CN108796479B - 镍保护剂及其制备方法及使用方法 - Google Patents

镍保护剂及其制备方法及使用方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108796479B
CN108796479B CN201710293362.8A CN201710293362A CN108796479B CN 108796479 B CN108796479 B CN 108796479B CN 201710293362 A CN201710293362 A CN 201710293362A CN 108796479 B CN108796479 B CN 108796479B
Authority
CN
China
Prior art keywords
nickel
agent
protective agent
content
antioxidant
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201710293362.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108796479A (zh
Inventor
韦家亮
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BYD Co Ltd
Original Assignee
BYD Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BYD Co Ltd filed Critical BYD Co Ltd
Priority to CN201710293362.8A priority Critical patent/CN108796479B/zh
Publication of CN108796479A publication Critical patent/CN108796479A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108796479B publication Critical patent/CN108796479B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C22/05—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2222/00—Aspects relating to chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive medium
    • C23C2222/20—Use of solutions containing silanes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)

Abstract

本发明涉及一种镍保护剂，所述镍保护剂为含有抗氧化剂、硅烷偶联剂和乙二醇的水溶液；所述抗氧化剂为N‑甲基吗啉、尿囊素、抗坏血酸中的一种或几种。本发明中还提供了一种镍保护剂的制备方法和使用方法。

Description

镍保护剂及其制备方法及使用方法
技术领域
本发明涉及一种镍保护剂、制备方法及使用方法，属于材料表面处理技术领域。
背景技术
在现代电镀工艺中，镀镍技术被广泛应用。但是由于镍层特别是化学镍层具有较大的孔隙，容易产生电位腐蚀和氧化变色，耐盐雾性能往往较差，因此往往需要进一步对镍层进行如钝化等保护处理。
现有技术常用六价铬型钝化剂。通过六价铬钝化后的镍层耐受性较好，盐雾测试效果能达到24h以上，但六价铬型钝化剂钝化保护效果受六价铬含量影响较大，使钝化效果不稳定。同时，六价铬对环境和人体危害性较大，降低六价铬含量，甚至不使用六价铬的镍保护剂成为今后发展的方向。
现有的无铬配方中，获得的保护层耐受性较差，在盐雾测试中，试验时间在10小时左右，很难达到15小时以上。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种镍保护剂，所述镍保护剂为含有抗氧化剂、硅烷偶联剂和乙二醇的水溶液；所述抗氧化剂为N-甲基吗啉、尿囊素、抗坏血酸中的一种或几种。所述镍保护剂中通过加入抗氧化剂，如N-甲基吗啉、尿囊素等使得镍层表面形成含有抗氧化剂的保护膜层，能有效改善膜层的耐酸碱性，使盐雾测试时间延长；同时，镍保护剂中加入乙二醇能进一步提高保护膜层的致密性，进一步提高膜层耐腐蚀性能。
本发明还提供一种镍保护剂的制备方法，包括：将乙二醇与水混合得到乙二醇水溶液；向乙二醇水溶液中加入抗氧化剂、硅烷偶联剂，搅拌至溶解即可；所述抗氧化剂为N-甲基吗啉、尿囊素、抗坏血酸中的一种或几种。
本发明还提供一种镍保护剂的使用方法，包括：将镍材或表面有镍层的基材浸入上述镍保护剂中。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
本发明的技术方案涉及一种镍保护剂，所述镍保护剂为一种含有抗氧化剂、硅烷偶联剂和乙二醇的水溶液；所述抗氧化剂为N-甲基吗啉、尿囊素、抗坏血酸中的一种或几种。本发明提供的镍保护剂中的抗氧化剂可以被吸附到镍表面和保护膜层中，从而提高膜层耐腐蚀性；进一步通过添加乙二醇，能与硅烷偶联剂协同作用提高保护膜层的致密度。
总体而言，本发明中的镍保护剂配方简单，不添加六价铬，环境污染性小；同时，所得膜层具有良好的致密性和抗氧化性，提高了盐雾测试结果。即，本发明中提供的镍保护剂有效在降低环境污染的同时保持膜层良好的耐腐蚀性能。
根据本发明提供的镍保护剂，优选情况下，所述镍保护剂中所述抗氧化含量为0.1-20g/L，硅烷偶联剂含量为1-20g/L，乙二醇含量为20-200g/L。
根据本发明提供的镍保护剂，优选情况，所述抗氧化剂中同时含有N-甲基吗啉和尿囊素；所述N-甲基吗啉的含量为0.1-10g/L，尿囊素含量为0.1-10g/L。此时，在N-甲基吗啉和尿囊素两种不同类型抗氧剂的协同作用下，能进一步提高膜层的耐腐蚀性能。
根据本发明提供的镍保护剂，优选情况下，所述镍保护剂中还含有填孔剂，所述填孔剂为纳米二氧化钛、纳米二氧化硅中的一种或几种；所述填孔剂含量为0.1-1g/L；进一步优选情况下，所述填孔剂的D50粒径为10-100nm。所述填孔剂能填充于镍表面的孔隙中，防止多余水分和气体杂质深入腐蚀镍表面。
根据本发明提供的镍保护剂，优选情况下，所述镍保护剂中还含有硬度调节剂，所述硬度调节剂为柠檬酸钠、柠檬酸钾，酒石酸钾钠中的一种或几种；所述硬度调节剂的含量为1-20g/L。硬度调节剂能降低水的硬度，屏蔽杂质离子对保护膜层的破坏。
本发明还提供一种镍保护剂的制备方法，包括：将乙二醇与水混合，得到乙二醇水溶液；向乙二醇水溶液中加入抗氧化剂、硅烷偶联剂，搅拌至溶解即可；所述抗氧化剂为N-甲基吗啉、尿囊素、抗坏血酸中的一种或几种。
根据本发明提供的镍保护剂的制备方法，优选情况下，向乙二醇水溶液中加入硬度调节剂和填孔剂。
本发明还提供一种镍保护剂的使用方法，包括：将基材浸入上述镍保护剂中。优选情况下，浸泡时间为5-15min，所述浸泡温度为20-50℃。
根据本发明提供的镍保护剂的使用方法，优选情况下，所述基材为镍材或表面附着镍层的基材。
以下结合实施例，对本发明作进一步具体描述，但不局限于此。
本发明中所述实施例中的所有原料如非特指，均为市售产品。
实施例1
制备镍保护剂：将乙二醇加入水中，混合后得到乙二醇水溶液；向乙二醇水溶液中加入N-甲基吗啉、尿囊素、硅烷偶联剂、硬度调节剂和填孔剂，搅拌均匀后得到镍保护剂。其中，乙二醇的含量为100g/L、N-甲基吗啉2g/L、尿囊素1g/L、硅烷偶联剂(型号KH-560)8g/L、硬度调节剂（柠檬酸钠）的含量为5g/L和填孔剂（纳米二氧化钛，D50粒径20-50nm）的含量为0.3g/L。
实施例2
制备镍保护剂：将乙二醇加入水中，混合后得到乙二醇水溶液；向乙二醇水溶液中加入N-甲基吗啉、尿囊素、硅烷偶联剂、硬度调节剂和填孔剂，搅拌均匀后得到镍保护剂。其中，乙二醇的含量为20g/L、N-甲基吗啉0.1g/L、尿囊素0.1g/L、硅烷偶联剂(型号KH-560)1g/L、硬度调节剂（柠檬酸钠）的含量为1g/L和填孔剂（纳米二氧化钛，D50粒径20-50nm）的含量为0.1g/L。
实施例3
制备镍保护剂：将乙二醇加入水中，混合后得到乙二醇水溶液；向乙二醇水溶液中加入N-甲基吗啉、尿囊素、硅烷偶联剂、硬度调节剂和填孔剂，搅拌均匀后得到镍保护剂。其中，乙二醇的含量为200g/L、N-甲基吗啉10g/L、尿囊素10g/L、硅烷偶联剂(型号KH-560)20g/L、硬度调节剂（柠檬酸钠）的含量为20g/L和填孔剂（纳米二氧化钛，D50粒径20-50nm）的含量为1g/L。
实施例4
（与实施例1相比，不含硬度调节剂和填孔剂）
制备镍保护剂：将乙二醇加入水中，混合后得到乙二醇水溶液；向乙二醇水溶液中加入N-甲基吗啉、尿囊素、硅烷偶联剂、硬度调节剂和填孔剂，搅拌均匀后得到镍保护剂。其中，乙二醇的含量为100g/L、N-甲基吗啉2g/L、尿囊素1g/L、硅烷偶联剂(型号KH-560)8g/L。
实施例5
使用与实施例1中的尿囊素被相同用量的N-甲基吗啉替代外，其余组分和含量同实施例1。
对比例1
专利申请文件CN103866315A实施例1中的无铬钝化剂配方。
对比例2
专利申请文件CN101709466A实施例1中的钝化剂配方 。
对比例3
除不含有N-甲基吗啉和尿囊素外，其余组分和含量同实施例1。
性能测试：
在Al-SiC基材上化学镀镍层后，使用1%HCl酸洗1min，之后清水冲；将冲洗后的工件进入实施例1-5及对比例1-3提供的镍保护剂中浸泡10min，浸泡温度为25℃。浸泡完成后，水洗三遍，烘干。
将上述处理后的样品进行测试。盐雾测试：采用（宏联科技有限公司、H-SST-90）盐雾箱， 使用（5±0.1）% NaCl溶液，pH值在6.5-7.2之间，盐雾沉降量：1～2ml／80cm2•h，温度：35℃±2℃进行盐雾测试。
测试结果见下表：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
。
从上述测试结果可以看出，使用本发明提供的镍保护剂可以得到耐腐蚀性能优异的镍保护膜层；同时，本发明中的镍保护剂不含有六价铬，无环境毒性。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举，而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造权利要求的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种镍保护剂，其特征在于，所述镍保护剂为含有抗氧化剂、硅烷偶联剂和乙二醇的水溶液；所述抗氧化剂为N-甲基吗啉、尿囊素、抗坏血酸中的一种或几种；所述镍保护剂中所述抗氧化剂含量为0.1-20g/L，硅烷偶联剂含量为1-20g/L，乙二醇含量为20-200g/L。
2.根据权利要求1所述的镍保护剂，其特征在于，所述抗氧化剂中含有N-甲基吗啉和尿囊素；所述N-甲基吗啉的含量为0.1-10g/L，尿囊素含量为0.1-10g/L。
3.根据权利要求1所述的镍保护剂，其特征在于，所述镍保护剂中含有填孔剂，所述填孔剂为纳米二氧化钛、纳米二氧化硅中的一种或几种；所述填孔剂的含量为0.1-1g/L。
4.根据权利要求3所述的镍保护剂，其特征在于，所述填孔剂的D50粒径为10-100nm。
5.根据权利要求1所述的镍保护剂，其特征在于，所述镍保护剂中含有硬度调节剂，所述硬度调节剂为柠檬酸钠、,柠檬酸钾，酒石酸钾钠中的一种或几种。
6.根据权利要求5所述的镍保护剂，其特征在于，所述硬度调节剂的含量为1-20g/L。
7.一种镍保护剂的制备方法，其特征在于，包括：将乙二醇与水混合，得到乙二醇水溶液；向乙二醇水溶液中加入抗氧化剂、硅烷偶联剂，搅拌至溶解即可；所述抗氧化剂为N-甲基吗啉、尿囊素、抗坏血酸中的一种或几种；所述抗氧化剂含量为0.1-20g/L，所述硅烷偶联剂含量为1-20g/L，所述乙二醇含量为20-200g/L。
8.根据权利要求7中所述的镍保护剂的制备方法，其特征在于，向乙二醇水溶液中加入填孔剂和硬度调节剂。
9.一种镍保护剂的使用方法，其特征在于，包括：将镍材或表面有镍层的基材浸入权利要求1-6中的镍保护剂中。
CN201710293362.8A 2017-04-28 2017-04-28 镍保护剂及其制备方法及使用方法 Active CN108796479B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710293362.8A CN108796479B (zh) 2017-04-28 2017-04-28 镍保护剂及其制备方法及使用方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710293362.8A CN108796479B (zh) 2017-04-28 2017-04-28 镍保护剂及其制备方法及使用方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108796479A CN108796479A (zh) 2018-11-13
CN108796479B true CN108796479B (zh) 2020-02-07

Family

ID=64070577

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710293362.8A Active CN108796479B (zh) 2017-04-28 2017-04-28 镍保护剂及其制备方法及使用方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108796479B (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1427093A (zh) * 2001-12-19 2003-07-02 精碟科技股份有限公司 金属模版
CN101824621A (zh) * 2010-04-12 2010-09-08 海宁市科泰克金属表面技术有限公司 一种高性能铜、镍保护剂
CN103805981A (zh) * 2012-11-13 2014-05-21 比亚迪股份有限公司 一种镍钝化液及其制备方法和镍表面钝化的方法
CN105331917A (zh) * 2015-11-02 2016-02-17 常熟风范电力设备股份有限公司 一种钢结构表面镀覆锌镍双层钝化膜的方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1427093A (zh) * 2001-12-19 2003-07-02 精碟科技股份有限公司 金属模版
CN101824621A (zh) * 2010-04-12 2010-09-08 海宁市科泰克金属表面技术有限公司 一种高性能铜、镍保护剂
CN103805981A (zh) * 2012-11-13 2014-05-21 比亚迪股份有限公司 一种镍钝化液及其制备方法和镍表面钝化的方法
CN105331917A (zh) * 2015-11-02 2016-02-17 常熟风范电力设备股份有限公司 一种钢结构表面镀覆锌镍双层钝化膜的方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
镍镀层水性无铬钝化后的耐腐蚀性能;邹敏敏等;《材料保护》;20120731;第45卷(第7期);第1-3页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN108796479A (zh) 2018-11-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5192374A (en) Chromium-free method and composition to protect aluminum
CN108102447B (zh) 一种二氧化硅掺杂改性的防护涂层的制备方法及其用途
CN108624237B (zh) 一种化学研磨抛光液及研磨抛光方法
US2008733A (en) Treatment of coatings
JPS6352114B2 (zh)
BR112019015198B1 (pt) Método para eletroliticamente passivar uma camada mais externa de cromo ou camada mais externa de liga de cromo para aumentar a resistência à corrosão da mesma
KR102107325B1 (ko) 마그네슘 합금용 복합 화성 처리 필름을 위한 필름 형성 처리제 및 필름 형성 방법.
CN109097761B (zh) 环保型纳米皮膜剂及其制备方法
CN111020667B (zh) 一种阳极氧化膜预封孔的方法及封孔剂
CN108796479B (zh) 镍保护剂及其制备方法及使用方法
CN110157313B (zh) 一种金属表面高硬度防划伤、耐指纹封闭剂
Lundvall et al. Copper modified chitosan for protection of AA-2024
US2548420A (en) Method of producing lustrous zinc
EP3475466B1 (en) A water-based composition for post-treatment of metal surfaces
JPH03277797A (ja) アルミニウム陽極酸化皮膜の封孔処理方法
EP1406984B1 (en) Process for inhibiting corrosion of metallic substrates
US7988775B2 (en) White rust inhibiting composition for aluminum parts
CN112867815A (zh) 铝合金的阳极氧化被膜用封孔处理液
CN114540804B (zh) 基于氨基改性聚硅氧烷的无铬钝化液及其制备方法
CN108411305A (zh) 一种防止流痕产生的铝合金抛光添加剂、铝合金抛光液以及抛光工艺
KR100971248B1 (ko) 내식성이 우수한 마그네슘 또는 마그네슘 합금의 부동태피막 코팅방법
RU2677579C1 (ru) Композиция для бесхроматной пассивации оцинкованной стальной поверхности
KR102522045B1 (ko) 전해연마액 조성물
US2066181A (en) Production of protective coating on aluminum and noncuprous alloys thereof
US5156892A (en) Compositions for protecting metals, processes for their preparation, and methods of protecting metals

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant