CN112981458A - 一种调控镍扣外观光亮度的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种调控镍扣外观光亮度的方法,包括以下步骤:在镍扣电解液中加入无机氧化剂,电解液氧化还原电位控制在200mv~680mv时,制备镍扣表面为金属光亮;在镍扣电解液中加入无机还原剂,调控电解液的氧化还原电位小于‑50mv时,制备镍扣表面为亚光。本发明制备的亚光镍扣质地细腻,加入的还原剂与氧化剂改变电解液氧化还原电位,不影响镍扣生长的应力控制、镍扣极板的使用次数及镍扣剥离。
Description
技术领域
本发明属于镍电解技术领域,具体涉及一种调控镍扣外观光亮度的方法。
背景技术
镍扣是电解镍的高附加值延伸产品,科技含量高,在国外被广泛运用于国防科技、精细化电镀行业。镍扣是精密电镀行业不可缺少的原料,同电解镍块相比,具有活性好、溶解速度快、残极率低、不易产生搭桥现象等优点。镍扣的物理外观改变可以使用有机光亮剂,减少光亮剂的使用能够降低材料表面光泽,同时也破坏了原有添加剂对镍扣应力的控制平衡。发现和使用无机氧化、还原物质用于显著改变镍扣物理外观,使用中对镍扣应力平衡与极板分离不产生干扰,目前这种改变镍扣物理外观的制备工艺还未见国内外文献报道。
发明内容
本发明提供一种添加无机氧化、还原物质改变镍扣物理外观的的制备方法,可控制镍扣为光亮表面或亚光表面,添加剂的使用不会影响镍扣应力的控制平衡及镍扣与极板的分离。
本发明通过改变电解液电位调控镍扣外观光亮度的方法,包括以下步骤:
(1)将无机还原剂亚硫酸钠、焦亚硫酸钠、硫化氢、硫化钠、硫化钡的其中一种或两种以上物质加入至镍扣电解液中,调控电解液的氧化还原电位小于-50mv,当使用硫化物作为还原剂时,还原剂与电解液中的镍离子生成硫化镍沉淀,需过滤除去固体沉淀物,制备得到具有还原环境的镍扣电解液;
或使用无机氧化剂次氯酸钠、氯气、双氧水、臭氧、过氧化钠的其中一种或两种以上物质加入镍扣电解液中,调控电解液的氧化还原电位到200~680mv,当使用次氯酸钠或过氧化钠作为氧化剂时,氧化剂与电解液中的镍离子生成羟基氧化镍沉淀,需过滤除去固体沉淀物,制备得到具有还原或氧化环境的镍扣电解液。
(2)将镍扣电解生长添加剂溶解在所述步骤(1)中的还原环境镍扣电解液或氧化环境镍扣电解液中;
(3)在电解槽中安装阴极、阳极后,在电流密度为200-500A/m2条件下电解8h-216h;
(4)镍扣电解生长完成后,取出镍扣用水冲洗,然后在80℃-100℃的热水中浸泡5min-15min,取出镍扣并烘干表面水分,即可得到具有不同光亮度的镍扣。
进一步地,所述步骤(1)的,镍扣电解液为硫酸镍、氯化镍、硫酸镍和氯化镍混合电解液中的一种。
在本发明的制备方法中,当在镍扣电解液中加入无机氧化剂,电解液氧化还原电位控制在200mv~680mv时,制备的镍扣表面为金属光亮;当在镍扣电解液中加入无机还原剂,调控电解液的氧化还原电位小于-50mv时,制备的镍扣表面为亚光。
本发明的镍扣外观光亮度的无机添加剂具有以下优势:
1、无机氧化、还原添加剂的使用不会影响镍扣应力的控制平衡;
2、无机添加剂的使用不会影响镍扣与极板的分离,并能够显著地改变镍扣物理外观。
3、不影响镍扣的化学成分,镍扣中的杂质铜、铁的百分含量小于0.005%,杂质铅、锌的百分含量控制小于0.0008%。
附图说明
图1本发明生产的具有光亮表面的镍扣产品;
图2本发明生产的具有亚光表面的镍扣产品。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明的镍扣的制备过程作进一步说明。
实施例1
(1)将无机还原剂焦硫酸钠与硫化氢加入至镍扣电解液中,调控电解液的氧化还原电位为-75mv,过滤除去固体沉淀物,制备得到具有还原环境的镍扣电解液。
(2)将镍扣电解生长添加剂溶解在电解液中,添加剂加入后电解液氧化还原电位为-75mv。
(3)在电解槽中安装阴极、阳极后,接通电源在电流密度为250A/m2条件下电解48h。
(4)镍扣电解生长完成后,取出镍扣用水冲洗表面的电解液,然后在90℃的热水中浸泡10min,取出镍扣迅速烘干表面水分,得到亚光表面镍扣。镍扣中的杂质成分分析结果见表1。
表1 镍扣中的杂质成分
杂质 | Cu | Fe | Pb | Zn |
含量% | 0.0034 | 0.0011 | 0.0005 | 0.0005 |
实施例2
(1)将无机还原剂亚硫酸钠加入至镍扣电解液中,调控电解液的氧化还原电位为-60mv,过滤除去固体沉淀物。制备得到具有还原环境的镍扣电解液。
(2)将镍扣电解生长添加剂溶解在电解液中,添加剂加入后电解液氧化还原电位为-60mv。
(3)在电解槽中安装阴极、阳极后,接通电源在电流密度为300A/m2条件下电解48h。
(4)镍扣电解生长完成后,取出镍扣用水冲洗表面的电解液,然后在95℃的热水中浸泡5min,取出镍扣迅速烘干表面水分,得到亚光表面镍扣。镍扣中的杂质成分分析结果见表2。
表2 镍扣中的杂质成分
杂质 | Cu | Fe | Pb | Zn |
含量% | 0.0035 | 0.001 | 0.00051 | 0.0005 |
实施例3
(1)将无机氧化剂次氯酸钠加入至镍扣电解液中,调控电解液的氧化还原电位为300mv,过滤除去固体沉淀物。制备得到具有氧化环境的镍扣电解液。
(2)将镍扣电解生长添加剂溶解在电解液中,添加剂加入后电解液氧化还原电位为300mv。
(3)在电解槽中安装阴极、阳极后,接通电源在电流密度为200A/m2条件下电解24h。
(4)镍扣电解生长完成后,取出镍扣用水冲洗表面的电解液,然后在80℃的热水中浸泡5min,取出镍扣迅速烘干表面水分,得到光亮表面镍扣。镍扣中的杂质成分分析结果见表3。
表3镍扣中的杂质成分
杂质 | Cu | Fe | Pb | Zn |
含量% | 0.0035 | 0.001 | 0.0005 | 0.0005 |
实施例4
(1)将无机氧化剂次氯酸钠、氯气加入至镍扣电解液中,调控电解液的氧化还原电位为400mv,过滤除去固体沉淀物。制备得到具有氧化环境的镍扣电解液。
(2)将镍扣电解生长添加剂溶解在电解液中,添加剂加入后电解液氧化还原电位为400mv。
(3)在电解槽中安装阴极、阳极后,接通电源在电流密度为240A/m2条件下电解72h。
(4)镍扣电解生长完成后,取出镍扣用水冲洗表面的电解液,然后在85℃的热水中浸泡15min,取出镍扣迅速烘干表面水分,得到光亮表面镍扣。镍扣中的杂质成分分析结果见表4。
表4 镍扣中的杂质成分
杂质 | Cu | Fe | Pb | Zn |
含量% | 0.0031 | 0.00098 | 0.0005 | 0.0005 |
实施例5
(1)将无机氧化剂双氧水加入至镍扣电解液中,调控电解液的氧化还原电位为250mv,过滤除去固体沉淀物。制备得到具有氧化环境的镍扣电解液。
(2)将镍扣电解生长添加剂溶解在电解液中,添加剂加入后电解液氧化还原电位为250mv。
(3)在电解槽中安装阴极、阳极后,接通电源在电流密度为440A/m2条件下电解72h。
(4)镍扣电解生长完成后,取出镍扣用水冲洗表面的电解液,然后在85℃的热水中浸泡10min,取出镍扣迅速烘干表面水分,得到光亮表面镍扣。镍扣中的杂质成分分析结果见表5。
表5 镍扣中的杂质成分
杂质 | Cu | Fe | Pb | Zn |
含量% | 0.0033 | 0.001 | 0.0005 | 0.0005 |
实施例6
(1)将无机还原剂硫化钠加入至镍扣电解液中,调控电解液的氧化还原电位为-150mv,过滤除去固体沉淀物。制备得到具有还原环境的镍扣电解液。
(2)将镍扣电解生长添加剂溶解在电解液中,添加剂加入后电解液氧化还原电位为-150mv。
(3)在电解槽中安装阴极、阳极后,接通电源在电流密度为340A/m2条件下电解144h。
(4)镍扣电解生长完成后,取出镍扣用常温的水冲洗表面的电解液,然后在100℃的热水中浸泡5min,取出镍扣迅速烘干表面水分,得到亚光表面镍扣。镍扣中的杂质成分分析结果见表6。
表6 镍扣中的杂质成分
杂质 | Cu | Fe | Pb | Zn |
含量% | 0.0035 | 0.00099 | 0.0005 | 0.0005 |
实施例7
(1)将无机还原剂硫化钠、硫化钡加入至镍扣电解液中,调控电解液的氧化还原电位为-220mv,过滤除去固体沉淀物。制备得到具有还原环境的镍扣电解液。
(2)将镍扣电解生长添加剂溶解在电解液中,添加剂加入后电解液氧化还原电位为-220mv。
(3)在电解槽中安装阴极、阳极后,接通电源在电流密度为460A/m2条件下电解160h。
(4)镍扣电解生长完成后,取出镍扣用水冲洗表面的电解液,然后在85℃的热水中浸泡15min,取出镍扣迅速烘干表面水分,得到亚光表面镍扣。镍扣中的杂质成分分析结果见表7。
表7 镍扣中的杂质成分
实施例8
(1)将无机氧化剂过氧化钠加入至镍扣电解液中,调控电解液的氧化还原电位为300mv,过滤除去固体沉淀物。制备得到具有氧化环境的镍扣电解液。
(2)将镍扣电解生长添加剂溶解在电解液中,添加剂加入后电解液氧化还原电位为300mv。
(3)在电解槽中安装阴极、阳极后,接通电源在电流密度为500A/m2条件下电解72h。
(4)镍扣电解生长完成后,取出镍扣用水冲洗表面的电解液,然后在80℃的热水中浸泡15min,取出镍扣迅速烘干表面水分,得到光亮表面镍扣。镍扣中的杂质成分分析结果见表8。
表8 镍扣中的杂质成分
杂质 | Cu | Fe | Pb | Zn |
含量% | 0.0034 | 0.001 | 0.0005 | 0.0005 |
实施例9
(1)将无机还原剂焦亚硫酸钠加入至镍扣电解液中,调控电解液的氧化还原电位为-70mv。制备得到具有还原环境的镍扣电解液。
(2)将镍扣电解生长添加剂溶解在电解液中,添加剂加入后电解液氧化还原电位为-70mv。
(3)在电解槽中安装阴极、阳极后,接通电源在电流密度为250A/m2条件下电解8h。
(4)镍扣电解生长完成后,取出镍扣用常温的水冲洗表面的电解液,然后在80℃的热水中浸泡10min,取出镍扣迅速烘干表面水分,得到亚光表面镍扣。镍扣中的杂质成分分析结果见表9。
表9 镍扣中的杂质成分
杂质 | Cu | Fe | Pb | Zn |
含量% | 0.0038 | 0.0012 | 0.0005 | 0.0005 |
实施例10
(1)将无机氧化剂亚硫酸钠与过氧化钠加入至镍扣电解液中,调控电解液的氧化还原电位为680mv,过滤除去固体沉淀物。制备得到具有还原环境的镍扣电解液。
(2)将镍扣电解生长添加剂溶解在电解液中,添加剂加入后电解液氧化还原电位为680mv。
(3)在电解槽中安装阴极、阳极后,接通电源在电流密度为250A/m2条件下电解216h。
(4)镍扣电解生长完成后,取出镍扣用常温的水冲洗表面的电解液,然后在100℃的热水中浸泡5min,取出镍扣迅速烘干表面水分,得到亚光表面镍扣。镍扣中的杂质成分分析结果见表10。
表10 镍扣中的杂质成分
杂质 | Cu | Fe | Pb | Zn |
含量% | 0.0035 | 0.0010 | 0.0005 | 0.0005 |
Claims (5)
1.一种调控镍扣外观光亮度的方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将无机还原剂加入镍扣电解液中,调控电解液的氧化还原电位小于-50mv,过滤除去固体沉淀物,制备得到具有还原环境的镍扣电解液;或将无机氧化剂加入镍扣电解液中,调控电解液的氧化还原电位为200mv~680mv,过滤除去固体沉淀物,制备得到具有氧化环境的镍扣电解液;
(2)将镍扣电解生长添加剂溶解在所述步骤(1)中的还原环境镍扣电解液或氧化环境镍扣电解液中;
(3)在电解槽中安装阴极、阳极后,在电流密度为200-500A/m2条件下电解8h-216h;
(4)镍扣电解生长完成后,取出镍扣用水冲洗,然后在80℃-100℃的热水中浸泡5min-15min,取出镍扣并烘干表面水分。
2.如权利要求1所述的一种调控镍扣外观光亮度的方法,其特征在于:所述步骤(1)中的无机还原剂为亚硫酸钠、焦硫酸钠、硫化氢、硫化钠、硫化钡的其中一种或两种。
3.如权利要求1所述一种调控镍扣外观光亮度的方法,其特征在于:所述步骤(1)中无机氧化剂为次氯酸钠、氯气、双氧水、臭氧、过氧化钠的其中一种或两种。
4.如权利要求1所述一种调控镍扣外观光亮度的方法,其特征在于:所述步骤(1)的,镍扣电解液为硫酸镍、氯化镍、硫酸镍和氯化镍混合电解液中的一种。
5.如权利要求1所述一种调控镍扣外观光亮度的方法,其特征在于:在镍扣电解液中加入无机氧化剂,电解液氧化还原电位控制在200mv~680mv时,制备的镍扣表面为金属光亮;在镍扣电解液中加入无机还原剂,调控电解液的氧化还原电位小于-50mv时,制备的镍扣表面为亚光。
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