CN111945194A - 一种镍合金电镀液及电镀方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种镍合金电镀液及电镀方法，镍合金电镀液包括以下重量份的组分：硫酸铜10～50份、硫酸镍150～300份、硼酸40～100份、硫酸钴10～50份、烯丙基磺酸钠10～20份、乙二胺100～500份和去离子水1000～3000份，所述镍合金电镀液还包括pH值调节剂，所述镍合金电镀液的pH为3～6。本发明的镍合金电镀液添加铜盐，可以减少昂贵钴盐的使用，这有助于降低成本，同时极大地改善了电镀液的性能。本发明的电镀液电镀后与电镀基体的结合力强，表面性能稳定，抗腐蚀性能强，具有更高的产业利用价值。本发明的电镀方法能够很好的改善低碳钢的表面性能，提高低碳钢的抗腐蚀性能，电镀方法操作简单。
Description
技术领域
本发明属于化学电镀领域，具体涉及一种镍合金电镀液及电镀方法。
背景技术
目前来说，我们应用最多的金属就是低碳钢。然而，低碳钢也是全世界腐蚀最多的一种材料。在全球范围内，每年的腐蚀成本超过4万亿美元，其中一半与预防和控制腐蚀有关。而且金属腐蚀不仅会影响经济还会造成各种事故，比如桥梁因为钢筋的生锈而倒塌，车辆因为生锈而损毁，这些事故都是非常严重的。因此，我们需要通过各种方法来防止或者延缓腐蚀的产生或者速度，在金属的表面制备一层涂层，来延缓金属腐蚀的速度是非常有效的一种方式。电镀是当前制备高性能薄膜的主要方法之一。镍合金因其在酸性和碱性环境中都具有良好的耐腐蚀性而广受欢迎。如镍钴合金镀层具有高的硬度、强度和耐腐蚀性，但是电镀液中的钴盐价格昂贵，成本高。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足之处而提供一种镍合金电镀液及电镀方法。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种镍合金电镀液，所述镍合金电镀液包括以下重量份的组分：硫酸铜10～50份、硫酸镍150～300份、硼酸40～100份、硫酸钴10～50份、烯丙基磺酸钠10～20份、乙二胺100～500份和去离子水1000～3000份，所述镍合金电镀液还包括pH值调节剂，所述镍合金电镀液的pH为3～6。
发明人通过研究发现，在镍合金电镀液中添加铜盐，可以减少昂贵钴盐的使用，这有助于降低成本，同时极大地改善了电镀液的性能。发明人通过研究发现，使用上述的电镀液电镀后，与电镀基体的结合力强，表面性能稳定，抗腐蚀性能强，具有更高的产业利用价值。
优选地，所述pH值调节剂为氢氧化钠，所述镍合金电镀液的pH为3～4。
发明人通过研究发现，当镍合金电镀液的pH为3～4时，电镀液电镀后表面的抗腐蚀性能更强。
优选地，所述镍合金电镀液的pH为3.5～4。
发明人通过研究发现，当镍合金电镀液的pH为3.5～4时，电镀液电镀后表面的抗腐蚀性能更强。
优选地，所述镍合金电镀液包括以下重量份的组分：硫酸铜40～45份、硫酸镍150～300份、硼酸50～70份、硫酸钴35～45份、烯丙基磺酸钠10～15份、乙二胺200～400份和去离子水1000～3000份。
发明人通过研究发现，当镍合金电镀液的组分重量符合上述比例时，电镀液电镀后表面的抗腐蚀性能更强。
优选地，所述镍合金电镀液包括以下重量份的组分：硫酸铜40～45份、硫酸镍150～220份、硼酸50～60份、硫酸钴40～45份、烯丙基磺酸钠12～15份、乙二胺200～400份和去离子水1000份。
发明人通过研究发现，当镍合金电镀液的组分重量符合上述比例时，电镀液电镀后表面的抗腐蚀性能更强。
本发明还提供一种电镀方法，所述方法包括以下步骤：
(1)提供待电镀的基体并且对基体进行表面处理；
(2)将步骤(1)处理后的基体浸没在上述任一所述的镍合金电镀液中在30～60℃和电流密度2～5ASD的条件下进行电镀。
优选地，所述待电镀的基体为低碳钢。
上述电镀方法能够很好的改善低碳钢的表面性能，而且电镀方法操作简单，只需对低碳钢进行表面处理后，应用上述任一所述的镍合金电镀液进行电镀，就可以很好的改善低碳钢的表面性能，提高低碳钢的抗腐蚀性能，而且成本低。
优选地，所述步骤(1)中，所述表面处理依次包括化学脱脂、热水浸洗、机械抛光、酸洗活化和纯水喷洗。
优选地，所述化学脱脂的方法为将待电镀的基体在包括碳酸钠和氢氧化钠的碱性混合溶液中清洗4～8min，所述碱性混合溶液中碳酸钠的浓度为25～35g/L，所述碱性混合溶液中氢氧化钠的浓度为8～12g/L；
所述机械抛光的方法为依次用2500目的砂纸、1μm金刚石抛光膏和0.25μm金刚石抛光膏对基体进行机械抛光处理；
所述酸洗活化的方法为采用质量浓度3％～8％的HCl溶液对基体进行表面活化，活化时间为1.5～2.5min。
上述电镀方法通过对待电镀基体进行如上述的表面处理后，电镀后的表面性能更好，与基体的结合能力更强，抗腐蚀性能更强，采用机械抛光处理，修正基体表面，为后续电镀提供良好的电镀平面。
优选地，所述热水浸洗方法为用40～60℃的自来水对脱脂后的基体进行浸洗处理。
热水浸洗方法有助于提高水洗活性，且对脱脂后的铜合金上的碱性脱脂液进行清洗，不易影响到后续的酸洗。
本发明的有益效果在于：本发明提供了一种镍合金电镀液及电镀方法，本发明的镍合金电镀液添加铜盐，可以减少昂贵钴盐的使用，这有助于降低成本，同时极大地改善了电镀液的性能。本发明的电镀液电镀后与电镀基体的结合力强，表面性能稳定，抗腐蚀性能强，具有更高的产业利用价值。本发明的电镀方法能够很好的改善低碳钢的表面性能，提高低碳钢的抗腐蚀性能，电镀方法操作简单。
具体实施方式
为更好的说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明。
本发明提供一种镍合金电镀液，所述镍合金电镀液包括以下重量份的组分：硫酸铜10～50份、硫酸镍150～300份、硼酸40～100份、硫酸钴10～50份、烯丙基磺酸钠10～20份、乙二胺100～500份和去离子水1000～3000份，所述镍合金电镀液还包括pH值调节剂，所述pH值调节剂为氢氧化钠，所述镍合金电镀液的pH为3～6。
实施例1
作为本发明实施例的一种镍合金电镀液，所述镍合金电镀液包括以下重量份的组分：硫酸铜40份、硫酸镍200份、硼酸70份、硫酸钴35份、烯丙基磺酸钠10份、乙二胺200份和去离子水1000份，所述镍合金电镀液还包括pH值调节剂，所述pH值调节剂为氢氧化钠，所述镍合金电镀液的pH为3。
作为本发明实施例的一种电镀方法，所述方法包括以下步骤：
(1)提供待电镀的基体并且对基体进行表面处理；所述待电镀的基体为低碳钢；所述表面处理依次包括化学脱脂、热水浸洗、机械抛光、酸洗活化和纯水喷洗，所述化学脱脂的方法为将待电镀的基体在包括碳酸钠和氢氧化钠的碱性混合溶液中清洗5min，所述碱性混合溶液中碳酸钠的浓度为30g/L，所述碱性混合溶液中氢氧化钠的浓度为10g/L；所述热水浸洗方法为用50℃的自来水对脱脂后的基体进行浸洗处理，所述机械抛光的方法为依次用2500目的砂纸、1μm金刚石抛光膏和0.25μm金刚石抛光膏对基体进行机械抛光处理；所述酸洗活化的方法为采用质量浓度3％～8％的HCl溶液对基体进行表面活化，活化时间为2min；
(2)将步骤(1)处理后的基体浸没在本实施例所述的镍合金电镀液中在50℃和电流密度3ASD的条件下进行电镀。
实施例2
作为本发明实施例的一种镍合金电镀液，所述镍合金电镀液包括以下重量份的组分：硫酸铜40份、硫酸镍150份、硼酸50份、硫酸钴45份、烯丙基磺酸钠12份、乙二胺200份和去离子水1000份，所述镍合金电镀液还包括pH值调节剂，所述pH值调节剂为氢氧化钠，所述镍合金电镀液的pH为3.5。
作为本发明实施例的一种电镀方法，本实施例与实施例1的唯一区别为：应用实施例2的电镀液。
实施例3
作为本发明实施例的一种镍合金电镀液，所述镍合金电镀液包括以下重量份的组分：硫酸铜45份、硫酸镍220份、硼酸60份、硫酸钴40份、烯丙基磺酸钠15份、乙二胺400份和去离子水1000份，所述镍合金电镀液还包括pH值调节剂，所述pH值调节剂为氢氧化钠，所述镍合金电镀液的pH为5。
作为本发明实施例的一种电镀方法，本实施例与实施例1的唯一区别为：应用实施例3的电镀液。
对比例1
作为本发明对比例的一种镍合金电镀液，所述镍合金电镀液包括以下重量份的组分：硫酸镍150份、硼酸50份、硫酸钴45份、烯丙基磺酸钠12份、乙二胺200份和去离子水1000份，所述镍合金电镀液还包括pH值调节剂，所述pH值调节剂为氢氧化钠，所述镍合金电镀液的pH为3.5。
作为本发明对比例的一种电镀方法，本对比例与实施例1的唯一区别为：应用对比例1的电镀液。
效果例1
对实施例1-3和对比例1的电镀后的试片进行测试。
结合力测试方法：将电镀后的试片放入烘箱中250℃恒温5h，取出立即放入冷水中并观察是否存在起皮、鼓泡等类似现象。
盐雾测试：腐蚀溶液为50g/L的氯化钠溶液，通过HCl将pH值调整到6.5。将试片浸没至腐蚀溶液中，温度为35℃，时间为10h。
结果如表1所示。
表1实施例1-3的电镀性能
由实施例1-3可知，实施例1-3的镍合金电镀液电镀后与电镀基体的结合力强，表面性能稳定，抗腐蚀性能强，具有更高的产业利用价值。通过比较，发现实施例2-3的镍合金电镀液相比于实施例1具有更好的抗腐蚀性能。通过比较实施例和对比例，实施例的镍合金电镀液通过加入铜盐可以减少昂贵钴盐的使用，这有助于降低成本，同时镀层具有良好的结合力和耐腐蚀性能。
最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (10)
1.一种镍合金电镀液，其特征在于，所述镍合金电镀液包括以下重量份的组分：硫酸铜10～50份、硫酸镍150～300份、硼酸40～100份、硫酸钴10～50份、烯丙基磺酸钠10～20份、乙二胺100～500份和去离子水1000～3000份，所述镍合金电镀液还包括pH值调节剂，所述镍合金电镀液的pH为3～6。
2.根据权利要求1所述的镍合金电镀液，其特征在于，所述pH值调节剂为氢氧化钠，所述镍合金电镀液的pH为3～4。
3.根据权利要求2所述的镍合金电镀液，其特征在于，所述镍合金电镀液的pH为3.5～4。
4.根据权利要求1所述的镍合金电镀液，其特征在于，所述镍合金电镀液包括以下重量份的组分：硫酸铜40～45份、硫酸镍150～300份、硼酸50～70份、硫酸钴35～45份、烯丙基磺酸钠10～15份、乙二胺200～400份和去离子水1000～3000份。
5.根据权利要求4所述的镍合金电镀液，其特征在于，所述镍合金电镀液包括以下重量份的组分：硫酸铜40～45份、硫酸镍150～220份、硼酸50～60份、硫酸钴40～45份、烯丙基磺酸钠12～15份、乙二胺200～400份和去离子水1000份。
6.一种电镀方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)提供待电镀的基体并且对基体进行表面处理；
(2)将步骤(1)处理后的基体浸没在如权利要求1-5任一所述的镍合金电镀液中在30～60℃和电流密度2～5ASD的条件下进行电镀。
7.根据权利要求6所述的电镀方法，其特征在于，所述待电镀的基体为低碳钢。
8.根据权利要求6所述的电镀方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述表面处理依次包括化学脱脂、热水浸洗、机械抛光、酸洗活化和纯水喷洗。
9.根据权利按要求8所述的电镀方法，其特征在于，所述化学脱脂的方法为将待电镀的基体在包括碳酸钠和氢氧化钠的碱性混合溶液中清洗4～8min，所述碱性混合溶液中碳酸钠的浓度为25～35g/L，所述碱性混合溶液中氢氧化钠的浓度为8～12g/L；
所述机械抛光的方法为依次用2500目的砂纸、1μm金刚石抛光膏和0.25μm金刚石抛光膏对基体进行机械抛光处理；
所述酸洗活化的方法为采用质量浓度3％～8％的HCl溶液对基体进行表面活化，活化时间为1.5～2.5min。
10.根据权利按要求8所述的电镀方法，其特征在于，所述热水浸洗方法为用40～60℃的自来水对脱脂后的基体进行浸洗处理。
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