CN105112899A - 一种碱性化学镀镍钨磷合金光亮剂及应用有该光亮剂的化学镀方法 - Google Patents

一种碱性化学镀镍钨磷合金光亮剂及应用有该光亮剂的化学镀方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种碱性化学镀镍钨磷合金光亮剂，以1L计，该光亮剂中含有90～120g糖精、1.0～2.0g丙氧基化丙炔醇、0.8～1.5g壬基酚聚氧乙烯醚、0.6～1.5g十二烷基硫酸钠及余量的水。本发明还涉及应用有上述光亮剂的制备方法。本发明包含硫酸镍、次亚磷酸钠、钨酸钠、柠檬酸钠、葡萄糖酸钠、硫酸铵及四硼酸钠的光亮剂组成成分简单、制备成本低，且便于调控，从而使光亮剂具有较好的结合力，并很好的与镀镍钨磷合金的溶液体系相结合，适应镀镍钨磷合金化学镀的工作条件；本发明的应用有上述光亮剂的化学镀方法，在镍钨磷合金基础溶液中加入光亮剂之后，形成的镍钨磷合金镀层均匀、光亮度好、脆性小且结合力高，从而有效延长了镍钨磷合金镀层的使用寿命。

Description

一种碱性化学镀镍钨磷合金光亮剂及应用有该光亮剂的化学镀方法
技术领域
本发明涉及金属表面处理技术领域，具体指一种碱性化学镀镍钨磷合金光亮剂，本发明还涉及应用有上述光亮剂的化学镀方法。
背景技术
化学镀镍磷合金是利用氧化-还原反应在催化比表面沉积一层合金镀层，化学镀镍磷合金镀层具有良好的耐蚀性和耐磨性，镀层厚度均匀、硬度高且仿形性好，在化工机械乃至宇宙航空领域都具有广泛的应用。而与化学镀镍磷合金相比，化学镀镍钨磷合金由于可进一步提高镀层的耐磨性、耐腐蚀性和热稳定性，从而获得了越来越多的关注和应用。
在某些要求较高的使用环境下，化学镀镍钨磷合金镀层不仅要具有高硬度、低孔隙率和良好的结合力，而且要有高的光亮度。在化学镀镍磷合金时，提高镀层光亮度最常用的办法，是在化学镀液中添加光亮剂。目前研究和应用比较多的是酸性化学镀镍磷合金光亮剂，适合碱性化学镀镍磷合金的光亮剂研究和应用的甚少，且尚无适合化学镀镍钨磷合金光亮剂的报导。
授权公告号为CN100462485C的中国发明专利《碱性化学镀镍复合光亮剂及其使用方法》(申请号：CN200610050250.1)披露了一种光亮剂，以1升计，其是由初级光亮剂含量为10～20g，次级光亮剂含量为25～50g和辅助光亮剂含量为30～52g，其余为水所组成的复合光亮剂。该复合光亮剂虽然能在零件表面获得光亮的镀镍层，但其组成复杂、制备成本高，各组分之间调控困难从而导致光亮剂的结合力较低；并且，上述光亮剂适用于镀镍磷合金，但并不能很好的适用于镀镍钨磷合金的溶液体系和工作条件。
因此，提供一种适用于镀镍钨磷合金的碱性化学镀光亮剂，显得尤为必要。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种组成成分简单、制备成本低且便于调配的碱性化学镀镍钨磷合金光亮剂。
本发明所要解决的另一个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种应用有上述光亮剂的化学镀方法，该方法得到的镍钨磷合金镀层光亮度好、脆性小且结合力高。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种碱性化学镀镍钨磷合金光亮剂，其特征在于：
以1L计，该光亮剂中含有90～120g糖精、1.0～2.0g丙氧基化丙炔醇、0.8～1.5g壬基酚聚氧乙烯醚、0.6～1.5g十二烷基硫酸钠及余量的水。
一种应用有上述光亮剂的化学镀方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)配置镍钨磷合金基础溶液：以1L计，该基础溶液中包含硫酸镍20～30g、次亚磷酸钠15～25g、钨酸钠30～40g、柠檬酸钠50～70g、葡萄糖酸钠15～25g、硫酸铵25～35g及四硼酸钠5～8g；
(2)添加光亮剂：向步骤(1)配置的镍钨磷合金基础溶液中添加所述的光亮剂，然后用氨水溶液调节镍钨磷合金基础溶液的pH值为7.5～8.5；
(3)施镀：零件经过前处理后，浸入步骤(2)所得添加了光亮剂的化学镀镍钨磷合金溶液中进行施镀，施镀温度为83～87℃，装载量为0.6～2dm2/L，施镀时间为30～40min。
作为改进，步骤(2)中所添加的光亮剂与镍钨磷合金基础溶液的体积比为1:85～125。采用该体积比，使光亮剂能很好的与镀镍钨磷合金的溶液体系相结合，达到更好的化学镀效果。
优选地，步骤(2)中所述氨水溶液的体积浓度为20％～30％。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明包含硫酸镍、次亚磷酸钠、钨酸钠、柠檬酸钠、葡萄糖酸钠、硫酸铵及四硼酸钠的光亮剂组成成分简单、制备成本低，且便于调控，从而使光亮剂具有较好的结合力，并很好的与镀镍钨磷合金的溶液体系相结合，适应镀镍钨磷合金化学镀的工作条件；
本发明的应用有上述光亮剂的化学镀方法，在镍钨磷合金基础溶液中加入光亮剂之后，形成的镍钨磷合金镀层均匀、光亮度好、脆性小且结合力高，从而有效延长了镍钨磷合金镀层的使用寿命。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1：
本实施例以铅黄铜(HPb59-1)零件的化学镀镍钨磷合金为例，对化学镀镍钨磷合金层的方法进行说明。
以1L计，本实施例碱性化学镀镍钨磷合金光亮剂中含有100g糖精、1.5g丙氧基化丙炔醇、1.0g壬基酚聚氧乙烯醚、1.0g十二烷基硫酸钠及余量的水。
本实施例中应用有上述光亮剂的化学镀方法包括以下步骤：
(1)配置镍钨磷合金基础溶液：以1L计，该基础溶液中包含硫酸镍26g、次亚磷酸钠20g、钨酸钠35g、柠檬酸钠60g、葡萄糖酸钠20g、硫酸铵30g及四硼酸钠6g；
(2)添加光亮剂：在搅拌作用下，向步骤(1)配置的镍钨磷合金基础溶液中添加光亮剂，所添加的光亮剂与镍钨磷合金基础溶液的体积比为1:100，然后用体积浓度为25％的氨水溶液调节镍钨磷合金基础溶液的pH值为8.0；
(3)施镀：零件经过前处理后，浸入步骤(2)所得添加了光亮剂的化学镀镍钨磷合金溶液中进行施镀，施镀温度为86℃，装载量为1dm2/L，施镀时间为35min。
本实施例中所的得到的镍钨磷合金镀层厚度为0.008mm，表面光亮均匀，加热至250℃，保温60min，然后水冷条件下不鼓泡、不起皮，具有较好的结合力好，镀液使用寿命达6个周期以上。
实施例2：
本实施例以锌合金(ZnAl4-1)压铸零件化学镀镍钨磷合金为例，对化学镀镍钨磷合金层的方法进行说明。
以1L计，本实施例碱性化学镀镍钨磷合金光亮剂中含有120g糖精、2.0g丙氧基化丙炔醇、1.5g壬基酚聚氧乙烯醚、1.5g十二烷基硫酸钠及余量的水。
本实施例中应用有上述光亮剂的化学镀方法包括以下步骤：
(1)配置镍钨磷合金基础溶液：以1L计，该基础溶液中包含硫酸镍26g、次亚磷酸钠20g、钨酸钠35g、柠檬酸钠60g、葡萄糖酸钠20g、硫酸铵30g及四硼酸钠6g；
(2)添加光亮剂：向步骤(1)配置的镍钨磷合金基础溶液中添加所述的光亮剂，所添加的光亮剂与镍钨磷合金基础溶液的体积比为1:100，然后用体积浓度为25％的氨水溶液调节镍钨磷合金基础溶液的pH值为8.0；
(3)施镀：零件经过前处理后，浸入步骤(2)所得添加了光亮剂的化学镀镍钨磷合金溶液中进行施镀，施镀温度为84℃，装载量为1dm2/L，施镀时间为35min。
本实施例中所的得到的镍钨磷合金镀层厚度为0.0075mm，表面光亮均匀，加热至150℃，保温60min，然后水冷条件下不鼓泡、不起皮，具有较好的结合力好，镀液使用寿命达5个周期以上。
实施例3：
本实施例以调质钢(40Cr)零件化学镀镍钨磷合金为例，对化学镀镍钨磷合金层的方法进行说明。
以1L计，本实施例碱性化学镀镍钨磷合金光亮剂中含有90g糖精、1.0g丙氧基化丙炔醇、0.8g壬基酚聚氧乙烯醚、0.6g十二烷基硫酸钠及余量的水。
本实施例中应用有上述光亮剂的化学镀方法包括以下步骤：
(1)配置镍钨磷合金基础溶液：以1L计，该基础溶液中包含硫酸镍26g、次亚磷酸钠20g、钨酸钠35g、柠檬酸钠60g、葡萄糖酸钠20g、硫酸铵30g及四硼酸钠6g；
(2)添加光亮剂：向步骤(1)配置的镍钨磷合金基础溶液中添加所述的光亮剂，所添加的光亮剂与镍钨磷合金基础溶液的体积比为1:100，然后用体积浓度为25％的氨水溶液调节镍钨磷合金基础溶液的pH值为8.0；
(3)施镀：零件经过前处理后，浸入步骤(2)所得添加了光亮剂的化学镀镍钨磷合金溶液中进行施镀，施镀温度为84℃，装载量为1dm2/L，施镀时间为35min。
本实施例中所的得到的镍钨磷合金镀层厚度为0.010mm，表面光亮均匀，加热至300℃，保温60min，然后水冷条件下不鼓泡、不起皮，具有较好的结合力好，镀液使用寿命达6个周期以上。
实施例4：
本实施例以铅黄铜(HPb59-1)零件的化学镀镍钨磷合金为例，对化学镀镍钨磷合金层的方法进行说明。
以1L计，本实施例碱性化学镀镍钨磷合金光亮剂中含有90g糖精、2g丙氧基化丙炔醇、1.2g壬基酚聚氧乙烯醚、1.5g十二烷基硫酸钠及余量的水。
本实施例中应用有上述光亮剂的化学镀方法包括以下步骤：
(1)配置镍钨磷合金基础溶液：以1L计，该基础溶液中包含硫酸镍25g、次亚磷酸钠20g、钨酸钠35g、柠檬酸钠70g、葡萄糖酸钠20g、硫酸铵35g及四硼酸钠8g；
(2)添加光亮剂：在搅拌作用下，向步骤(1)配置的镍钨磷合金基础溶液中添加光亮剂，所添加的光亮剂与镍钨磷合金基础溶液的体积比为1:85，然后用体积浓度为20％的氨水溶液调节镍钨磷合金基础溶液的pH值为7.5；
(3)施镀：零件经过前处理后，浸入步骤(2)所得添加了光亮剂的化学镀镍钨磷合金溶液中进行施镀，施镀温度为85℃，装载量为1.2dm2/L，施镀时间为30min。
本实施例中所的得到的镍钨磷合金镀层厚度为0.009mm，表面光亮均匀，加热至250℃，保温60min，然后水冷条件下不鼓泡、不起皮，具有较好的结合力好，镀液使用寿命达6个周期以上。
实施例5：
本实施例以调质钢(40Cr)零件化学镀镍钨磷合金为例，对化学镀镍钨磷合金层的方法进行说明。
以1L计，本实施例碱性化学镀镍钨磷合金光亮剂中含有100g糖精、1.0g丙氧基化丙炔醇、1.5g壬基酚聚氧乙烯醚、0.6g十二烷基硫酸钠及余量的水。
本实施例中应用有上述光亮剂的化学镀方法包括以下步骤：
(1)配置镍钨磷合金基础溶液：以1L计，该基础溶液中包含硫酸镍20g、次亚磷酸钠25g、钨酸钠40g、柠檬酸钠50g、葡萄糖酸钠25g、硫酸铵30g及四硼酸钠7g；
(2)添加光亮剂：向步骤(1)配置的镍钨磷合金基础溶液中添加所述的光亮剂，所添加的光亮剂与镍钨磷合金基础溶液的体积比为1:125，然后用体积浓度为25％的氨水溶液调节镍钨磷合金基础溶液的pH值为8.0；
(3)施镀：零件经过前处理后，浸入步骤(2)所得添加了光亮剂的化学镀镍钨磷合金溶液中进行施镀，施镀温度为87℃，装载量为2dm2/L，施镀时间为35min。
本实施例中所的得到的镍钨磷合金镀层厚度为0.0095mm，表面光亮均匀，加热至300℃，保温60min，然后水冷条件下不鼓泡、不起皮，具有较好的结合力好，镀液使用寿命达6个周期以上。
实施例6：
本实施例以锌合金(ZnAl4-1)压铸零件化学镀镍钨磷合金为例，对化学镀镍钨磷合金层的方法进行说明。
以1L计，本实施例碱性化学镀镍钨磷合金光亮剂中含有120g糖精、1.5g丙氧基化丙炔醇、0.8g壬基酚聚氧乙烯醚、1.0g十二烷基硫酸钠及余量的水。
本实施例中应用有上述光亮剂的化学镀方法包括以下步骤：
(1)配置镍钨磷合金基础溶液：以1L计，该基础溶液中包含硫酸镍30g、次亚磷酸钠15g、钨酸钠30g、柠檬酸钠60g、葡萄糖酸钠15g、硫酸铵25g及四硼酸钠5g；
(2)添加光亮剂：向步骤(1)配置的镍钨磷合金基础溶液中添加所述的光亮剂，所添加的光亮剂与镍钨磷合金基础溶液的体积比为1:100，然后用体积浓度为30％的氨水溶液调节镍钨磷合金基础溶液的pH值为8.5；
(3)施镀：零件经过前处理后，浸入步骤(2)所得添加了光亮剂的化学镀镍钨磷合金溶液中进行施镀，施镀温度为83℃，装载量为0.6dm2/L，施镀时间为40min。
本实施例中所的得到的镍钨磷合金镀层厚度为0.0080mm，表面光亮均匀，加热至150℃，保温60min，然后水冷条件下不鼓泡、不起皮，具有较好的结合力好，镀液使用寿命达6个周期以上。

Claims (4)

1.一种碱性化学镀镍钨磷合金光亮剂，其特征在于：
以1L计，该光亮剂中含有90～120g糖精、1.0～2.0g丙氧基化丙炔醇、0.8～1.5g壬基酚聚氧乙烯醚、0.6～1.5g十二烷基硫酸钠及余量的水。
2.一种应用有权利要求1所述光亮剂的化学镀方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)配置镍钨磷合金基础溶液：以1L计，该基础溶液中包含硫酸镍20～30g、次亚磷酸钠15～25g、钨酸钠30～40g、柠檬酸钠50～70g、葡萄糖酸钠15～25g、硫酸铵25～35g及四硼酸钠5～8g；
(2)添加光亮剂：向步骤(1)配置的镍钨磷合金基础溶液中添加所述的光亮剂，然后用氨水溶液调节镍钨磷合金基础溶液的pH值为7.5～8.5；
(3)施镀：零件经过前处理后，浸入步骤(2)所得添加了光亮剂的化学镀镍钨磷合金溶液中进行施镀，施镀温度为83～87℃，装载量为0.6～2dm2/L，施镀时间为30～40min。
3.根据权利要求2所述的光亮剂的化学镀方法，其特征在于：步骤(2)中所添加的光亮剂与镍钨磷合金基础溶液的体积比为1:85～125。
4.根据权利要求2所述的光亮剂的化学镀方法，其特征在于：步骤(2)中所述氨水溶液的体积浓度为20％～30％。
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