CN103397357A

CN103397357A - 一种电镀光亮镍钛合金的电镀液添加剂

Info

Publication number: CN103397357A
Application number: CN2013103101457A
Authority: CN
Inventors: 吴慧敏
Original assignee: Hubei University
Current assignee: Hubei Guangzhi Technology Service Co., Ltd
Priority date: 2013-07-23
Filing date: 2013-07-23
Publication date: 2013-11-20
Anticipated expiration: 2033-07-23
Also published as: CN103397357B

Abstract

本发明提出了一种电镀光亮镍钛合金的电镀液光亮添加剂和辅助添加剂。光亮添加剂是由下列组分组成：丙烷磺酸吡啶30～40g/L，丙烷醇乙氧基醚40～50g/L，N,N―二乙基丙炔胺甲酸盐30～50g/L，丙炔醇5～10g/L，羟甲基磺酸钠10～12g/L，其余为蒸馏水或去离子。辅助添加剂是由下列组分组成：糖精（或糖精钠）180～200g/L，稀丙基磺酸钠（35%）200～250g/L，羟丙基硫代硫酸钠5～10g/L，其余为蒸馏水或去离子。本发明添加剂成分简单；无毒、无污染、无Cr⁶⁺。使用本发明电镀光亮镍钛合金，镀层的耐磨性能，抗蚀性，韧性都有很大提高。在普通工业及军事、国防、航空航天、潜艇船舶领域里有极重要的作用。

Description

一种电镀光亮镍钛合金的电镀液添加剂

技术领域

本发明涉及的是金属电镀方法和电镀液，特别是一种电镀光亮镍钛合金的电镀液添加剂。

背景技术

在通常的装饰性电镀生产中，多用镀铬作为最后的工序，这是因为铬镀层具有光亮、洁白的外观，并具有硬度高、耐磨性强、耐腐蚀、耐高温的特点，得到广泛的应用。但是，由于镀铬工艺目前仍采用毒性较大的六价铬盐，对环境、水源、大气、人体带来很大的危害影响。

研究开发新的、与环境友好的代铬镀层，具有很大的应用前景，也有重大的社会经济效益。镍钛合金的电镀工艺即为代铬电镀的技术之一。

一般的镍钛合金的电镀工艺的工件常出现光亮性、均匀性不足，有时呈现针孔、麻点，影响产品质量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无氰、无铬、无污染的电镀光亮镍钛合金镀液的添加剂(光亮添加剂及辅助添加剂)。其作用是它们加入到镀液中后能够获得光亮、细致、均匀、硬度高、耐磨性好、且又柔和、无脆性、与其它镀层间结合力优良，耐蚀性比亮镍、亮铜+亮镍+铬层好的镍钛合金镀层。

本发明的添加剂包含有一种光亮添加剂，一种辅助添加剂。其光亮添加剂的作用是使镍钛合金镀层结晶细致光亮、无针孔、无麻点；而辅助添加剂则是使镀液分散性改善，均镀能力好，并使镀层无脆性、光亮度柔和、与其它镀层结合力好的作用。

一般的一种电镀光亮镍钛合金镀液包括如下组分和含量：

1、六水硫酸镍 50-60g/L， 2、六水氯化镍 0-15g/L，

3、硫酸氧钛 3.5-10.5g/L， 4、硼酸 30-40g/L，

5、柠檬酸三钠 50-60g/L， 6、丁二酸亚胺 8-10 g/L，

其余为蒸馏水或去离子。

本发明所述的光亮添加剂为：

1、丙烷磺酸吡啶 30～40g/L， 2、丙烷醇乙氧基醚 40～50g/L，

3、N,N―二乙基丙炔胺甲酸盐 30～50g/L，

4、丙炔醇 5～10g/L， 5、羟甲基磺酸钠 10～12g/L，

其余为蒸馏水或去离子。

本发明所述的辅助添加剂为：

1、糖精（或糖精钠） 180～200g/L，

2、稀丙基磺酸钠（35%） 200～250g/L，

3、羟丙基硫代硫酸钠 5～10g/L，其余为蒸馏水或去离子。

本发明所述的光亮添加剂在电镀液中的使用量为2-4 ml/L，辅助添加剂的使用量为8-10 ml/L，

本发明电镀镍钛合金镀液辅助添加剂的配制方法为（以配制1000毫升为例）：

步骤1：在一容积为1000毫升的容器中，加入500-600毫升40-60℃的蒸馏水或去离子水，置入180-200克的糖精或糖精钠，搅拌，溶解完全；

步骤2：在步骤1的溶液中，加入200-250克含量为35%的烯丙基黄酸钠，搅拌，溶解；

步骤3：在步骤2的溶液中，加入5-10克羟丙基硫代硫酸钠，搅拌，溶解；

步骤4：待步骤3的溶液温度降至室温后，用定性滤纸滤去沉淀物，得到清洁、透明的溶液；

步骤5：将步骤4溶液用蒸馏水或去离子水补加至1000毫升即成。

本发明电镀镍钛合金镀液光亮添加剂的配制方法为（以配制1000毫升为例）：

步骤1： 在一容积为1000毫升的容器中，加入600-750毫升的50-60℃的蒸馏水或去离子水，然后加入30-40克丙烷磺酸吡啶，搅拌，溶解完全；

步骤2：在步骤1的溶液中，加入40-50克丙炔醇乙氧基醚，搅拌、溶解；

步骤3： 在步骤2的溶液中加入10-12克N,N―二乙基丙炔胺甲酸盐，搅拌、溶解；

步骤4：在步骤3的溶液中，加入35-50克炔丙基磺酸钠，搅拌、溶解；

步骤5: 在步骤4的溶液中，加入5-10克丙炔醇，搅拌、溶解；

步骤6：在步骤5的溶液中，加入10-12克羟甲基磺酸钠，搅拌、溶解；

步骤7：待步骤6溶液温度降至室温后，用定性滤纸过滤、去掉不溶沉淀物，得到一微桔黄色透明溶液；

步骤8：将步骤7溶液用蒸馏水或去离子水补齐至1000毫升;即成.

本发明的优点：

1．本发明的添加剂用量少（辅助添加剂8-10ml/L、光亮添加剂2-4ml/L）、消耗量低（辅助剂100-125ml/KAH、光亮剂60-80ml/KHA）；

2．光亮范围宽，赫尔槽试验显示和镀槽实施证明：在0.5-5.0A/dm²的电流范围内均获得光亮、无漏镀的镍钛合金镀层；

3．所得镍钛合金镀层韧性好、无脆性、与其它镀层结合力好；镀层无针孔、麻点，耐蚀性优于亮镍层（提高40-60%）

本发明“电镀光亮镍钛合金”，可以代铬电镀技术，节约用镍、替代有毒性有污染的六价铬电镀。本发明证实：含有10-30%钛的镍钛合金镀层，比相同厚度的100%镍镀层和比电镀同厚度的“镍+铬”层耐磨性能相当、抗蚀性提高40-60%，而且其韧性增长一倍以上。因此，电镀含钛量10-30%的镍钛合金层在普通工业及军事、国防、航空航天、潜艇船舶领域里有极重要的作用。

具体实施方式

下面再通过实施例来说明本发明。

1)三个实施例的溶液组成如下:

	实例一	实例二	实例三
				NiSO₄·6H₂O	50g/L	55g/L	60g/L
NiCl₂·6H₂O	15g/L	10g/L	0g/L
				TiOSO₄	3.5g/L	7.0g/L	10.5g/L
Na₃C6H5O7.2H2O	50g/L	55g/L	60g/L
				丁二酰亚胺	8g/L	9g/L	10g/L
H₃BO₃	30g/L	35g/L	40g/L
				光亮剂	4ml/L	3ml/L	2ml/L
辅助剂	8ml/L	8.5ml/L	10ml/L

2)三个实施例的操作条件如下:

pH值 3.0~5.0

T(℃) 40~60

D_K(A/dm²) 0.5~5.0

阳极镍板、钌钛阳极、无锈钢板(实例三不用)

时间实例一10 min，实例二20min，实例三30 min

3)三个实例的电镀工艺过程如下:

工件→化学除油 → 热水洗 → 冷水洗 → 电化学除油→ 热水洗 → 冷水洗 → 除锈 → 冷水洗→ 冷水洗→镀光亮镍钛合金 → 水洗 → 烘干。

4)三个实施例的实验效果:

三个实施例得到的镍钛合金镀层均光亮、细致、柔和，色似Cr镀层。

通过破坏性实验、检测，三个实施例得到的镍钛合金镀层与铜层、镍层结合力好，不脱落，无脆性，无针孔、无裂纹；耐蚀性均优于Ni、Ni+Cr镀层。

Claims

1.一种电镀光亮镍钛合金的电镀液光亮添加剂，其特征在于包括如下组分：

1）、丙烷磺酸吡啶 30～40g/L， 2）、丙烷醇乙氧基醚 40～50g/L，

3）、N,N―二乙基丙炔胺甲酸盐 30～50g/L，

4）、丙炔醇 5～10g/L， 5）、羟甲基磺酸钠 10～12g/L，其余为蒸馏水或去离子。

2.一种电镀光亮镍钛合金的电镀液辅助添加剂，其特征在于包括如下组分：

1）、糖精（或糖精钠） 180～200g/L，

2）、稀丙基磺酸钠（35%） 200～250g/L，

3）、羟丙基硫代硫酸钠 5～10g/L，其余为蒸馏水或去离子。