CN114134490A - 一种高磷化学镀镍浓缩液及其施镀工艺 - Google Patents

一种高磷化学镀镍浓缩液及其施镀工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种高磷化学镀镍浓缩液,针对传统的化学镀镍用浓缩液配方复杂、操作步骤繁琐,成本高昂的技术问题,该所述高磷化学镀镍浓缩液包括第一原液、第二原液以及第三原液;所述第一原液为浓度为90g/L至110g/L的镍盐溶液;所述第二原液包括缓冲剂10g/L至20g/L、络合剂150g/L至300g/L、还原剂400g/L至440g/L以及稳定剂0.01g/L至0.1g/L,余量为去离子水和PH调节剂;所述第三原液包括缓冲剂10 g/L至20 g/L、络合剂20 g/L至50 g/L、还原剂540 g/L至550 g/L、稳定剂0.01 g/L至0.1 g/L,余量为去离子水和PH调节剂;所述第一原液和所述第二原液用于开槽使用,所述第一原液和所述第三原液用于补加。上述高磷化学镀镍浓缩液的配方简练精妙成本低廉,且稳定性高、寿命长,可以较长时间进行存储。

Description

一种高磷化学镀镍浓缩液及其施镀工艺
技术领域
本发明涉及化学镀领域,特别是涉及一种高磷化学镀镍浓缩液及其施镀工艺。
背景技术
化学镀是一种新型的金属表面处理技术,该技术以其工艺简便、节能、环保的特性日益受到人们的关注。化学镀使用范围很广,化学镀形成的镀金层均匀、装饰性好。在防护性能方面,化学镀形成的镀金层能提高产品的耐蚀性和使用寿命。在功能性方面,化学镀形成的镀金层能提高加工件的耐磨导电性、润滑性能等特殊功能,因而化学镀成为全世界表面处理技术的一个发展。化学镀也称无电解镀或者自催化镀,是在无外加电流的情况下借助合适的还原剂,使镀液中金属离子还原成金属,并沉积到零件表面的一种镀覆方法。化学镀技术是在金属的催化作用下,通过可控制的氧化还原反应产生金属的沉积过程。与电镀相比,化学镀技术具有镀层均匀、针孔小、不需直流电源设备 、能在非导体上沉积和具有某些特殊性能等特点。
然而,由于化学镀技术废液排放少,对环境污染小以及成本较低,在许多领域已逐步取代电镀,成为一种环保型的表面处理工艺。目前,化学镀技术已在电子、阀门制造、机械、石油化工、汽车、航空航天等工业中得到广泛的应用。活化液也就是还原剂对于化学镀至关重要,化学镀镍经过多年的不断探索与研究,近几年已发展极成熟了。化学镀镍水几乎适用于所有金属表面镀镍。如:钢铁镀镍,不锈钢镀镍,铝镀镍,铜镀镍等等,它同样适用于非金属表面镀镍。传统的化学镀镍用浓缩液配方复杂、稳定性较低、寿命地、存储性能差、操作步骤繁琐,成本高昂。
发明内容
基于此,有必要针对传统的化学镀镍用浓缩液配方复杂、操作步骤繁琐,成本高昂的技术问题,提供一种高磷化学镀镍浓缩液。
一种高磷化学镀镍浓缩液,该所述高磷化学镀镍浓缩液包括第一原液、第二原液以及第三原液;
所述第一原液为浓度为90g/L至110g/L的镍盐溶液;
所述第二原液包括缓冲剂10g/L至20g/L、络合剂150g/L至300g/L、还原剂400g/L至440g/L以及稳定剂0.01g/L至0.1g/L,余量为去离子水和PH调节剂;
所述第三原液包括缓冲剂10 g/L至20 g/L、络合剂20 g/L至50 g/L、还原剂540g/L至550 g/L、稳定剂0.01 g/L至0.1 g/L,余量为去离子水和PH调节剂;
所述第一原液和所述第二原液用于开槽使用,所述第一原液和所述第三原液用于补加。
在其中一个实施例中,所述镍盐溶液为乙酸镍和硫酸镍中的一种或多种。
在其中一个实施例中,所述稳定剂为苯酚、脲素或碘化钾中的一种或多种。
在其中一个实施例中,所述光亮剂为糖精、吡啶、酒石酸中的一种或多种。
在其中一个实施例中,所述加速剂为丙二酸、己二酸中的一种或多种。
在其中一个实施例中,所述缓冲剂为乙酸钠和乙酸的混合物。
在其中一个实施例中,所述络合剂为乳酸和苹果酸的混合物。
在其中一个实施例中,所述还原剂为次磷酸钠。
上述高磷化学镀镍浓缩液的配方简练精妙成本低廉,且稳定性高、寿命长,可以较长时间进行存储。
一种利用所述高磷化学镀镍浓缩液进行镀镍的施镀工艺,所述工艺包括以下步骤:
镀镍浓缩液制备步骤:按照体积百分比将3份至4份的第一原液、8份至12份的第二原液以及85份至88份的稀释水混合搅拌均匀调制成镀镍浓缩液,所述镀镍浓缩液的PH值为4.2至5.2;
工件镀镍作步骤:将待镀镍工件放置在所述镀镍浓缩液中并将所述镀镍浓缩液加热至85摄氏度至90摄氏度,镀镍完毕后将镀镍完成的工件从所述镀镍浓缩液中取出;
在所述工件镀镍作步骤中,实时监测所述镀镍浓缩液中镍的含量,当所述镀镍浓缩液中镍含量低于3克时,需要向所述镀镍浓缩液中等比例补加所述第一原液和所述第三原液的混合液,每次添加的所述第一原液和所述第三原液的混合液的体积占镍含量低于3克的所述镀镍浓缩液体积的10%至15%。
在其中一个实施例中,待镀镍工件的负荷量2.8 dm2/L至3.5dm2/L。
上述高磷化学镀镍浓缩液的施镀工艺简练精妙、容易操控,镀镍完成的工件上的镀层均匀性良好、稳定性高。
附图说明
图1为一个实施例中高磷化学镀镍浓缩液的施镀工艺流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明提供了一种高磷化学镀镍浓缩液,该所述高磷化学镀镍浓缩液包括第一原液、第二原液以及第三原液。
所述第一原液为浓度为90g/L至110g/L的镍盐溶液。进一步地,第一原液为浓度为95g/L至105g/L的镍盐溶液。具体的,第一原液为浓度为100g/L的镍盐溶液。在其中一个实施例中,所述镍盐溶液为乙酸镍。在另一个实施例中,所述镍盐溶液为硫酸镍。在本实施例中,所述镍盐溶液为乙酸镍和硫酸镍的混合物,具体的,所述镍盐溶液为乙酸镍和硫酸镍按照1:1进行混合产生的混合物。
所述第二原液包括缓冲剂10g/L至20g/L、络合剂150g/L至300g/L、还原剂400g/L至440g/L以及稳定剂0.01g/L至0.1g/L,余量为去离子水和PH调节剂。进一步地,所述第二原液包括缓冲剂14g/L至16g/L、络合剂200g/L至250g/L、还原剂410g/L至430g/L以及稳定剂0.05g/L至0.08g/L,余量为去离子水和PH调节剂。具体的,所述第二原液包括缓冲剂15g/L、络合剂230g/L、还原剂420g/L以及稳定剂0.06g/L,余量为去离子水和PH调节剂。
所述第三原液包括缓冲剂10 g/L至20 g/L、络合剂20 g/L至50 g/L、还原剂540g/L至550 g/L、稳定剂0.01 g/L至0.1 g/L,余量为去离子水和PH调节剂。进一步地,所述第三原液包括缓冲剂14g/L至16 g/L、络合剂30 g/L至40 g/L、还原剂542 g/L至548 g/L、稳定剂0.03 g/L至0.08 g/L,余量为去离子水和PH调节剂。具体的,所述第三原液包括缓冲剂15 g/L、络合剂35g/L、还原剂545 g/L、稳定剂0.06 g/L,余量为去离子水和PH调节剂。
需要说明的是,稳定剂可以增加所述第二原液和所述第三原液的稳定性。在本实施例中,所述稳定剂为苯酚、脲素或碘化钾中的一种或多种。苯酚具有一定的杀菌和防腐性能,增加了所述第二原液和所述第三原液的防腐性能和耐存储性能。光亮剂可以增加镀层的金属光泽,在本实施例中,所述光亮剂为糖精、吡啶、酒石酸中的一种或多种。吡啶一方面可以提高镀层的亮度,另一方面可以提高镀件的防腐蚀性能,从而提高提高镀件的使用寿命。酒石酸具有良好的抗氧化性能,可以提高镀件的防氧化性能,从而提高提高镀件的使用寿命。加速剂可以加快镀层的沉积速度,从而加快镀镍的过程,提升加工效率。在其中一个实施例中,所述加速剂为丙二酸,在另一个实施例中,所述加速剂为己二酸。在本实施例中,所述加速剂为丙二酸和己二酸的混合物,具体的,所述加速剂为丙二酸和己二酸按照1:1进行混合产生的混合物。缓冲剂即为所述第二原液和所述第三原液中PH值变动起到一定缓冲作用。在其中一个实施例中,所述缓冲剂为乙酸钠,在另一个实施例中,所述缓冲剂乙酸,在本实施例中,所述缓冲剂为乙酸钠和乙酸的混合物。具体的,所述缓冲剂为乙酸钠和乙酸按照1:1进行混合产生的混合物。络合剂一方面可以防止高磷化学镀镍浓缩液出现沉降,另一方面可以提高镀镍过程中的效率。在其中一个实施例中,所述络合剂为乳酸,在另一个实施例中,所述络合剂为苹果酸,在本实施例中,所述络合剂为乳酸和苹果酸的混合物。具体的,所述络合剂为乳酸和苹果酸按照1:1进行混合产生的混合物。还原剂用于还原镍离子,保证高磷化学镀镍浓缩液的效用。在本实施例中,所述还原剂为次磷酸钠。
所述第一原液和所述第二原液用于开槽使用,所述第一原液和所述第三原液用于补加。
上述高磷化学镀镍浓缩液的配方简练精妙成本低廉,且稳定性高、寿命长,可以较长时间进行存储。
请参阅图1,本发明还提供了一种利用所述高磷化学镀镍浓缩液进行镀镍的施镀工艺,所述工艺包括以下步骤:
步骤101:镀镍浓缩液制备步骤:按照体积百分比将3份至4份的第一原液、8份至12份的第二原液以及85份至88份的稀释水混合搅拌均匀调制成镀镍浓缩液,所述镀镍浓缩液的PH值为4.2至5.2进一步地,按照体积百分比将3.3份至3.8份的第一原液、9份至11份的第二原液以及86份至87份的稀释水混合搅拌均匀调制成镀镍浓缩液,所述镀镍浓缩液的PH值为4.2至5.2。具体的,按照体积百分比将3.5份的第一原液、10份的第二原液以及86.5份的稀释水混合搅拌均匀调制成镀镍浓缩液,所述镀镍浓缩液的PH值为4.2至5.2.
步骤102:工件镀镍作步骤:将待镀镍工件放置在所述镀镍浓缩液中并将所述镀镍浓缩液加热至85摄氏度至90摄氏度,镀镍完毕后将镀镍完成的工件从所述镀镍浓缩液中取出;
需要说明的是,在所述工件镀镍作步骤中,实时监测所述镀镍浓缩液中镍的含量,当所述镀镍浓缩液中镍含量低于3克时,需要向所述镀镍浓缩液中等比例补加所述第一原液和所述第三原液的混合液,每次添加的所述第一原液和所述第三原液的混合液的体积占镍含量低于3克的所述镀镍浓缩液体积的10%至15%。在本实施例中,待镀镍工件的负荷量2.8 dm2/L至3.5dm2/L。
上述高磷化学镀镍浓缩液的施镀工艺简练精妙、容易操控,镀镍完成的工件上的镀层均匀性良好、稳定性高。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种高磷化学镀镍浓缩液,其特征在于,所述高磷化学镀镍浓缩液包括第一原液、第二原液以及第三原液;
所述第一原液为浓度为90g/L至110g/L的镍盐溶液;
所述第二原液包括缓冲剂10g/L至20g/L、络合剂150g/L至300g/L、还原剂400g/L至440g/L以及稳定剂0.01g/L至0.1g/L,余量为去离子水和PH调节剂;
所述第三原液包括缓冲剂10 g/L至20 g/L、络合剂20 g/L至50 g/L、还原剂540 g/L至550 g/L、稳定剂0.01 g/L至0.1 g/L,余量为去离子水和PH调节剂;
所述第一原液和所述第二原液用于开槽使用,所述第一原液和所述第三原液用于补加。
2.根据权利要求1所述的高磷化学镀镍浓缩液,其特征在于,所述镍盐溶液为乙酸镍和硫酸镍中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的高磷化学镀镍浓缩液,其特征在于,所述稳定剂为苯酚、脲素或碘化钾中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的高磷化学镀镍浓缩液,其特征在于,所述光亮剂为糖精、吡啶、酒石酸中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的高磷化学镀镍浓缩液,其特征在于,所述加速剂为丙二酸、己二酸中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的高磷化学镀镍浓缩液,其特征在于,所述缓冲剂为乙酸钠和乙酸的混合物。
7.根据权利要求1所述的高磷化学镀镍浓缩液,其特征在于, 所述络合剂为乳酸和苹果酸的混合物。
8.根据权利要求1所述的高磷化学镀镍浓缩液,其特征在于, 所述还原剂为次磷酸钠。
9.一种利用权利要求1所述的高磷化学镀镍浓缩液进行镀镍的施镀工艺,其特征在于,所述工艺包括以下步骤:
镀镍浓缩液制备步骤:按照体积百分比将3份至4份的第一原液、8份至12份的第二原液以及85份至88份的稀释水混合搅拌均匀调制成镀镍浓缩液,所述镀镍浓缩液的PH值为4.2至5.2;
工件镀镍作步骤:将待镀镍工件放置在所述镀镍浓缩液中并将所述镀镍浓缩液加热至85摄氏度至90摄氏度,镀镍完毕后将镀镍完成的工件从所述镀镍浓缩液中取出;
在所述工件镀镍作步骤中,实时监测所述镀镍浓缩液中镍的含量,当所述镀镍浓缩液中镍含量低于3克时,需要向所述镀镍浓缩液中等比例补加所述第一原液和所述第三原液的混合液,每次添加的所述第一原液和所述第三原液的混合液的体积占镍含量低于3克的所述镀镍浓缩液体积的10%至15%。
10.根据权利要求9所述的工艺,其特征在于,待镀镍工件的负荷量2.8 dm2/L至3.5dm2/L。
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