CN104894540B - 一种通用于镁锂合金和镁铝合金基体的化学镀镍工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种通用于镁锂合金和镁铝合金基体的化学镀镍工艺，其特征在于，所述工艺的步骤包括：有机溶剂去油；碱液除油；活化(一)处理；活化(二)处理；上电镀挂具；浸锌处理；镀镍处理；钝化后处理；干燥处理。进一步地，根据不同需要，在此基础上还可进行电镀工艺步骤，以得到其它类型的合金。在本发明所提供的技术方案的范围内进行工艺生产，那么对象无论是镁锂合金还是镁铝合金均适用，而且得到的最终镀镍产品与目前现有技术得到的产品的性能没有任何劣处，甚至优于现有技术的产品；另外，还说明的是，通过研究优化，大大减少了一些现有技术中的必要试剂的使用，使其生产成本大大降低。
Description
技术领域
本发明涉及一种镀镍工艺，尤其涉及一种通用于镁锂合金和镁铝合金基体的化学镀镍工艺。
背景技术
镁合金是以镁为基体加入其它元素组成的合金。其特点是：密度小(1.8g/cm3左右)，比强度高，比弹性模量大，散热好，消震性好，承受冲击载荷能力比铝合金大，耐有机物和碱的腐蚀性能好。主要合金元素有铝、锌、锂、锰、铈、钍以及少量锆或镉等。目前使用最广的是镁铝合金，而作为目前结构金属材料中密度最低者的镁锂合金，也具有广泛的应用。各种镁合金主要用于航空、航天、运输、化工、火箭等工业部门。作为实用金属中最轻的金属，镁的比重大约是铝的2/3，是铁的1/4，具有高强度和高刚性。
随着化学镀技术的发展，相关技术人员发现，镀镍的镁合金的性能可以得到进一步提高，应用的范围更加广泛。因此，本领域技术人员研发出一种适用于镁合金基体的化学镀镍工艺，其大致工艺步骤包括：脱脂、酸洗、活化、浸锌、镀镍等工艺，而对于一种特定的镁合金而言，必须在上述传统工艺的基础上，对其试剂、温度、pH值等各个因素进行进一步选择及调试才能使用。对于生产种类繁多的镁合金领域，这种工作时繁琐而又浪费人力和物力的。
发明内容
针对上述弊端，本申请发明人就目前应用最为广泛的两种镁合金，即镁锂合金与镁铝合金的基体，进行化学镀镍工艺的研究，最终得到一种通用于镁锂合金和镁铝合金基体的化学镀镍工艺。只要在本发明所提供的技术方案的范围内进行工艺生产，那么对象无论是镁锂合金还是镁铝合金均适用，而且得到的最终镀镍产品与目前现有技术得到的产品的性能没有任何劣处，甚至优于现有技术的产品；另外，还说明的是，通过研究优化，大大减少了一些现有技术中的必要试剂的使用，使其生产成本大大降低。
具体地，本发明的第一个方面的主题是一种通用于镁锂合金和镁铝合金基体的化学镀镍工艺，其特征在于，所述工艺的步骤包括：
(1)在具有超声波清洗设备的固定槽中，将镁锂合金或镁铝合金基体进行有机溶剂去油处理15-30分钟，然后通过大功率吹风器进行干燥处理；
(2)在温度为70-80℃的耐碱槽中，将所述基体进行碱液除油15-20分钟，然后流水清洗；
(3)在190-250克/公升的铬酐溶液中，于室温下进行活化(一)处理，时间为30-90秒，然后流水清洗；
(4)在盛有15％体积浓度的HF(48％分析纯级)溶液的具有抽风装置的耐酸槽中，于室温下进行活化(二)处理，然后流水清洗；
(5)上电镀挂具，并进一步流水清洗；
(6)在室温下进行浸锌处理35-42秒，然后流水清洗，其中，浸锌液包括：
(7)在85～90℃的固定槽中，进行镀镍处理，时间为60～120，具体地，可根据厚度确定，然后流水清洗，其中，镀镍液包括：
(8)在80℃的固定槽中，通过0.02％的铬酐进行钝化后处理3-8分钟，然后开水清洗；
(9)在50-90℃的红外线烘箱中进行干燥处理，直至完全干燥，得到镁锂合金化学镀镍或镁铝合金化学镀镍。
优选地，所述有机溶剂为汽油。
优选地，所述碱液的组分及其含量包括：
优选地，所述湿润剂为十二磺基硫酸钠或聚乙二醇。
除有特殊说明外，优选地，各操作在塑料制固定槽中进行。
优选地，浸锌处理为40秒。
优选地，所述钝化后处理为5分钟。
优选地，在进入红外线烘箱干燥前，需要使用干毛巾进行擦拭。
进一步地，在本发明的一个优选实施例中，优选地，在步骤(9)之后，即在镁锂合金化学镀镍或镁铝合金化学镀镍的基础上，进一步地，其步骤还包括电镀铜、电镀镍工艺步骤或者电镀铜、电镀银工艺步骤或者电镀铜、电镀银、电镀金工艺步骤或者电镀铜、电镀镍、电镀金工艺步骤，对应上述工艺步骤分别得到镁合金电镀镍、镁合金电镀银、镁合金电镀银/金、镁合金电镀镍/金。
其中，上述各种类型的电镀均为现有技术，本领域技术人员可以根据需要在具有本发明第一方面得到的成品的基础上进行进一步加工。
其中，所述镁合金电镀银已通过中国航天第五研究院工艺评审，并已成熟用于卫星结构件电镀。
本发明的第二方面的主题是一种上述所述化学镀镍工艺制备得到的镁锂合金化学镀镍或镁铝合金化学镀镍。
本发明的第三方面的主题是一种上述所述化学镀镍工艺制备得到的镁合金电镀镍、镁合金电镀银、镁合金电镀银/金、镁合金电镀镍/金。
本发明的前续处理是非常重要的，其中，第(1)步中，有机溶剂去油处理后表面不应有油脂等污物，基体表面应为水湿润为好；干燥处理需要盲孔内必须吹干。第(2)步中，所述碱液除油后表面不应有油脂等污物，基体表面应为水湿润为好。另外，关于各种试剂的选用及含量也是严格限定的。这对于过程的各种处理时必要的。在优选实施例中，进一步地电镀也是基于所述镁锂合金化学镀镍或镁铝合金化学镀镍的基础上进行的。
具体实施方式
本发明的技术方案，即一种通用于镁锂合金和镁铝合金基体的化学镀镍工艺，其特征在于，所述工艺的步骤包括：
(1)在具有超声波清洗设备的固定槽中，将镁锂合金或镁铝合金基体进行有机溶剂去油处理15-30分钟，然后通过大功率吹风器进行干燥处理；
(2)在温度为70-80℃的耐碱槽中，将所述基体进行碱液除油15-20分钟，然后流水清洗；
(3)在190-250克/公升的铬酐溶液中，于室温下进行活化(一)处理，时间为30-90秒，然后流水清洗；
(4)在盛有15％体积浓度的HF(48％分析纯级)溶液的具有抽风装置的耐酸槽中，于室温下进行活化(二)处理，然后流水清洗；
(5)上电镀挂具，并进一步流水清洗；
(6)在室温下进行浸锌处理35-42秒，然后流水清洗，其中，浸锌液包括：
(7)在85～90℃的固定槽中，进行镀镍处理，时间为60～120，具体地，可根据厚度确定，然后流水清洗，其中，镀镍液包括：
(8)在80℃的固定槽中，通过0.02％的铬酐进行钝化后处理3-8分钟，然后开水清洗；
(9)在50-90℃的红外线烘箱中进行干燥处理，直至完全干燥，得到镁锂合金化学镀镍或镁铝合金化学镀镍；以及
一种上述所述化学镀镍工艺制备得到的镁锂合金化学镀镍或镁铝合金化学镀镍；以及
一种上述所述化学镀镍工艺制备得到的镁合金电镀镍、镁合金电镀银、镁合金电镀银/金、镁合金电镀镍/金。
进一步地，通过优化，优选地，所述有机溶剂为汽油；
优选地，所述碱液的组分及其含量包括：
优选地，所述湿润剂为十二磺基硫酸钠或聚乙二醇；
除有特殊说明外，优选地，各操作在塑料制固定槽中进行；
优选地，浸锌处理为40秒；
优选地，所述钝化后处理为5分钟；
优选地，在进入红外线烘箱干燥前，需要使用干毛巾进行擦拭；
进一步地，在本发明的一个优选实施例中，优选地，在步骤(9)之后，即在镁锂合金化学镀镍或镁铝合金化学镀镍的基础上，进一步地，其步骤还包括电镀铜、电镀镍工艺步骤或者电镀铜、电镀银工艺步骤或者电镀铜、电镀银、电镀金工艺步骤或者电镀铜、电镀镍、电镀金工艺步骤，对应上述工艺步骤分别得到镁合金电镀镍、镁合金电镀银、镁合金电镀银/金、镁合金电镀镍/金。
为更好地理解本发明的技术方案，通过以下实施例对其作进一步的解释和说明。
实施例1
(1)在具有超声波清洗设备的固定槽中，将镁锂合金或镁铝合金基体进行汽油去油处理15-30分钟，然后通过大功率吹风器进行干燥处理；
(2)在温度为70-80℃的耐碱槽中，将所述基体进行碱液除油15-20分钟，然后流水清洗，其中，所述碱液包括：
(3)在190-250克/公升的铬酐溶液中，于室温下进行活化(一)处理，时间为30-90秒，然后流水清洗；
(4)在盛有15％体积浓度的HF(48％分析纯级)溶液的具有抽风装置的耐酸槽中，于室温下进行活化(二)处理，然后流水清洗；
(5)上电镀挂具，并进一步流水清洗；
(6)在室温下进行浸锌处理40秒，然后流水清洗，其中，浸锌液包括：
(7)在85～90℃的固定槽中，进行镀镍处理，时间为60～120，具体地，可根据厚度确定，然后流水清洗，其中，镀镍液包括：
(8)在80℃的固定槽中，通过0.02％的铬酐进行钝化后处理5分钟，然后开水清洗；
(9)在50-90℃的红外线烘箱中进行干燥处理，直至完全干燥，得到镀镍镁锂合金或镀镍镁铝合金。
实施例2
(1)在具有超声波清洗设备的固定槽中，将镁锂合金或镁铝合金基体进行汽油去油处理15-30分钟，然后通过大功率吹风器进行干燥处理；
(2)在温度为70-80℃的耐碱槽中，将所述基体进行碱液除油15-20分钟，然后流水清洗，其中，所述碱液包括：
(3)在190-250克/公升的铬酐溶液中，于室温下进行活化(一)处理，时间为30-90秒，然后流水清洗；
(4)在盛有15％体积浓度的HF(48％分析纯级)溶液的具有抽风装置的耐酸槽中，于室温下进行活化(二)处理，然后流水清洗；
(5)上电镀挂具，并进一步流水清洗；
(6)在室温下进行浸锌处理40秒，然后流水清洗，其中，浸锌液包括：
(7)在85～90℃的固定槽中，进行镀镍处理，时间为60～120，具体地，可根据厚度确定，然后流水清洗，其中，镀镍液包括：
(8)在80℃的固定槽中，通过0.02％的铬酐进行钝化后处理5分钟，然后开水清洗；
(9)在50-90℃的红外线烘箱中进行干燥处理，直至完全干燥，得到镀镍镁锂合金或镀镍镁铝合金。
以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。
Claims (8)
1.一种通用于镁锂合金和镁铝合金基体的化学镀镍工艺，其特征在于，所述工艺的步骤包括：
(1)在具有超声波清洗设备的固定槽中，将镁锂合金或镁铝合金基体进行汽油去油处理15-30分钟，然后通过大功率吹风器进行干燥处理；
(2)在温度为70-80℃的耐碱槽中，将所述基体进行碱液除油15-20分钟，然后流水清洗，其中，碱液包括：
(3)在190-250克/公升的铬酐溶液中，于室温下进行活化(一)处理，时间为30-90秒，然后流水清洗；
(4)在盛有15％体积浓度的HF溶液的具有抽风装置的耐酸槽中，于室温下进行活化(二)处理，然后流水清洗；其中15％体积浓度的HF溶液采用48％分析纯级HF配制；
(5)上电镀挂具，并进一步流水清洗；
(6)在室温下进行浸锌处理35-42秒，然后流水清洗，其中，浸锌液包括：
(7)在85～90℃的固定槽中，进行镀镍处理，时间为60～120分钟，具体地，可根据厚度确定，然后流水清洗，其中，镀镍液包括：
其中，HF为48％分析纯级HF，氨水的浓度为31ml/L。
(8)在80℃的固定槽中，通过0.02％的铬酐进行钝化后处理3-8分钟，然后开水清洗；
(9)在50-90℃的红外线烘箱中进行干燥处理，直至完全干燥，得到镁锂合金化学镀镍或镁铝合金化学镀镍。
2.根据权利要求1所述化学镀镍工艺，其特征在于，所述润湿剂为十二磺基硫酸钠或聚乙二醇。
3.根据权利要求1所述化学镀镍工艺，其特征在于，所述浸锌处理为40秒。
4.根据权利要求1所述化学镀镍工艺，其特征在于，所述钝化后处理为5分钟。
5.根据权利要求1所述化学镀镍工艺，其特征在于，在进入红外线烘箱干燥前，需要使用干毛巾进行擦拭。
6.根据权利要求1所述化学镀镍工艺，其特征在于，在步骤(9)之后，即在镁锂合金化学镀镍或镁铝合金化学镀镍的基础上，进一步地，其步骤还包括电镀铜和电镀镍工艺步骤，该步骤得到镁合金电镀镍；或者电镀铜和电镀银工艺步骤，该步骤得到镁合金电镀银；或者电镀铜、电镀银和电镀金工艺步骤，该步骤得到镁合金电镀银/金；或者电镀铜、电镀镍和电镀金工艺步骤，该步骤得到镁合金电镀镍/金。
7.一种如权利要求1-6任意一项所述化学镀镍工艺制备得到的镁锂合金化学镀镍或镁铝合金化学镀镍。
8.一种如权利要求6所述化学镀镍工艺制备得到的镁合金电镀镍、镁合金电镀银、镁合金电镀银/金、镁合金电镀镍/金。
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