CN106400059A - 一种用于电铸高硬度低应力镍制件的电解液添加剂 - Google Patents

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明平美
陈月涛
杨文娟
秦歌
李欣潮
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    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
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Abstract

本发明公开了一种用于电铸高硬度低应力镍制件的电解液添加剂，所述添加剂包括有机添加剂和稀土添加剂，其特征在于：所述的有机添加剂包括150‑200g/L的糖精钠、30‑50g/L的乙氧基化丁炔二醇、10‑20g/L的N,N‑二乙基丙炔胺硫酸盐、80‑120g/L的吡啶嗡羟丙磺基内盐、1‑2g/L的S‑羧乙基异硫脲氯化物和8‑10g/L的乙烯基磺酸钠；所述的稀土添加剂包括0.4‑0.8g/L的氯化镧（LaCl3.7H2O）和0.2‑0.4g/L的氯化铈（CeCl3.7H2O）。本发明所提供的添加剂可以获得光亮光整表面、硬度高、内应力低等工艺效果且电解液易维护、添加量与消耗量少、可用于氨基磺酸镍电解液体系和硫酸镍电解液体系。

Description

一种用于电铸高硬度低应力镍制件的电解液添加剂
技术领域
本发明涉及电铸技术领域，具体涉及一种用于电铸高硬度低应力镍制件的电解液添加剂。
背景技术
镍是最常用的电铸金属之一。目前，在工业生产中，镍的电铸绝大多数都基于硫酸镍电解液体系和氨基磺酸镍电解液体系来实施的。电铸镍制件的表面形貌、光整度、机械与物化性能除与基础槽液成分、添加剂成分与添加量等有关外，还与操作参数如温度、搅拌方式与强度、电流密度等因素有关联。这其中，电铸镍制件的形貌与性能对电解液体系中的添加剂成分与添加量的最为敏感。而且，在很多情况下，要想获得光亮光整表面、高硬度（大于400HV）、超低应力或其他某种特殊形貌与性能的电铸镍制件，如果没有添加合适成分的适量添加剂，几乎无法实现。此外，与调控其它工艺参数相比，通过调整添加剂的组分和添加量，能更容易获得所需的电铸镍形貌特征与性能。为此，研制长效高性能的电解液添加剂一直是本领域学术界与产业界的核心任务之一。目前，高性能的镍电镀电铸添加剂主要是由国际少数几家公司（如安美特等）垄断生产，组分保密。
相对而言，用于制备镀层的镍电镀添加剂的理论与技术比较完善，产品种类也比较多。但目前市场上用于镍电铸的高性能添加剂极少。在电铸实践中，普遍应用的添加剂是糖精钠或1,4-丁炔二醇或它们的合理组合。但是，基于上述添加剂的镍电铸制件往往存在硬度较低且应力大、易变形、表面粗糙（需二次加工）等不足，远远无法满足现代镍电铸生产的应用要求。而且，上述添加剂的消耗量大、分解产物多，导致电解液的维护极难、寿命短、产品性能一致差等问题。尽管市场上也有一些多种成分复合的组合型镍电铸添加剂，但都存在这样那样的不足，综合性能与实用性不高。为此，亟待开发一种易于获得光亮光整表面、硬度高、内应力低等工艺效果且电解液易维护、添加量与消耗量少的、可用于氨基磺酸镍电解液体系和硫酸镍电解液体系的高性能镍电铸添加剂。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种可用于氨基磺酸镍电解液体系和硫酸镍电解液体系的高性能镍电铸添加剂。
为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种用于电铸高硬度低应力镍制件的电解液添加剂，包括有机添加剂和稀土添加剂，其特征在于：所述的有机添加剂包括150-200g/L的糖精钠、30-50g/L的乙氧基化丁炔二醇、10-20g/L的N,N-二乙基丙炔胺硫酸盐、80-120g/L的吡啶嗡羟丙磺基内盐、1-2g/L的S-羧乙基异硫脲氯化物和8-10g/L的乙烯基磺酸钠；所述的稀土添加剂包括0.4-0.8g/L的氯化镧（LaCl3.7H2O）和0.2-0.4g/L的氯化铈（CeCl3.7H2O）。
所述的氯化镧（LaCl3.7H2O）和所述的氯化铈（CeCl3.7H2O）的质量比为2:1。
所述添加剂的开缸量为0.5-2mL/L，消耗量为50-100mL/kA•h。
本发明提供的一种可用于氨基磺酸镍电解液体系和硫酸镍电解液体系的高性能镍电铸添加剂，易于获得光亮光整表面、硬度高、内应力低等工艺效果且电解液易维护、添加量与消耗量少。
具体实施方式。
为了更好的理解本发明，下面结合实例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实例。
实例1。
所用电解液组分为：硫酸镍（NiSO4.6H2O） 300g/L， 氯化镍（NiCl2.6H2O） 10g/L，硼酸 40g/L，pH为4.5-4.8，温度为55oC，电流密度为2A/dm2，电铸时间为1小时。添加剂的各组分为150g/L的糖精钠、30g/L的乙氧基化丁炔二醇、10g/L的N,N-二乙基丙炔胺硫酸盐、80g/L的吡啶嗡羟丙磺基内盐、1g/L的S-羧乙基异硫脲氯化物和8g/L的乙烯基磺酸钠、0.6g/L的氯化镧（LaCl3.7H2O）和0.3g/L的氯化铈（CeCl3.7H2O）。添加剂的开缸量为1.5mL/L，消耗量为70mL/kA.h，得到的电铸层表面光亮光整，无毛刺针孔，硬度值为500±52HV，应力值为8±1.8MPa。
实例2。
所用电解液组分为：氨基磺酸镍（Ni(SO3NH2)2 ·4H2O） 450g/L， 氯化镍（NiCl2.6H2O） 8g/L， 硼酸 40g/L，pH为4.8-5.0，温度为55oC，电流密度为2A/dm2，电铸时间为1小时。所述的一种可用于氨基磺酸镍电解液体系和硫酸镍电解液体系的高性能镍电铸添加剂，各组分的浓度为200g/L的糖精钠、50g/L的乙氧基化丁炔二醇、20g/L的N,N-二乙基丙炔胺硫酸盐、120/L的吡啶嗡羟丙磺基内盐、2g/L的S-羧乙基异硫脲氯化物、10g/L的乙烯基磺酸钠、0.4g/L的氯化镧（LaCl3.7H2O）和0.2g/L的氯化铈（CeCl3.7H2O）。添加剂的开缸量为1mL/L，消耗量为50mL/kA.h，得到的电铸层表面光亮光整，无毛刺针孔，硬度值为580±48HV，应力值为5±2.4Mpa。

Claims (3)

1.一种用于电铸高硬度低应力镍制件的电解液添加剂，包括有机添加剂和稀土添加剂，其特征在于：所述的有机添加剂包括150-200g/L的糖精钠、30-50g/L的乙氧基化丁炔二醇、10-20g/L的N,N-二乙基丙炔胺硫酸盐、80~120g/L的吡啶嗡羟丙磺基内盐、1-2g/L的S-羧乙基异硫脲氯化物和8-10g/L的乙烯基磺酸钠；所述的稀土添加剂包括0.4-0.8g/L的氯化镧（LaCl3.7H2O）和0.2-0.4g/L的氯化铈（CeCl3.7H2O）。
2.根据权利1所述的一种用于电铸高硬度低应力镍制件的电解液添加剂，其特征在于：所述的氯化镧（LaCl3.7H2O）和所述的氯化铈（CeCl3.7H2O）的质量比为2:1。
3.根据权利1所述的一种用于电铸高硬度低应力镍制件的电解液添加剂，其特征在于：所述添加剂的开缸量为0.5-2mL/L，消耗量为50-100mL/kA•h。
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