CN1073644C - 化学镀镍液 - Google Patents

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Abstract

一种化学镀镍液，采用柠檬酸和甲基四羟苯邻二酸酐添加剂，由于柠檬酸和甲基四羟苯邻二酸酐可组成镍的双络合体系，从而提高镍离子在溶液中的稳定性和溶液的沉积速度；由于甲基四羟苯邻二酸酐能减少镀层的针孔，提高镀层的致密度，从而使镀层的耐腐蚀性得以提高。从而降低了化学镀镍的生产成本，因而可以广泛应用于国民经济各方面的企业中，作为在严酷环境条件下工作的零件的化学镀镍的工艺。

Description

化学镀镍液
本发明涉及冶金领域对金属材料的镀覆技术，更详细地是用表面化学处理方法对金属材料表面进行镀覆的镀镍液配方。
各种化工设备用的管道、阀门、容器以及汽车燃油系统和消音器等均是用金属材料制造，易受酸、碱、盐及硫化氢气体等腐蚀剂的腐蚀，因此需要镀覆表面保护层，防止腐蚀。现有技术一般使用电镀或涂料进行表面防护处理，电镀法中的化学镀镍法是将试样浸泡在溶液内一段时间，试样表面沉积一层镀层，取出，处理完成。
现有化学镀镍法采用的溶液是水溶液，主要含有硫酸镍或氯化镍、次亚磷酸钠、乙酸钠或柠檬酸钠，三种成分的用量大约是15-30∶520-30∶0-20重量份数，溶于1000份重量水中配制成化学镀镍液。其缺点是稳定性差，为了提高化学镀镍液在使用过程中的稳定性，现有技术也有在化学镀镍液中加入具有稳定作用的醋酸铅、硫脲、钨钼酸、碘酸等添加剂，这些添加剂的加入，虽然能提高溶液的稳定性，但降低了镀层的沉积速度，并使镀层的耐腐蚀性能下降。为此，必须增加镀层厚度才能保持原有的耐腐蚀性能，使化学镀镍成本成倍地增加，限制了化学镀镍的工业应用。
现有技术也有在化学镀镍液中加入柠檬酸添加剂，柠檬酸是镍的络合物，对提高化学镀镍液的稳定性，提高所形成的镀层的耐腐蚀性有一定的效果，但镀层沉积速度太慢，仍难以满足工业生产的需要。
本发明的目的在于针对现有技术存在的缺陷，提供一种化学镀镍液，采用一种添加剂，既能提高化学镀镍液的稳定性，也能提高镀层的耐腐蚀性和沉积速度。
本发明的化学镀镍液采用柠檬酸和甲基四羟苯邻二酸酐添加剂，其各组成分的重量份数为
硫酸镍或氯化镍     15-30
次亚磷酸钠         20-30
乙酸钠或柠檬酸钠   0-20
柠檬酸             10-20
甲基四羟苯邻二酸酐 1.5-2.5
水                 1000
本发明采用柠檬酸和甲基四羟苯邻二酸酐添加剂，是因为柠檬酸和甲基四羟苯邻二酸酐可组成镍的双络合体系，从而提高镍离子在溶液中的稳定性和溶液的沉积速度。同时由于甲基四羟苯邻二酸酐能减少镀层的针孔，提高镀层的致密度，从而使镀层的耐腐蚀性得以提高。
本发明化学镀镍液的配制方法与现有技术基本相同，即依次将硫酸镍、次亚磷酸钠、乙酸钠、柠檬酸、甲基四羟苯邻二酸酐溶于水中，用硫酸或氨水等调节溶液PH值在4.3-4.5。
对试样表面进行化学镀镍处理时，将已配好的化学镀镍液加热到90℃左右，将试样悬挂在盛有上述溶液的的镀槽内，经过一定时间后，将试样从溶液中取出，用水洗净，烘干，完成镀覆。
本发明与现有技术相比，具有如下优点：
1、由于本发明采用的添加剂柠檬酸和甲基四羟苯邻二酸酐可组成镍的双络合体系，从而提高镍离子在溶液中的稳定性和溶液的沉积速度；
2、由于甲基四羟苯邻二酸酐能减少镀层的针孔，提高镀层的致密度，从而使镀层的耐腐蚀性得以提高；
3、本发明的化学镀镍液不但改善了溶液的稳定性，而且改善了镀层的质量，使镀层在极薄的厚度下，即可获得很高的耐腐蚀能力，从而降低了化学镀镍的生产成本，因而可以广泛应用于国民经济各方面的企业中，作为在严酷环境条件下工作的零件的化学镀镍的工艺；
4、本发明的化学镀镍液可以保证镀镍工艺的沉积速度达15-20μm/h，溶液使用寿命达8个周期，耐腐蚀性提高200％。
下面通过实施例对本发明作进一步叙述。
实施例
表1本发明与现有技术的化学镀镍液对化工设备阀门表面进行化学镀镍及耐腐蚀性试验的结果。其中1、2号是现有技术化学镀镍液，3、4、5号是本发明化学镀镍液。表1
编号 化学镀镍液(克) 沉积速度(μm/h) 镀层厚度(μm) 浓硝酸盐浸泡试验 35％NaCl中性盐雾试验
    1     硫酸镍20次亚磷酸钠25乙酸钠15水1000  15-20     5  2秒变黑 24小时出现锈点
2    硫酸镍15次亚磷酸钠30乙酸钠10柠檬酸20水1000  20-25     5  10秒变黑 100小时出现锈点
3    硫酸镍15次亚磷酸钠30乙酸钠10柠檬酸20甲基四羟苯邻二酸酐1.5水1000  15-20     5  60秒不变黑 800小时出现锈点
4    硫酸镍30次亚磷酸钠25柠檬酸钠20柠檬酸15甲基四羟苯邻二酸酐2.5水1000  15-20     5  60秒不变黑 800小时出现锈点
5    氯化镍20次亚磷酸钠20柠檬酸10甲基四羟苯邻二酸酐2.0水1000  15-20     5  60秒不变黑 800小时出现锈点
从表1可见，用本发明化学镀镍液对阀门进行化学镀镍的沉积速度与现有技术配方的相近，耐腐蚀性(包括浓硝酸浸泡试验和中性盐雾试验)与现有技术相比有明显提高。
本发明的镀层厚度5μm，中性盐雾试验可达800小时以上，而其他配方需要15μm厚，才能达到同样的效果，因此，本发明的化学镀镍的成本低于其他化学镀镍配方。
表2是用表1中的配方进行化学镀镍稳定性试验的结果。
表2
编号 PbCl稳定试验 溶液寿命Tum over
 1  250秒分解 3
 2  400秒分解 7
 3  500秒分解 8
 4  500秒分解 9
 5  500秒分解 8
PbCl试验是在1000ml溶液中加入10ml浓度为100mg/L的PbCl溶液，在温度为60℃时，计算溶液自分解时间。
由表2可以看出，本发明的化学镀镍液可获得非常高的稳定性，寿命高于现有技术配方，镀层质量非常好，防锈性能大大高于现有技术配方。

Claims (1)

1、一种化学镀镍液，其特征在于采用柠檬酸和甲基四羟苯邻二酸酐添加剂，其各组成分的重量份数为：
硫酸镍或氯化镍        15-30
次亚磷酸钠            20-30
乙酸钠或柠檬酸钠      0-20
柠檬酸                10-20
甲基四羟苯邻二酸酐    1.5-2.5
水                   1000
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