CN102560579A - 一种硅铝合金电镀镍的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种硅铝合金电镀镍的方法，将硅铝合金零件经碱洗、酸洗后置于氢氟酸水溶液中活化，活化后置于化学浸镍溶液中处理，然后电镀镍、脱水、烘温处理即可，其中，化学浸锌溶液中含氯化镍300～700g/l、硼酸30～45g/l、氢氟酸5～20ml/l，可形成牢固的镀镍层，该镀镍层在330℃高温下不起泡、不脱层，电镀镍合格率高达98%以上，完全满足硅铝合金电镀镍技术要求。

Description

一种硅铝合金电镀镍的方法
技术领域
本发明涉及电镀技术领域，特别是涉及一种硅铝合金电镀镍的方法。
背景技术
铝合金表面电镀镍比其它金属电镀镍难度要大得多，主要原因是铝合金基体与镍镀层结合力不良，极易起泡和脱层。传统电镀镍工艺方法，经常出现硅铝合金基体与镀镍层结合力不牢固，在高温钎焊时，极易出现镀层起泡、甚至脱层现象，究其原因主要有五点：1）铝与氧有很强的亲和力，表面总有一层氧化膜存在；2）铝是两性金属，没有适合于直接电镀的电解液；3）铝很活泼，与许多金属易发生置换；4）铝的膨胀系数大；5）铝基体与镀层之间常有氢气吸藏，容易鼓泡。若要达到铝合金与底层金属要结合良好，必须满足以下条件：1）完全无氧化膜和油污的清洁表面；2）与铝直接接触的底层金属要与铝的晶格常数比较接近，而且原子半径较小；3）如果是形成合金则要有较高的固溶度，以利于镀层在原沉积层上延伸。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有在硅铝合金上电镀镍的方法不能在硅铝合金基体上形成牢固的镀镍层、极易气泡和脱层的缺陷，提供一种硅铝合金电镀镍的方法，所形成的镍镀层在330℃高温下，不发生起泡和脱层现象，电镀合格率高达98%以上。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：
    本发明硅铝合金电镀镍的方法，将硅铝合金零件经碱洗、酸洗后置于氢氟酸水溶液中活化，活化后置于化学浸镍溶液中处理，然后电镀镍、脱水、烘温处理即可，其中，化学浸镍溶液中含氯化镍300～700g/l、硼酸30～45g/l、氢氟酸5～20ml/l。其它操作采用常规电镀镍的方法进行。
进一步的，上述方法中所述活化的活化温度为室温，活化时间为10s～3min，活化后置于化学浸镍溶液中在35～60℃处理10s～3min。所述烘温是在180～300℃下保温0.5～1h，优选在氮气氛围保护下进行。
优选的，前述硅铝合金电镀镍的方法中，所用的氢氟酸水溶液的体积比浓度为1～8%。
优选的，在化学浸镍溶液中处理后，用自来水冲洗后立即带电入槽，在2倍于常规电镀镍电流下冲击1min，然后常规电流电镀镍。镀件经化学浸镍后，镍镀层很薄，在微观上，镍原子不能致密覆盖镀件表面，在常规镀镍溶液中，基体容易与溶液中的其他金属发生置换，从而破坏了镀件浸镍层，采用大电流冲击可以瞬间在镀液中形成强电场，大量镍离子源源不断的向镀件移动并堆积在镀件上。
在上述技术方案中，采用常规方法将硅铝合金零件表面清除干净，经过氢氟酸活化后再在化学浸镍溶液中浸泡，采用氢氟酸活化可有效去除硅铝合金微观表面上的硅原子，因为在化学浸镍中，硅原子上是不能浸上镍的，即使在外力作用下浸上镍，基体与镍层结合力也是不牢固的，在这个微观表面上，硅原子或浸上镍的硅原子达到一定的比例，在此表面上电镀镍，镀层就容易起泡甚至脱层，不能满足镀镍要求。化学浸镍处理可以在基体上浸上很薄的镍层，这种镍层与硅铝合金基体结合力相当牢固，下一步电镀镍就是在此镍层上电镀镍，而不是在硅铝合金上电镀镍，所以采用常规电解液就可以直接电镀镍。烘温处理可以完全去除镀件中的水汽和氢气，可以更好的解决镀件鼓泡问题。采用保护气是避免镀镍层氧化。
与现有技术相比，本发明将硅铝合金零件经氢氟酸活化后进行化学浸镍处理并烘温，可形成牢固的镀镍层，该镀镍层在330℃高温下不起泡、不脱层，电镀镍合格率高达98%以上，完全满足硅铝合金电镀镍技术要求。
具体实施方式
实施例1：本发明电镀镍方法流程：硅铝合金零件常规去油→常规碱腐蚀→常规酸腐蚀→活化→化学浸镍处理→电镀预处理→常规电镀镍→常规脱水→烘温处理→冷却。
（1）活化：用去离子水配制体积比浓度为5%的氢氟酸溶液作为活化液备用，硅铝合金零件在常规酸腐蚀后，用自来水冲洗三遍，立即置于活化液中在室温下处理2min，处理过程中不断抖动镀件；
（2）化学浸镍处理：配制含氯化镍500g/l、硼酸40g/l、氢氟酸10ml/l的化学浸镍溶液备用，活化后的硅铝合金镀件立即置于化学浸镍溶液中并不断抖动镀件，在45℃处理2min；
（3）电镀预处理：化学浸镍处理后，自来水冲洗三遍，将镀件浸泡于自来水中，立即装挂或装桶后带电入槽，在2倍于常规电镀镍电流下冲击1min，然后常规电流电镀镍。若是挂镀镍需间隔20～40min摇动阴极，便于气泡从镀件上逸出。
（4）烘温处理：常规电镀镍后，镀件脱水，在氮气氛围保护下，在240℃下保温45min，关掉电源，自然冷却至室温。
硅铝合金零件的镍镀层结合力良好，在330℃高温下不起泡、不脱层，完全满足镀镍层技术要求。
实施例2：本发明电镀镍方法流程：硅铝合金零件常规去油→常规碱腐蚀→常规酸腐蚀→活化→化学浸镍处理→电镀预处理→常规电镀镍→常规脱水→烘温处理→冷却。
（1）活化：用去离子水配制体积比浓度为1%的氢氟酸溶液作为活化液备用，硅铝合金零件在常规酸腐蚀后，用自来水冲洗三遍，立即置于活化液中在室温下处理3min，处理过程中不断抖动镀件；
（2）化学浸镍处理：配制含氯化镍300g/l、硼酸30g/l、氢氟酸20ml/l的化学浸镍溶液备用，活化后的硅铝合金镀件立即置于化学浸镍溶液中并不断抖动镀件，在35℃处理3min；
（3）电镀预处理：化学浸镍处理后，自来水冲洗三遍，将镀件浸泡于自来水中，立即装挂或装桶后带电入槽，在2倍于常规电镀镍电流下冲击1min，然后常规电镀镍。若是挂镀镍需间隔20～40min摇动阴极，便于气泡从镀件上逸出。
（4）烘温处理：常规电镀镍后，镀件脱水，在氮气氛围保护下，在180℃下保温60min，关掉电源，自然冷却至室温。
硅铝合金零件的镍镀层结合力良好，在330℃高温下不起泡、不脱层，完全满足镀镍层技术要求。
实施例3：本发明电镀镍方法流程：硅铝合金零件常规去油→常规碱腐蚀→常规酸腐蚀→活化→化学浸镍处理→电镀预处理→常规电镀镍→常规脱水→烘温处理→冷却。
（1）活化：用去离子水配制体积比浓度为8%的氢氟酸溶液作为活化液备用，硅铝合金零件在常规酸腐蚀后，用自来水冲洗三遍，立即置于活化液中在室温下处理10s，处理过程中不断抖动镀件；
（2）化学浸镍处理：配制含氯化镍700g/l、硼酸45g/l、氢氟酸5ml/l的化学浸镍溶液备用，活化后的硅铝合金镀件立即置于化学浸镍溶液中并不断抖动镀件，在60℃处理10s；
（3）电镀预处理：化学浸镍处理后，自来水冲洗三遍，将镀件浸泡于自来水中，立即装挂或装桶后带电入槽，在2倍于常规电镀镍电流下冲击1min，然后常规电镀镍。若是挂镀镍需间隔20～40min摇动阴极，便于气泡从镀件上逸出。
（4）烘温处理：常规电镀镍后，镀件脱水，在氮气氛围保护下，在300℃下保温30min，关掉电源，自然冷却至室温。
硅铝合金零件的镍镀层结合力良好，在330℃高温下不起泡、不脱层，完全满足镀镍层技术要求。

Claims (7)

1.一种硅铝合金电镀镍的方法，其特征在于：将硅铝合金零件经碱洗、酸洗后置于氢氟酸水溶液中活化，活化后置于化学浸镍溶液中处理，然后电镀镍、脱水、烘温处理即可，其中，化学浸镍溶液中含氯化镍300～700g/l、硼酸30～45g/l、氢氟酸5～20ml/l。
2.按照权利要求1所述硅铝合金电镀镍的方法，其特征在于：所述活化的活化温度为室温，活化时间为10s～3min。
3.按照权利要求1所述硅铝合金电镀镍的方法，其特征在于：活化后置于化学浸镍溶液中在35～60℃处理10s～3min。
4.按照权利要求1所述硅铝合金电镀镍的方法，其特征在于：所述烘温是在180～300℃下保温0.5～1h。
5.按照权利要求4所述硅铝合金电镀镍的方法，其特征在于：所述烘温在氮气氛围保护下进行。
6.按照权利要求1所述硅铝合金电镀镍的方法，其特征在于：所述氢氟酸水溶液的体积比浓度为1～8%。
7.按照权利要求1或3所述硅铝合金电镀镍的方法，其特征在于：在化学浸镍溶液中处理后，用自来水冲洗后立即带电入槽，在2倍于常规电镀镍电流下冲击1min，然后常规电流电镀镍。
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