CN104862674A - 一种在青铜合金上化学镀镍的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种在青铜合金上化学镀镍的方法，包括如下步骤1)将青铜合金工件在室温下置于下述前处理液中10s-20s进行前处理，所述前处理液为：硝酸300ml/L-320ml/L，硫酸300ml/L-320ml/L，盐酸6ml/L-8ml/L，水余量；2)将前处理后的青铜合金工件在流动冷水中进行清洗后，将工件置于镀镍溶液中进行镀镍；3)将镀镍的工件在流动冷水中进行清洗1-2min，再在40-60℃的温水中进行清洗1-2min后，对具有镍镀层的青铜合金工件表面吹干。该方法具有节省资源，降低人力物力，提高生产效率，方便生产管理的优点。
Description
技术领域
本发明涉及化学镀镍领域，具体涉及一种在青铜合金上化学镀镍的方法。
背景技术
铜是玫瑰红色附有延展性的金属，具有较好的导电、导热性能，铜的稳定性较差，在潮湿的大气中，与二氧化碳和氯化物作用，生成绿色的碱式碳酸铜和氯化铜，一般需要在其表面进行金属镀覆以增加其耐腐蚀性或改变表面功能。化学镀镍通常作为功能性镀层应用于钢铁工件表面，其主要作用可大大提高工件的表面硬度及耐磨性能，化学镀镍层的硬度比铬镀层的硬度还要高，按GB/T9790测试，镀层维氏硬度HV≥700，在铜合金局部表面进行化学镀镍，可在保持其自身的高导电、导热的优势，同时增加表面硬度及耐磨性，提高铜合金材料的应用范围。
铜合金的化学镀镍在航空领域早已广泛应用，但目前的铜合金化学镀镍工艺前处理繁琐，需经除油处理、预处理、光亮处理、活化处理等多个操作，以提高铜合金待镀表面的活性，才能达到镀覆质量要求，且每一步处理均需配置专用槽位，并配备相应的槽体及温度、时间控制等设施，且生产时需对各个槽液中的溶液浓度进行定期分析，不仅增加生产成本，人力成本，影响生产效率，还给生产管理带来极大不便。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种在青铜合金表面化学镀镍的方法，该方法操作简单，步骤少，前处理仅所需1个槽位，其相应配套设施少，即可完成铜合金工件的前处理，该前处理不仅能够提高铜合金工件待镀表面活性，其镀覆质量也完全符合要求，具有节省资源，降低人力物力，提高生产效率，方便生产管理的优点。
本发明采用的技术方案为：
一种在青铜合金上化学镀镍的方法，包括如下步骤，
1)将青铜合金工件在室温下置于下述前处理液中10s-20s进行前处理，所述前处理液为：
2)将前处理后的青铜合金工件在流动冷水中进行清洗后，将工件置于镀镍溶液中进行镀镍；
3)将镀镍的工件在流动冷水中进行清洗1-2min，再在40-60℃的温水中进行清洗1-2min后，对具有镍镀层的青铜合金工件表面吹干。
所述的一种在青铜合金上化学镀镍的方法，所述步骤1)中的前处理液为：
所述的一种在青铜合金上化学镀镍的方法，所述步骤2)中镀镍的溶液配方和条件具体为：
条件：PH值4.0-5.0，温度75℃-95℃。
所述的一种在青铜合金上化学镀镍的方法，在步骤1)之前先对青铜合金工件进行无油污处理。
所述的一种在青铜合金上化学镀镍的方法，所述无油污处理具体为，将青铜合金工件在75℃-95℃的温度下置于下述无油污处理溶液中直至青铜合金工件表面无油污，所述无油污处理液为：
所述的一种在青铜合金上化学镀镍的方法，所述步骤1)前处理液采用以下步骤进行配置：
a按配方中的配比准备硝酸、硫酸和盐酸的用量；
b向槽液池中注入配方中约1/2的水；
c边搅拌边加入硫酸；
d待温度降低50℃以下，边搅拌边加入硝酸；
e加入盐酸，搅拌均匀；
f加水至配方中的规定用量。
本发明具有以下有益效果：
采用此方法对青铜合金工件进行镀前处理，替代了现有铜合金工件镀覆前对工件进行的酸液预处理-铬酐溶液光泽处理-活化处理等过程(每个处理过程对铜合金工件表面均有着相应的作用)，本发明仅采用一种前处理溶液即可代替多种槽液进行镀前处理，该前处理液同时具备侵蚀、光亮、活化等作用，不仅不会对工件产生负面影响，如降低粗糙度或腐蚀速率过快等，还简化生产流程、缩短生产周期，减少生产维护成本。
本发明一种在青铜合金上化学镀镍的方法的前处理活化效果不低于以往多流程前处理质量，不仅提高化学镀镍质量，且工件镀镍后，镀层结晶均匀、细致，镀层结合力良好，无脱落现象。工件一次交检合格率达100％。镍镀层硬度按GB/T9790测试，镀层维氏硬度约为800HV左右，此活化溶液配制简单，使用寿命长，方便生产维护，生产使用具有稳定性及可操作性。
若待镀的青铜合金工件上具有油污，可以采用无油污处理后在进行前处理，提高前处理质量及效率。
具体实施方式
实施例一 一种在青铜合金上化学镀镍的方法
1)将待镀的青铜合金工件在室温下置于下述前处理液中10s-20s进行前处理，前处理液为：
2)将前处理后的青铜合金工件在流动冷水中进行清洗后，将工件置于镀镍溶液中进行镀镍；镀镍的溶液配方和条件具体为：
条件：PH值4.5，温度85℃。
3)将镀镍的工件在流动冷水中进行清洗1-2min，再在40-60℃的温水中进行清洗1-2min后，对具有镍镀层的青铜合金工件表面吹干，最终完成镀覆工作。
镀前对青铜合金工件目测结果及镀覆完对青铜合金工件表面镀层的目测结果如表一所示。
镀覆完对青铜合金工件镀层结合力按GB/T 5270划线划格法、缠绕法、锉刀法、弯曲法进行测试，其测试结果如表二所示。
若该待镀的青铜合金工件表面有油污，在步骤1)之前先对待镀的青铜合金工件表面进行无油污处理。无油污处理具体为，将青铜合金工件在75℃-95℃的温度下置于下述无油污处理溶液中直至青铜合金工件表面无油污，所述无油污处理液为：
步骤1)中前处理液的配制为包括如下步骤：
a按配方中的配比准备硝酸、硫酸和盐酸的用量；
b向槽液池中注入配方中约1/2的水；
c边搅拌边加入硫酸；
d待温度降低50℃以下，边搅拌边加入硝酸；
e加入盐酸，搅拌均匀；
f加水至配方中的规定用量。
实施例二 一种在青铜合金上化学镀镍的方法
1)将待镀的青铜合金工件在室温下置于下述前处理液中10s-20s进行前处理，前处理液为：
前处理液采用实施例一中的前处理液配制方法进行配置。
步骤2)同实施例一步骤2)。
步骤3)同实施例一步骤3)。
镀前对青铜合金工件目测结果及镀覆完对青铜合金工件表面镀层的目测结果如表一所示。
镀覆完对青铜合金工件镀层结合力按GB/T 5270划线划格法、缠绕法、锉刀法、弯曲法进行测试，其测试结果如表二所示。
实施例三 一种在青铜合金上化学镀镍的方法
1)将待镀的青铜合金工件在室温下置于下述前处理液中10s-20s进行前处理，前处理液为：
前处理液采用实施例一中的前处理液配制方法进行配置。
步骤2)同实施例一步骤2)。
步骤3)同实施例一步骤3)。
镀前对青铜合金工件目测结果及镀覆完对青铜合金工件表面镀层的目测结果如表一所示。
镀覆完对青铜合金工件镀层结合力按GB/T 5270划线划格法、缠绕法、锉刀法、弯曲法进行测试，其测试结果如表二所示。
对比例一 一种在青铜合金上化学镀镍的方法
1)将待镀的青铜合金工件在室温下置于下述前处理液中30-40s进行前处理，前处理液为：
前处理液采用实施例一中的前处理液配制方法进行配置。
步骤2)同实施例一步骤2)。
步骤3)同实施例一步骤3)。
镀前对青铜合金工件目测结果及镀覆完对青铜合金工件表面镀层的目测结果如表一所示。
镀覆完对青铜合金工件镀层结合力按GB/T 5270划线划格法、缠绕法、锉刀法、弯曲法进行测试，其测试结果如表二所示。
对比例二一种在青铜合金上化学镀镍的方法
1)将待镀的青铜合金工件在室温下置于下述前处理液中40s-60s进行前处理，前处理液为：
硫酸(H2SO4) 320ml/L
盐酸(HCL) 10ml/L
水 余量；
步骤2)同实施例一步骤2)。
步骤3)同实施例一步骤3)。
镀前对青铜合金工件目测结果及镀覆完对青铜合金工件表面镀层的目测结果如表一所示。
镀覆完对青铜合金工件镀层结合力按GB/T 5270划线划格法、缠绕法、锉刀法、弯曲法进行测试，其测试结果如表二所示。
对比例三一种在青铜合金上化学镀镍的方法
1)将待镀的青铜合金工件在室温下置于下述前处理液中10s-20s进行前处理，前处理液为：
硝酸(HNO3) 310ml/L
硫酸(H2SO4) 320ml/L
水 余量；
步骤2)同实施例一步骤2)。
步骤3)同实施例一步骤3)。
镀前对青铜合金工件目测结果及镀覆完对青铜合金工件表面镀层的目测结果如表一所示。
镀覆完对青铜合金工件镀层结合力按GB/T 5270划线划格法、缠绕法、锉刀法、弯曲法进行测试，其测试结果如表二所示。
对比例四一种在青铜合金上化学镀镍的方法
1)将待镀的青铜合金工件在室温下置于下述前处理液中10s-20s进行前处理，前处理液为：
硝酸(HNO3) 420ml/L
盐酸(HCL) 15ml/L
水 余量；
步骤2)同实施例一步骤2)。
步骤3)同实施例一步骤3)。
镀前对青铜合金工件目测结果及镀覆完对青铜合金工件表面镀层的目测结果如表一所示。
镀覆完对青铜合金工件镀层结合力按GB/T 5270划线划格法、缠绕法、锉刀法、弯曲法进行测试，其测试结果如表二所示。
表一镀前工件表面及镀覆后镀层表面的目测结果
| 镀前工件表面光亮度 | 镀前工件表面粗糙度 | 镀层外观 | |
| 实施例一 | 光亮、有金属光泽 | 表面光滑、无粗糙 | 镀层致密，均匀 |
| 实施例二 | 光亮、有金属光泽 | 表面光滑、无粗糙 | 镀层致密，均匀 |
| 实施例三 | 光亮，略有金属光泽 | 表面光滑、无粗糙 | 镀层致密，均匀 |
| 对比例一 | 光亮度低，略有金属光泽 | 表面略有粗糙，不光滑 | 镀层覆盖不完全，镀层局部粗糙 |
| 对比例二 | 无光亮，没有金属光泽 | 表面粗糙、不光滑 | 部分表面无镀层覆盖 |
| 对比例三 | 光亮低，略有金属光泽 | 表面较粗糙、不光滑 | 镀层覆盖不完全，镀层局部粗糙 |
| 对比例四 | 无光亮，没有金属光泽 | 表面粗糙、不光滑 | 部分表面无镀层覆盖 |
表二青铜合金工件镀层结合力测试结果。
| 镀层与青铜合金工件基体间 | |
| 实施例一 | 不分离，无脱落 |
| 实施例二 | 不分离，无脱落 |
| 实施例三 | 不分离，无脱落 |
| 对比例一 | 不分离，略有脱落 |
| 对比例二 | 分离，且脱落 |
| 对比例三 | 不分离，略有脱落 |
| 对比例四 | 分离，且脱落 |
Claims (6)
1.一种在青铜合金上化学镀镍的方法，其特征在于，包括如下步骤，
1)将青铜合金工件在室温下置于下述前处理液中10s-20s进行前处理，所述前处理液为：
2)将前处理后的青铜合金工件在流动冷水中进行清洗后，将工件置于镀镍溶液中进行镀镍；
3)将镀镍的工件在流动冷水中进行清洗1-2min，再在40-60℃的温水中进行清洗1-2min后，对具有镍镀层的青铜合金工件表面吹干。
2.根据权利要求1所述的一种在青铜合金上化学镀镍的方法，其特征在于，所述步骤1)中的前处理液为：
3.根据权利要求1所述的一种在青铜合金上化学镀镍的方法，其特征在于，所述步骤2)中镀镍的溶液配方和条件具体为：
条件：PH值4.0-5.0，温度75℃-95℃。
4.根据权利要求1所述的一种在青铜合金上化学镀镍的方法，其特征在于，在步骤1)之前先对青铜合金工件进行无油污处理。
5.根据权利要求4所述的一种在青铜合金上化学镀镍的方法，其特征在于，所述无油污处理具体为，将青铜合金工件在75℃-95℃的温度下置于下述无油污处理溶液中直至青铜合金工件表面无油污，所述无油污处理液为：
6.根据权利要求1-5任一所述的一种在青铜合金上化学镀镍的方法，其特征在于，所述步骤1)前处理液采用以下步骤进行配置：
a按配方中的配比准备硝酸、硫酸和盐酸的用量；
b向槽液池中注入配方中约1/2的水；
c边搅拌边加入硫酸；
d待温度降低50℃以下，边搅拌边加入硝酸；
e加入盐酸，搅拌均匀；
f加水至配方中的规定用量。
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB777371A (en) * | 1954-05-18 | 1957-06-19 | Gen Am Transport | Improvements in or relating to processes of chemical nickel plating |
| CN102392233A (zh) * | 2011-11-02 | 2012-03-28 | 沈阳飞机工业（集团）有限公司 | 一种采用氢化处理作为钛合金化学镀镍前处理方法 |
| CN103938193A (zh) * | 2014-04-28 | 2014-07-23 | 深圳市迪凯鑫科技有限公司 | 一种用于气密玻封接线端子的环保高磷化学镀镍液及其应用 |
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2015
- 2015-06-16 CN CN201510338314.7A patent/CN104862674A/zh active Pending
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Non-Patent Citations (1)
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|---|
| 王延相等: "《新编实用电镀工艺手册》", 30 November 2007, 人民邮电出版社 * |
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