CN103898587A - 一种用于镁合金表面电镀镍的二次镀锌预处理工艺 - Google Patents

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钱永清
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Abstract

本发明公开了一种用于镁合金表面电镀镍的二次镀锌预处理工艺，该工艺包括浸锌和电镀锌两个步骤，该预处理工艺采用浸锌、电镀锌二次镀覆锌工艺进行电镀镍前处理，并且通过对浸锌和电镀锌镀液组分的调整，不采用有毒、污染高的组分，使得镀覆工艺环保安全，并且为后续镀镍提供良好的基础镀层。

Description

一种用于镁合金表面电镀镍的二次镀锌预处理工艺
技术领域
本发明涉及电镀技术领域，尤其涉及一种用于镁合金表面电镀镍的二次镀锌预处理工艺。
背景技术
镁合金作为一种轻质工程结构材料，具有高比强度、高比刚度以及优越的减震性能，在交通、通讯、航空、航天等领域有着广泛的应用领域。但镁合金化学活性高，电极电位低，表面氧化膜疏松，致使防护性能低，制约了镁合金的应用和发展。由此引起了人们对镁合金制件表面腐蚀与防护的关注，在镁合金表面阳极氧化、化学转化膜、有机涂层、表面镀覆等方面进行了大量的研究，特别是采用电镀镍方法作为一种成本低、工艺简单、易于操作的表面镀覆技术，已成为人们对镁合金表面防护的重要研究方向。
目前，镁合金的电镀方法主要为预镀锌、预镀铜之后才能开始电镀别的金属，而且大部分为含氰电镀。例如，现在国内外普遍采用的是美国ASTM推荐的电镀金属Ni的标准方法，是Dow公司开发的浸锌镀法，其预处理采用了浸锌和氰化物镀铜工艺。然而，该工艺过程复杂，重复性较差，使用氰化物，镀液有毒，污染环境，镀层的光亮性及镀液的稳定性还需要进一步改善。
为了克服工艺复杂的缺点，研究者开发出了直接化学镀镍方法，如JP2003073843中采用铬酐对镁合金进行浸蚀，氟化物活化后进行化学镀镍，用氨水调节化学镀镍液使其呈弱碱性，曾获得了结合力好、耐蚀性高的化学镀镍层，李德高等在专利CN1699634A一种镁合金电镀方法中采用去絮→化学除油→出光→中和→活化→预镀锌工艺得到了比较好的预镀锌层，而预镀锌液无氰、无毒、无害，杨昇等人在专利CN1737205A中，将镁合金用浓氢氟酸(11％)酸洗后直接电镀铝，获得比较好的铝镀层，中国专利CN1641075A对镁、镁合金的表面或活化处理方法及表面镀方法做过详细描述，尽管这些工艺都脱离了氰化物电镀，但电镀前的处理工艺大都基于对DOW的工艺的改进。
发明内容
本发明的目的在于提出一种用于镁合金表面电镀镍的二次镀锌预处理工艺，该工艺采用浸锌、电镀锌二次镀覆锌工艺进行电镀镍前处理，并且通过对浸锌和电镀锌镀液组分的调整，不采用有毒、污染高的组分，使得镀覆工艺环保安全，并且为后续镀镍提供良好的基础镀层。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种用于镁合金表面电镀镍的二次镀锌预处理工艺，该工艺包括浸锌和电镀锌两个步骤，其中：
浸锌：浸锌液组成为：硫酸锌32-36g/L，焦磷酸钾200-210g/L，碳酸钠8-10g/L，氟化钾3-5g/L；氟化氢铵2-3g/L，余量为水；工艺为：pH值：10.5-11.0，温度：63-65℃，时间：3-5min；
电镀锌：电镀锌镀液组成为：ZnSO4·7H2O32-36g/L，K4P2O7·3H2O164-168g/L，KF18-20g/L，C6H17O7N332-36g/L，植酸0.4-0.6g/L，H2CSNH2：4-6g/L，余量为水；工艺为：以纯锌为阳极，电镀温度：35-45℃，电镀时间30-40min，电流密度：2-3A/dm2。
本发明具有的优点：
采用浸锌、电镀锌二次镀覆锌工艺进行电镀镍前处理，并且通过对浸锌和镀锌镀液组分的调整，不采用镀铜工艺，由此避免由氰化镀铜带来的有毒、污染高的组分，使得镀覆工艺环保安全，并且制备的镀层耐腐蚀高，外观美观，基体和镀层结合力高。
具体实施方式
实施例一
一种用于镁合金表面电镀镍的二次镀锌预处理工艺，该工艺包括浸锌和电镀锌两个步骤，其中：
浸锌：浸锌液组成为：硫酸锌32g/L，焦磷酸钾210g/L，碳酸钠8g/L，氟化钾5g/L；氟化氢铵2g/L，余量为水；工艺为：pH值：10.5-11.0，温度：63-65℃，时间：3min；
电镀锌：电镀锌镀液组成为：ZnSO4·7H2O32g/L，K4P2O7·3H2O168g/L，KF18g/L，C6H17O7N332g/L，植酸0.6g/L，H2CSNH2：4g/L，余量为水；工艺为：以纯锌为阳极，电镀温度：35-45℃，电镀时间30min，电流密度：2-3A/dm2。
实施例二
一种用于镁合金表面电镀镍的二次镀锌预处理工艺，该工艺包括浸锌和电镀锌两个步骤，其中：
浸锌：浸锌液组成为：硫酸锌36g/L，焦磷酸钾200g/L，碳酸钠10g/L，氟化钾3g/L；氟化氢铵3g/L，余量为水；工艺为：pH值：10.5-11.0，温度：63-65℃，时间：3min；
电镀锌：电镀锌镀液组成为：ZnSO4·7H2O36g/L，K4P2O7·3H2O164g/L，KF20g/L，C6H17O7N332g/L，植酸0.6g/L，H2CSNH2：4g/L，余量为水；工艺为：以纯锌为阳极，电镀温度：35-45℃，电镀时间40min，电流密度：2-3A/dm2。
实施例三
一种用于镁合金表面电镀镍的二次镀锌预处理工艺，该工艺包括浸锌和电镀锌两个步骤，其中：
浸锌：浸锌液组成为：硫酸锌34g/L，焦磷酸钾205g/L，碳酸钠9g/L，氟化钾4g/L；氟化氢铵2.5g/L，余量为水；工艺为：pH值：10.5-11.0，温度：63-65℃，时间：4min；
电镀锌：电镀锌镀液组成为：ZnSO4·7H2O34g/L，K4P2O7·3H2O166g/L，KF19g/L，C6H17O7N333g/L，植酸0.5g/L，H2CSNH2：5g/L，余量为水；工艺为：以纯锌为阳极，电镀温度：35-45℃，电镀时间35min，电流密度：2-3A/dm2。

Claims (1)

1.一种用于镁合金表面电镀镍的二次镀锌预处理工艺，其特征在于，该工艺包括浸锌和电镀锌两个步骤，其中：
浸锌：浸锌液组成为：硫酸锌32-36g/L，焦磷酸钾200-210g/L，碳酸钠8-10g/L，氟化钾3-5g/L；氟化氢铵2-3g/L，余量为水；工艺为：pH值：10.5-11.0，温度：63-65℃，时间：3-5min；
电镀锌：电镀锌镀液组成为：ZnSO4·7H2O32-36g/L，K4P2O7·3H2O164-168g/L，KF18-20g/L，C6H17O7N332-36g/L，植酸0.4-0.6g/L，H2CSNH2：4-6g/L，余量为水；工艺为：以纯锌为阳极，电镀温度：35-45℃，电镀时间30-40min，电流密度：2-3A/dm2。
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