CN107419309A - 一种用于在碳钢表面镀锌镍合金的镀液及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于在碳钢表面镀锌镍合金的镀液，包括如下组分：硫酸镍0.02~0.15mol/L、氯化锌0.01~0.2mol/L、磷酸氢二钾0.02~0.03 mol/L、磷酸二氢钾0.02~0.05 mol/L、半胱氨酸0.005~0.006mol/L、酪氨酸0.003~0.005mol/L、缬氨酸0.0003~0.0004mol/L、十二烷基磺酸钠0.001~0.002mol/L、苯甲酸钠0.01~0.02mol/L、烟酸0.003~0.004mol/L、亚氨基二琥珀酸四钠0.001~0.002mol/L、苹果酸0.002~0.003mol/L，pH7.5~8.8，溶剂为水。利用该镀液电镀基体耐蚀性能佳，镀层致密、均匀、颗粒比较小。

Description

一种用于在碳钢表面镀锌镍合金的镀液及其应用
技术领域
本发明属于不锈钢表面处理技术领域，具体涉及一种用于在碳钢表面镀锌镍合金的镀液及其应用。
背景技术
碳钢是一种常用的钢材，具有较好的力学性能，主要用于汽车的变速箱壳、机车车辆的车钩和联轴器等，碳钢的缺点在于表面易生锈，因此在使用过程中往往需要在其表面镀覆一层金属合金。
锌镍合金镀层是一种优良的防护性镀层，含镍7%～9%的的锌镍合金耐腐蚀性是锌镀层的3倍以上，含镍13%左右的锌镍合金是锌镀层的5倍以上，具有最好的耐蚀性，特别是经200～250℃加热后，其钝化膜仍能保持良好的耐蚀性。
用于在碳钢表面镀锌镍合金的镀液主要分为两种类型：一种是弱酸性体系，pH=4~5，多用氯化铵型与氯化钾混合型，这种镀液成分简单，电流效率较高，镀液登顶，容易操作；另一种是碱性锌酸盐镀液，此种镀液的成分分散能力好，在很大的电流密度范围内镀层合金成分均匀。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种用于在碳钢表面镀锌镍合金的镀液及其应用。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种用于在碳钢表面镀锌镍合金的镀液，包括如下组分：
硫酸镍0.02~0.15mol/L、氯化锌0.01~0.2mol/L、磷酸氢二钾0.02~0.03 mol/L、磷酸二氢钾0.02~0.05 mol/L、半胱氨酸0.005~0.006mol/L、酪氨酸0.003~0.005mol/L、缬氨酸0.0003~0.0004mol/L、十二烷基磺酸钠0.001~0.002mol/L、苯甲酸钠0.01~0.02mol/L、烟酸0.003~0.004mol/L、亚氨基二琥珀酸四钠0.001~0.002mol/L、苹果酸0.002~0.003mol/L，pH7.5~8.8，溶剂为水。
作为优选，包括如下组分：
硫酸镍0.02mol/L、氯化锌0.01mol/L、磷酸氢二钾0.02 mol/L、磷酸二氢钾0.02 mol/L、半胱氨酸0.005mol/L、酪氨酸0.003mol/L、缬氨酸0.0003mol/L、十二烷基磺酸钠0.001mol/L、苯甲酸钠0.01mol/L、烟酸0.003mol/L、亚氨基二琥珀酸四钠0.001mol/L、苹果酸0.002mol/L，pH7.5~8.8，溶剂为水。
作为优选，包括如下组分：
硫酸镍0.15mol/L、氯化锌0.2mol/L、磷酸氢二钾0.03 mol/L、磷酸二氢钾0.05 mol/L、半胱氨酸0.006mol/L、酪氨酸0.005mol/L、缬氨酸0.0004mol/L、十二烷基磺酸钠0.002mol/L、苯甲酸钠0.02mol/L、烟酸0.004mol/L、亚氨基二琥珀酸四钠0.002mol/L、苹果酸0.003mol/L，pH7.5~8.8，溶剂为水。
作为优选，包括如下组分：
硫酸镍0.1mol/L、氯化锌0.15mol/L、磷酸氢二钾0.025 mol/L、磷酸二氢钾0.04 mol/L、半胱氨酸0.0055mol/L、酪氨酸0.004mol/L、缬氨酸0.00038mol/L、十二烷基磺酸钠0.005mol/L、苯甲酸钠0.015mol/L、烟酸0.0035mol/L、亚氨基二琥珀酸四钠0.0015mol/L、苹果酸0.0022mol/L，pH7.5~8.8，溶剂为水。
上述用于在碳钢表面镀锌镍合金的镀液的电镀领域中的应用。
其中，电镀温度为28~50℃,电流密度为0.5~ 2.0A/dm 2，电压为4~6V。
有益效果：
本发明提供了一种用于在碳钢表面镀锌镍合金的镀液，该镀液以苯甲酸钠、烟酸作为光亮剂，亚氨基二琥珀酸四钠作为络合剂，磷酸氢二钾、磷酸二氢钾作为pH缓冲剂，该镀液能在碳钢表面形成性能优良的高纯度光亮镍锌合金镀层。
具体实施方式
根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的内容仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。
实施例1：pH对镀层组成和电流效率的影响。
电镀液组成如下：
硫酸镍0.1mol/L、氯化锌0.15mol/L、磷酸氢二钾0.025 mol/L、磷酸二氢钾0.04 mol/L、半胱氨酸0.0055mol/L、酪氨酸0.004mol/L、缬氨酸0.00038mol/L、十二烷基磺酸钠0.005mol/L、苯甲酸钠0.015mol/L、烟酸0.0035mol/L、亚氨基二琥珀酸四钠0.0015mol/L、苹果酸0.0022mol/L，pH7.5~8.8，溶剂为水。
电镀方法：将清洗过的碳钢片放入镀液中，电流密度为0.1~0.5A/dm2，镀液温度28℃，槽压4V。
电镀效果：从表1中可以看出，pH值在7.5~8.8之间电镀效果。
表1 pH对镀层组成和电流效率的影响
实施例2：
电镀液组成如下：
硫酸镍0.1mol/L、氯化锌0.15mol/L、磷酸氢二钾0.025 mol/L、磷酸二氢钾0.04 mol/L、半胱氨酸0.0055mol/L、酪氨酸0.004mol/L、缬氨酸0.00038mol/L、十二烷基磺酸钠0.005mol/L、苯甲酸钠0.015mol/L、烟酸0.0035mol/L、亚氨基二琥珀酸四钠0.0015mol/L、苹果酸0.0022mol/L，pH7.5~8.8，溶剂为水。
电镀方法：将清洗过的碳钢片放入钯镀液中，电流密度为0.1~0.5.A/dm 2，镀液温度35℃，槽压4V。
电镀效果：从表2中可以看出电流密度在0.5~1.0中效果最好。
表2亚氨基二琥珀酸四钠含量对镀层组成和电流效率的影响
实施例3：
电镀液组成如下：
硫酸镍0.02mol/L、氯化锌0.01mol/L、磷酸氢二钾0.02 mol/L、磷酸二氢钾0.02 mol/L、半胱氨酸0.005mol/L、酪氨酸0.003mol/L、缬氨酸0.0003mol/L、十二烷基磺酸钠0.001mol/L、苯甲酸钠0.01mol/L、烟酸0.003mol/L、亚氨基二琥珀酸四钠0.001mol/L、苹果酸0.002mol/L，pH7.5~8.8，溶剂为水。
电镀方法：
将清洗过的碳钢片放入镀液中，电流密度为0.1~0.5.A/dm 2，镀液温度28~50℃，槽压4V。
电镀效果：检测结果见表3
表3苯甲酸钠对镀层组成和电流效率的影响
实施例4：
硫酸镍0.1mol/L、氯化锌0.15mol/L、磷酸氢二钾0.025 mol/L、磷酸二氢钾0.04 mol/L、半胱氨酸0.0055mol/L、酪氨酸0.004mol/L、缬氨酸0.00038mol/L、十二烷基磺酸钠0.005mol/L、苯甲酸钠0.015mol/L、烟酸0.0035mol/L、亚氨基二琥珀酸四钠0.0015mol/L、苹果酸0.0022mol/L，pH7.5~8.8，溶剂为水。
电镀方法：将清洗过的碳钢片放入镀液中，电流密度为0.1~0.5A/dm2，镀液温度28℃，槽压4V。
电镀效果：从表4中可以看出，pH值在8.2~9.2之间电镀效果。
表4苯甲酸钠、烟酸对镀层组成和电流效率的影响
实施例1~4中，耐蚀性按照如下方法检测，将试样四周用树脂密封，留出少量空隙，将试样洗净吹干，再称重，然后垂直浸泡入质量分数为5%的NaCl溶液中，每3天更换一次浸泡液，若在实验过程中试样上有红点，则去除腐蚀产物再清洗干净后称其质量。

Claims (6)

1.一种用于在碳钢表面镀锌镍合金的镀液，其特征在于，包括如下组分：
硫酸镍0.02~0.15mol/L、氯化锌0.01~0.2mol/L、磷酸氢二钾0.02~0.03 mol/L、磷酸二氢钾0.02~0.05 mol/L、半胱氨酸0.005~0.006mol/L、酪氨酸0.003~0.005mol/L、缬氨酸0.0003~0.0004mol/L、十二烷基磺酸钠0.001~0.002mol/L、苯甲酸钠0.01~0.02mol/L、烟酸0.003~0.004mol/L、亚氨基二琥珀酸四钠0.001~0.002mol/L、苹果酸0.002~0.003mol/L，pH7.5~8.8，溶剂为水。
2.根据权利要求1所述的用于在碳钢表面镀锌镍合金的镀液，其特征在于，包括如下组分：
硫酸镍0.02mol/L、氯化锌0.01mol/L、磷酸氢二钾0.02 mol/L、磷酸二氢钾0.02 mol/L、半胱氨酸0.005mol/L、酪氨酸0.003mol/L、缬氨酸0.0003mol/L、十二烷基磺酸钠0.001mol/L、苯甲酸钠0.01mol/L、烟酸0.003mol/L、亚氨基二琥珀酸四钠0.001mol/L、苹果酸0.002mol/L，pH7.5~8.8，溶剂为水。
3.根据权利要求1所述的用于在碳钢表面镀锌镍合金的镀液，其特征在于，包括如下组分：
硫酸镍0.15mol/L、氯化锌0.2mol/L、磷酸氢二钾0.03 mol/L、磷酸二氢钾0.05 mol/L、半胱氨酸0.006mol/L、酪氨酸0.005mol/L、缬氨酸0.0004mol/L、十二烷基磺酸钠0.002mol/L、苯甲酸钠0.02mol/L、烟酸0.004mol/L、亚氨基二琥珀酸四钠0.002mol/L、苹果酸0.003mol/L，pH7.5~8.8，溶剂为水。
4.根据权利要求1所述的用于在碳钢表面镀锌镍合金的镀液，其特征在于，包括如下组分：
硫酸镍0.1mol/L、氯化锌0.15mol/L、磷酸氢二钾0.025 mol/L、磷酸二氢钾0.04 mol/L、半胱氨酸0.0055mol/L、酪氨酸0.004mol/L、缬氨酸0.00038mol/L、十二烷基磺酸钠0.005mol/L、苯甲酸钠0.015mol/L、烟酸0.0035mol/L、亚氨基二琥珀酸四钠0.0015mol/L、苹果酸0.0022mol/L，pH7.5~8.8，溶剂为水。
5.权利要求1~4任一所述用于在碳钢表面镀锌镍合金的镀液的电镀领域中的应用。
6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，电镀温度为28~50℃,电流密度为0.5~2.0A/dm 2，电压为4~6V。
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