CN105887055B - 一种对锌、铝杂质有高容忍度、长寿命的化学镀镍液 - Google Patents

Abstract

本发明涉及化学镀镍技术领域，具体地涉及一种对锌、铝杂质有高容忍度、长寿命的化学镀镍液。包括硫酸镍10‑25g/L，次亚磷酸10‑30g/L，醋酸钠1‑10g/L，柠檬酸钠1‑5g/L，苹果酸1‑10g/L，络合剂A 100‑200mg/L，稳定剂B1‑20mg/L，稳定剂C 1‑20mg/L。本发明稳定性好，对锌、铝杂质具有很高的容忍度；镀液使用寿命长，操作简单，使用方便；所得镀层的外观、硬度、抗蚀性以及耐磨性等性能均达到甚至超过所需指标；极具推广和使用价值。

Description

一种对锌、铝杂质有高容忍度、长寿命的化学镀镍液

技术领域

本发明涉及化学镀镍技术领域，具体地涉及一种对锌、铝杂质有高容忍度、长寿命的化学镀镍液。

背景技术

化学镀镍，又称为无电解镀镍，是在金属盐和还原剂共同存在的溶液中靠自催化的化学反应而在金属表面沉积了金属镀层的新的成膜技术，化学镀镍所镀出的镀层为Ni-P合金。通过化学镀镍的方法可以获得厚度均匀、镀层致密、孔隙率低的镀层，适用于复杂零件的镀覆，不需用电源，可以在金属及非金属基体上镀覆，具有优异的化学、机械、电磁性能，且是锌合金和铝合金理想的表面改性技术之一，其镀层具有抗腐蚀性好、表面硬度高、耐磨损以及装饰性等优异的特性和工艺可行性。因此，目前化学镀镍在工业上得到了广泛的应用，化学镀Ni-P合金镀层也已广泛应用于机械、电子、塑料、模具、冶金、石油化工、陶瓷、水力、航空航天等工业部门，是一项很有发展前途的高新技术之一。

然而现有的化学镀镍溶液因自身的不稳定，在镀液的配制和使用过程中，由于化学药品及前处理溶液、基体金属的溶解、清洗不良甚至工艺用水本身已被污染等原因，不可避免地给镀液带入一些有害的杂质元素如Zn²⁺、Al³⁺、Pb²⁺、Cr³⁺、Cu²⁺、Fe²⁺等，这些金属离子污染对化学镀镍的影响是深远的，当这些杂质超过一定量时，就会引发出一系列质量问题，如在工件表面进行化学镀镍时，当镀液中的锌或铝杂质含量达到一定程度，镀层便会发灰、发黑、产生大量针孔，严重破坏了镀层的结合力。因此，研发出一种对锌杂质和铝杂质有高容忍度的化学镀镍液显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有化学镀镍溶液中存在锌杂质或铝杂质时，镀速减慢、镀层变差的缺陷，提供了一种稳定性好、对杂质的容忍度高、使用寿命长的化学镀镍液。为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种对锌、铝杂质有高容忍度、长寿命的化学镀镍液，包括以下组成成分：

所述的络合剂A为有机多硫类化合物。

所述的有机多硫类化合物为多硫化铵、异丁基多硫化物、二叔丁基三硫化物、二叔丁基四硫化物其中的一种。

所述的稳定剂B由硫脲类衍生物组成。

所述的硫脲类衍生物为硫脲、异硫脲鎓盐、呋苯硫脲、二甲基硫脲其中的一种。所述的稳定剂C为噻唑类化合物。

所述的噻唑类化合物为疏基苯并噻唑、苯并噻唑、硝基苯并噻唑其中的一种。

本发明的化学镀镍液，其工作温度为85-90℃；工作pH值为4.2-5.0，使用氨水进行调节；施镀时间为30min-1h。

本发明与现有技术相比，有益效果在于：

本化学镀镍液稳定性好，对锌、铝杂质具有很高的容忍度，直到杂质离子的含量高于200mg/L才会影响镀层的质量；

锌杂质或是铝杂质对本化学镀镍液的沉积速度影响小，甚至杂质离子达到200mg/L时，还能保持较快的沉积速度，且此时得到的镀层仍保持平整、乌亮、无针孔；

安全环保，所使用稳定剂中不添加铅、镉等重金属；

镀液使用寿命长，操作简单，使用方便；

所得镀层的外观、硬度、抗蚀性以及耐磨性等性能均达到甚至超过所需指标。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，详细说明本发明。

本发明所用的试剂：

硫酸镍、次亚磷酸钠、醋酸钠、柠檬酸钠、苹果酸以上试剂均为市售分析纯试剂。

本发明实施例所用的基材：

规格为65rnm×50mm×0.25mm的黄铜片，镀液的装载量为1～2dm²/L。

本发明实施例所用的取样：

络合剂A以多硫化铵为例，稳定剂B以硫脲为例，稳定剂C以苯并噻唑为例；化学镀镍镀液中添加锌杂质以硫酸锌为例，添加铝杂质以硝酸铝为例。

本发明化学镀镍的工艺流程如下：

化学除油--酸洗[10％(质量分数)H₂SO₄]--去离子水--化学镀镍--去离子水--冷风吹干--镀层检测。

本发明实施例化学镀镍的工艺条件为：

工作温度为89℃；工作pH值为4.5，使用氨水进行调节；施镀时间为30min。

实施例1

化学镀镍液的组成如下：

按照上述各组分及含量配置好化学镀镍液后，在前述化学镀镍液的工艺条件下，按照化学镀镍工艺流程对黄铜基板进行镀镍，镀镍完成后，测试镀层的沉积速度、硬度、耐蚀性和孔隙率。

实施例2

化学镀镍液的组成如下：

按照上述各组分及含量配置好化学镀镍液后，在前述化学镀镍液的工艺条件下，按照化学镀镍的工艺流程对黄铜基板进行镀镍，镀镍完成后，测试镀层的沉积速度、硬度、耐蚀性和孔隙率。

实施例3、4、5、6、7化学镀镍液的组成中次亚磷酸钠、醋酸钠、柠檬酸钠、苹果酸、络合剂A、稳定剂B、稳定剂C的含量与实例1和实例2相同，硫酸锌的含量分别为50mg/L、75mg/L、100mg/L、150mg/L、200mg/L，工艺条件及工艺流程也与实例1和实例2相同，镀镍完成后，测试镀层的沉积速度，硬度，耐蚀性和孔隙率。

实施例8

化学镀镍液组成如下：

按照上述各组分及含量配置好化学镀镍液后，在前述化学镀镍液的工艺 条件下，按照化学镀镍工艺流程对黄铜基板进行镀镍，镀镍完成后，测试镀层的沉积速度、硬度、耐蚀性和孔隙率。

实施例9

性能实验测试：

将实施例1-8所测试镀层的沉积速度、硬度、耐蚀性和孔隙率记录到表1，将实施例9所测试镀层的沉积速度、硬度、耐蚀性和孔隙率记录到表2；

其中，镀层的沉积速度采用增重法测试；镀层的硬度采用HX-1显微硬度计测试；镀层的中性盐雾腐蚀试验按GB96458-86中规定的方法进行测试；镀层的孔隙率按GB5935中规定的方法进行测试。

表1。

表2。

实验结果分析：由表1和表2可见，本发明所得镀层镀速快，耐蚀性能优异，镀液稳定性高，使用寿命长，对锌、铝杂质具有很高的容忍度，完全满足化学镀镍的工业要求。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明，本文所定义一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (3)

1.一种对锌、铝杂质有高容忍度、长寿命的化学镀镍液，其特征在于：包括以下组成成分，

硫酸镍 10-25g/L；

次亚磷酸钠 10-30g/L；

醋酸钠 1-10g/L；

柠檬酸钠 1-5g/L；

苹果酸 1-10g/L；

有机多硫类化合物 100-200mg/L；

硫脲 1-20mg/L；

苯并噻唑 1-20mg/L；

剩余部分为去离子水。

2.根据权利要求1所述的一种对锌、铝杂质有高容忍度、长寿命的化学镀镍液，其特征在于：包括以下组成成分，

硫酸镍 20g/L；

次亚磷酸钠 25g/L；

醋酸钠 5g/L；

柠檬酸钠 1g/L；

苹果酸 5g/L；

有机多硫类化合物 100mg/L；

硫脲 10mg/L；

苯并噻唑 10mg/L；

剩余部分为去离子水。

3.根据权利要求1所述的一种对锌、铝杂质有高容忍度、长寿命的化学镀镍液，其特征在于：所述的有机多硫类化合物为多硫化铵、异丁基多硫化物、二叔丁基三硫化物、二叔丁基四硫化物其中的一种或多种。