CN1712564A - 稀土－镍－钼－磷－碳化钨合金电镀液 - Google Patents

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陈永福
肖顺华
张海军
任玮
项卫胜
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Abstract

本发明公开了一种稀土－镍－钼－磷－碳化钨合金电镀液配方，以解决目前在化学镀－镍－钼－磷合金技术中存在的镀液温度高，稳定性差，化学沉积速度低，镀层显微硬度小等问题；本发明的配方包括氯化镍/硫酸镍，次亚磷酸钠，钼酸钠，稀土，碳化钨，柠檬酸/柠檬酸钠，乙醇酸/乙醇酸钠，丁二酸，硼酸，氢氧化钠/碳酸钠，硫脲，十二烷基苯磺酸钠，阴极电流密度Dk为0.05～2.5，pH为7.0～8.5，温度(T)为30～65℃，阳极为镍板或铂电极等惰性电极，阴极为施镀镀件。本发明电镀液温度较化学镀液明显降低，稳定性好，沉积速度显著提高，且容易控制，本发明电镀液可广泛应用于电镀的工艺中。

Description

稀土-镍-钼-磷-碳化钨合金电镀液
技术领域
本发明涉及材料表面处理领域中的稀土-镍-钼-磷-碳化钨电镀，特别是对金属材料表面进行稀土-镍-钼-磷-碳化钨合金施镀的电镀液配方。
背景技术
多元合金镀层性能较镍-钼-磷镀层更加优异，为了适应特定环境下，在镍-钼-磷镀层中加入某种粒子(如SiC，Al2O3，WC等)制成复合镀合金，使其具有更加优越的性能。复合镀层与单相材料相比，具有独特的机械性能。碳化钨粒子具有硬度高，耐高温等良好的机械性能。稀土以独特的物理化学特性，微小的用量产生显著的效果而著称，被广泛用于材料科学领域，然而稀土在材料表面处理中应用较晚，但发展迅速。
目前，一方面制备镍-钼-磷合金镀层要求温度高，沉积速度小且不易控制，另一方面合金镀层硬度小，不能满足特定环境下高硬度的需要，而在镍-钼-磷合金中添加稀土和碳化钨粒子的电镀复合镀却没有报道。
发明内容
本发明目的在于提供一种温度低，沉积速度快，易控制，并且碳化钨粒子密度高，分散性好，显微硬度高的合金镀层的稀土-镍-钼-磷-碳化钨合金电镀液配方。
本发明的稀土-镍-钼-磷-碳化钨合金电镀液配方组成为：
氯化镍/硫酸镍(NiCl2·6H2O/NiSO4·6H2O)  25～40克/升
次亚磷酸钠(NaH2PO2·H2O)                 15～30克/升
钼酸钠(Na2MoO4·2H2O)                    0.00001～3.0克/升
氢氧化钠/碳酸钠(NaOH/Na2CO3)              0～10克/升
有机酸/有机酸                                20～45克/升
辅助络合剂                                   0～5克/升
稀土                                         0.001～4克/升
碳化钨(WC)                                   0.001～25克/升
硫脲                                         0～2×10-3克/升
十二烷基苯磺酸钠                             0～2克/升
pH                                           7.0～8.5
DK                                          0.05～2.5安培/分米2
温度                                    30～65℃
加水至                                  1000毫升
次亚磷酸钠属于弱碱盐，当有铁族元素，如铁作催化剂和一定电位存在时，发生如下反应：
阳极反应：
当阳极为镍电极时：            (2)
阴极反应：                    (3)
                               (4)
Figure A20041006011600042
Figure A20041006011600043
随着稀土-镍-钼-磷-碳化钨合金电镀反应的进行，伴随着大量H2从反应体系选出。当电流密度太大时，阳极发生析氧反应。阳极产生的H+促使化学镀液pH降低，并且需要添加氢氧化钠/碳酸钠调节pH。
当性能活泼的混合稀土化合物加入到电镀液中，可优先吸附在镀层表面的晶体缺陷处(位错露头，晶界，空位等)改变了各离子的自然电位而使析出电位接近，同时改变了各离子的活度，降低了表面活化能，促进了金属络合物离子NiCm 2+和还原剂离子H2PO2 -向金属表面吸附，并为合金形成提供了催化活性，使其形核率提高，稀土因其特殊的4f电子结构，在基体表面形核快，有较地抑制了晶体的表面膜，从而使晶粒细化。同时，稀土使碳化钨粒子包覆着一层负电子，在搅拌和电势差作用下，更有利于碳化钨粒子吸附到镍-钼-磷合金镀层上。
稀土-镍-钼-磷-碳化钨合金电镀液配制步骤如下：
1、称取计量的氯化镍/硫酸镍，钼酸钠加水制得溶液A
2、称取计量的次亚磷酸钠加水制得溶液B
3、称取计量的有机酸/有机酸钠，辅助络合剂和表面活性剂十二烷基苯磺酸钠加水制得溶液C
4、将溶液C倒入B中，得到溶液D
5、将溶液D加入到A中得到E
6、用氢氧化钠/碳酸钠溶液调至pH在7.0～8.5范围内
7称取计量的碳化钨粒子到入E中得溶液F
稀土-镍-钼-磷-碳化钨合金电镀：
在温度为45℃，面容比为1.8～2.4分米2/升条件下，当Na2MoO4·2H2O浓度为0.2克/升，碳化钨浓度为16克/升，阴极电流密度DK为0.2安培/分米2，镍板为阳极，镀件为阴极条件下。根据D8-ADVANCE X-射线衍射仪(德国布鲁克公司)，JSM-5610LM型扫描电镜(日本电子公司)，TG328B分析天平(上海天平仪器厂)和MHV2000型数显显微硬度计(上海材料试验机厂)检测结果。
X-射线衍射图谱可见，出现了Ni(111)，Ni(200)，Ni(222)三条衍射峰和许多很强的碳化钨衍射峰，证明镀层为晶态结构。放大2000倍时，扫描电镜可见：碳化钨粒子均匀分布于镀层表面，且孔隙率低。用分析天平测沉积速度为12.5毫克/厘米2.小时(实施例)，经过400℃下保温1小时的热处理后，显微硬度HV100为5361(实施例)。
本发明与现有的技术相比，具有如下优点：
1、由于本发明采用多元络合剂与稀土组成的电镀液，降低了制备合金镀层的温度，提高了镀层的沉积速度。
2、本发明合金镀层的碳化钨粒子密度明显提高，且分散性好，孔隙率降低。
3、本发明制备的合金镀层的显微硬度明显提高。
具体实施方式
实施例
稀土-镍-钼-磷-碳化钨合金电镀液配方如下：
硫酸镍(NiSO4·6H2O)                   32克/升
次亚磷酸钠(NaH2PO2·H2O)             22克/升
钼酸钠(Na2MoO4·2H2O)                0.2克/升
碳酸钠(Na2CO3)                        8克/升
柠檬酸钠(Na3C6H5O7·2H2O)         25克/升
乙醇酸(C2H3O3)                       4.5克/升
丁二酸(C4H6O4)                       3克/升
硼酸(H3BO3)                           3克/升
稀土(CeO2)                             2克/升
稀土(La2O3)                           2克/升
碳化钨(WC)                              16克/升
十二烷基苯磺酸钠                        0.5克/升
硫脲                                    1.2×10-3克/升
pH                                      8.0
DK                                     0.12安培/分米2
温度                                    45℃
加水至                                  1000毫升

Claims (4)

1.一种稀土-镍-钼-磷-碳化钨合金电镀液，其特征在于其电镀液配方如下：
氯化镍/硫酸镍(NiCl2·6H2O/NiSO4·6H2O)   25～40克/升
次亚磷酸钠(NaH2PO2·H2O)                  15～30克/升
钼酸钠(Na2MoO4·2H2O)                     0.00001～3.0克/升
氢氧化钠/碳酸钠(NaOH/Na2CO3)               0～10克/升
有机酸/有机酸                                 20～45克/升
辅助络合剂                                    0～5克/升
稀土                                          0.001～4克/升
碳化钨(WC)                                    0.001～25克/升
硫脲                                          0～2×10-3克/升
十二烷基苯磺酸钠                              0～2克/升
pH                                            7.0～8.5
DK                                           0.05～2.5安培/分米2
温度                                          30～65℃
加水至                                        1000毫升
2.根据权利要求1所述的稀土镍-钼-磷-碳化钨电镀液，其特征在于所述有机酸为柠檬钠/柠檬酸钠，乙醇酸/乙醇酸钠，丁二酸/丁二酸钠。
3.根据权利要求1所述的稀土镍-钼-磷-碳化钨电镀液，其特征在于所述稀土为混合稀土：CeO2和La2O3。
4.根据权利要求1所述的稀土镍-钼-磷-碳化钨电镀液，其特征在于所述助络合剂为硼酸。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102409374A (zh) * 2011-11-28 2012-04-11 上海应用技术学院 一种镍-钼镀层的制备方法
CN103352213A (zh) * 2013-06-18 2013-10-16 陕西巨基实业有限公司 环保型高抗硫化氢和高耐磨Ni-P-W-Mo四元合金镀液及其配制方法
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102409374A (zh) * 2011-11-28 2012-04-11 上海应用技术学院 一种镍-钼镀层的制备方法
CN103352213A (zh) * 2013-06-18 2013-10-16 陕西巨基实业有限公司 环保型高抗硫化氢和高耐磨Ni-P-W-Mo四元合金镀液及其配制方法
CN103352213B (zh) * 2013-06-18 2016-08-10 宝鸡多元合金科技有限公司 环保型高抗硫化氢和高耐磨Ni-P-W-Mo四元合金镀液及其配制方法
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CN112996933B (zh) * 2018-11-06 2023-08-08 德国艾托特克公司 无电镍镀敷溶液

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