一层铬，以提高其防护性和耐蚀性。现有技术镍磷合金镀层存在分散能力差的缺陷(即低电流密度区漏镀的问题)。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种提高镀层耐腐蚀性的电镀镍合金溶液。施镀本发明的电镀液，作为中间镀层或者最终镀层，解决了现有技术存在的镍磷合金镀层分散能力差的问题(即低电流密度区漏镀的问题)。采用本发明镀液优选配方得到的镀层与相同厚度的普通镍镀层相比，其中性盐雾试验时间延长了约3倍。
本发明的目的是在电镀镍溶液中加入非金属磷，使镍与磷产生共沉积而得到镍磷合金，从而大大地提高镀层的理化性能。当镀层的含磷量达到12～15％时，镀层较高的硬度，比镍镀层孔隙率小；因而防护性高抗蚀性能亦比镍层优越。但该镀液的镀层的覆盖能力较差，低电流密度区容易产生漏镀。因此，该镀液虽然文献有介绍，但一直未能在生产上投入应用。而本发明是针对上述镀液的缺点，在经典配方基础上加入有机羧酸或其盐类及不饱和烃的羟基羧酸。
本发明的目的通过如下技术方案来实现。
本发明一种提高镀层耐腐蚀性的电镀镍溶液，组成为
镍盐 10～400g/L
亚磷酸 10～100g/L
硼酸 10～50g/L
有机羧酸或其盐类 10～100g/L
不饱和烃的羟基羧酸 5～8g/L。
本发明提高镀层耐腐蚀性的电镀镍溶液，优选组成为：
镍盐 198～256g/L
亚磷酸 35g/L
硼酸 10～50g/L
有机羧酸或其盐类 10～100g/L
不饱和烃的羟基羧酸 5～8g/L。
所述镍盐为氨基球酸镍或硫酸镍。
所述不饱和烃的羟基羧酸由羟甲基丙烯酸或羟乙基丙烯酸中的一种或两种组成。
所述有机羧酸为酒石酸、丁二酸或乙二酸；所述盐类为酒石酸钾钠。
所述电镀镍溶液的工作温度为60～65℃。
所述电镀镍溶液的pH为2～2.5。pH过高磷不易沉积，pH过低则导致分散能力差。
本发明和现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
(1)电镀镍溶液成分少，操作简便，镀层光亮度好。
(2)采用本发明镀液解决了镍磷合金镀层分散能力差的问题(即低电流密度区漏镀的问题)。
(3)具有优异的耐蚀性，采用本发明镀液的优选配方得到的镀层与相同厚度的普通镍镀层相比，无论是否镀铬，其中性盐雾试验时间都延长了3倍。
附图说明
图1为实施例1电镀镍溶液的赫尔槽试验结果；
图2为实施例2电镀镍溶液的赫尔槽试验结果；
图3为实施例3电镀镍溶液的赫尔槽试验结果；
图4为实施例4电镀镍溶液的赫尔槽试验结果；
图5为实施例5电镀镍溶液的赫尔槽试验结果。
具体实施方式
为了更好地理解本发明的技术特点，下面结合实施例对本发明作进一步的说明，需要说明的是，实施例并不是对本发明保护范围的限制。
实施例1
本发明一种提高镀层耐腐蚀性的电镀镍溶液，组成为
硫酸镍 250g/L
亚磷酸 35g/L
硼酸 30g/L
酒石酸 100g/L
羟甲基丙烯酸 5g/L
PH： 2.0-2.5
温度： 60-65℃
电流： 2A
时间： 10分钟
制法：按配方比例称取硫酸镍250g，亚磷酸35g，硼酸30g，酒石酸100g，羟甲基丙烯酸5g，加水溶解，调节pH为2.5，定容至1000ml，制得本发明的电镀镍溶液。
10.2cm×6cm×0.05cm的铁片，在热碱液中除油清洗，水洗后再在稀硫酸中腐蚀，水洗，然后进行下列250ml赫尔槽试验，结果如图1所示：低电流区，全片上镀全光亮无漏镀。
实施例2
对比试验
硫酸镍：250g/L
亚磷酸：35g/L
硼酸：30g/L
PH：2.0-2.5
温度：60-65℃
电流：2A
时间：10分钟
赫尔槽试片结果如图2所示：在低电流区，有0.5cm区域无镀层，即低电流密度区存在漏镀。
实施例3
氨基球酸镍 250g/L
亚磷酸 35g/L
硼酸 30g/L
酒石酸 100g/L
羟甲基丙烯酸 5g/L
PH： 2.0-2.5
电流： 2A
时间： 10分钟
制法：按配方比例称取氨基球酸镍250g，亚磷酸35g，硼酸30g，酒石酸100g，羟甲基丙烯酸5g/L，加水溶解，调节pH为2.5，定容至1000ml，制得本发明的电镀镍溶液。
10.2cm×6cm×0.05cm的铁片，在热碱液中除油清洗，水洗后再在稀硫酸中腐蚀，水洗，然后进行下列250ml赫尔槽试验，结果如图3所示：低电流区，全片上镀全光亮无漏镀。
由此得出本发明镀液解决了镍磷合金镀层分散能力差的问题(即低电流密度区漏镀的问题)。
以实施例1、2、3三个工艺规范进行对比测试，对比项目分别为普通光镍与镍磷合金在相同厚度情况下的中性盐雾防护时间。
| 实验编号 | 镍磷层厚度(微米) | 镍层厚度(微米) | 铬层厚度(微米) | 中性盐雾(小时) |
| 普通光镍 | 10 | 2 | ||
| 实施例1 | 10 | 6 | ||
| 实施例2 | 10 | 6 |
| 实施例3 | 10 | 6 | ||
| 普通光镍 | 10 | 0.1 | 8 | |
| 实施例1 | 10 | 0.1 | 24 | |
| 实施例2 | 10 | 0.1 | 24 | |
| 实施例3 | 10 | 0.1 | 24 |
以上表格数据说明，镍磷合金(磷含量12-15％)无论是单层或其上镀上一层铬层，与普通光镍层或光镍镀铬后的防锈能力相比，均有3倍以上的提高，是一种代镍的优越镀层。
采用本发明镀液得到的镀层与相同厚度的普通镍镀层相比，其中性盐雾试验时间延长了3倍。
实施例4
本发明一种提高镀层耐腐蚀性的电镀镍溶液，组成为
硫酸镍 10g/L
亚磷酸 100g/L
硼酸 10g/L
酒石酸 50g/L
羟乙基丙烯酸 5g/L
PH： 2.0-2.5
温度： 60-65℃
电流： 2A
时间： 10分钟
制法：按配方比例称取硫酸镍10g，亚磷酸100g，硼酸10g，酒石酸50g，羟甲基丙烯酸5g，加水溶解，调节pH为2.5，定容至1000ml，制得本发明的电镀镍溶液。
10.2cm×6cm×0.05cm的铁片，在热碱液中除油清洗，水洗后再在稀硫酸中腐蚀，水洗，然后进行下列250ml赫尔槽试验：
赫尔槽试片结果如图4所示：采用本发明镀液解决了镍磷合金镀层分散能力差的问题(即低电流密度区漏镀的问题)。
实施例5
本发明一种提高镀层耐腐蚀性的电镀镍溶液，组成为
硫酸镍 400g/L
亚磷酸 10g/L
硼酸 30g/L
酒石酸 10g/L
羟乙基丙烯酸 8g/L
PH： 2.0-2.5
温度： 60-65℃
电流： 2A
时间： 10分钟
制法：按配方比例称取硫酸镍400g，亚磷酸10g，硼酸30g，酒石酸10g，羟甲基丙烯酸8g，加水溶解，调节pH为2.5，定容至1000ml，制得本发明的电镀镍溶液。
10.2cm×6cm×0.05cm的铁片，在热碱液中除油清洗，水洗后再在稀硫酸中腐蚀，水洗，然后进行下列250ml赫尔槽试验：
赫尔槽试片结果如图5所示：采用本发明镀液解决了镍磷合金镀层分散能力差的问题(即低电流密度区漏镀的问题)。
Claims (7)
1.一种提高镀层耐腐蚀性的电镀镍溶液，其特征在于，组成为
镍盐 10～400g/L
亚磷酸 10～100g/L
硼酸 10～50g/L
有机羧酸或其盐类 10～100g/L
不饱和烃的羟基羧酸 5～8g/L。
2.根据权利要求1所述的电镀镍溶液，其特征在于，组成为
镍盐 198～256g/L
亚磷酸 35g/L
硼酸 10～50g/L
有机羧酸或其盐类 10～100g/L
不饱和烃的羟基羧酸 5～8g/L。
3.根据权利要求1或2所述的电镀镍溶液，其特征在于，所述不饱和烃的羟基羧酸为羟甲基丙烯酸或羟乙基丙烯酸中的一种或两种。
4.根据权利要求3所述的电镀镍溶液，其特征在于，所述有机羧酸为酒石酸、丁二酸或乙二酸；所述盐类为酒石酸钾钠。
5.根据权利要求4所述的电镀镍溶液，其特征在于，所述镍盐为氨基球酸镍或硫酸镍。
6.根据权利要求5所述的电镀镍溶液，其特征在于，所述电镀镍溶液的工作温度为60～65℃。
7.根据权利要求6所述的电镀镍溶液，其特征在于，所述电镀镍溶液的pH为2～2.5。
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