CN1769521A - 镁合金化学镀镍磷的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种镁合金化学镀镍磷的方法，属化学镀膜工艺技术领域。本发明的特征在于具有以下工艺过程和步骤：①配制化学镀液；其组成及重量配方为：主盐碱式碳酸镍10～30g/L；还原剂次亚磷酸钠20～40g/L；络合剂乳酸15～25g/L，丁二酸4～8g/L，乙酸钠10～20g/L，柠檬酸3～15g/L，选上述络合剂中的一种或多种；稳定剂硫脲0.5～3.0mg/L，碘酸钠5～15mg/L，选上述稳定剂中的一种或二种；防腐剂氟化氢铵15～30g/L；余量为水。②将镁合金脱脂、酸洗，清洁表面。③浸锌处理、退锌、二次浸锌。④化学镀镍；温度80～90℃，pH 6～7，施镀时间45～60分钟。⑤水洗，并在200℃下热处理2小时；最后获得厚度为15～20微米的镍磷合金镀层。

Description

镁合金化学镀镍磷的方法

技术领域

本发明涉及一种镁合金化学镀镍磷的方法，属化学镀膜工艺技术领域。

背景技术

镁合金具有许多优良的物理和机械性能，具有较高的比强度和比刚度、易于切削加工、易于铸造、减震性好、能承受较大的冲击震动负荷，且导电导热性好、磁屏蔽性能优良，是一个理想的现代结构材料，现己广泛应用于汽车、机械制造、航空航天、电子、通讯、军事、光学仪器和计算机制造等领域。为使镁合金应用于不同的场合，经常需要改变其表面状态以提高耐蚀性、耐磨性、可焊性、装饰性等性能。然而，由于镁的电极电势为较大的负值，为-2.36V，在空气中很容易被氧化，生成疏松、防护性能差的氧化膜，导致镁合金在潮湿的大气、土壤和海水中发生严重的腐蚀，因而限制了其广泛应用。镁合金化学镀镍处理，不仅可以获得高的耐蚀性和耐磨性，而且能够在形状复杂的铸件上得到厚度均匀的镀层。

传统的方法是采用DOW浸锌后化学镀镍的方法，其工艺步骤包括有：除油—酸洗—活化—浸锌—氰化镀铜—碱性化学镀镍磷。此工艺成本高，工艺复杂，需要氰化镀铜及活化等步骤，尤其是氰化镀铜打底作衬底时的溶液，因其含有大量的氰化铜、氰化钠、氰化钾等氰化物，毒性很大，后处理麻烦，对环境污染非常严重。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述的缺陷和不足，提供一种工艺简单的镁合金化学镀镍磷的工艺方法。

本发明一种镁合金化学镀镍磷的方法，其特征在于具有以下的工艺过程和步骤：

a.首先制备好镀镍磷化学镀液，该镀液的化学组成及其重量配方如下：

主盐碱式碳酸镍：10～30g/L；

还原剂次亚磷酸钠：20～40g/L；

络合剂柠檬酸或柠檬酸三钠：3～15g/L，乳酸：15～25g/L，丁二酸：4～8g/L，乙酸钠：10～20g/L，选上述络合剂中的一种或多种；

稳定剂硫脲：0.5～3mg/L，碘酸钠：5～15mg/L，选上述稳定剂中的一种或二种；

防腐剂氟化氢铵：15～30g/L；

余量为水；

b.将镁合金事先进行脱除油脂处理，然后进行酸洗；酸洗是将表面清洁的镁合金部件放入氢氟酸和磷酸的混合酸液中；该混合酸液是浓度为40％的氢氟酸与浓度为68％的磷酸以1∶1体积比配制而成；酸洗20～50秒后，再用水冲洗干净；

c.然后进行浸锌处理，此时为一次浸锌；浸锌是在氧化锌80～100g/L，氢氧化钠500～250g/L，洒石酸钾钠10～20g/L，氯化铁1～3g/L的混合溶液中进行，浸锌时间为5～8分钟，随后用水冲洗干净；

d.然后进行退锌，即用30～50％浓度的硝酸溶液进行退锌；

e.二次浸锌；用上述步骤C中同样的混合溶液进行二次浸锌，浸锌时间为30～90秒；

f.然后进入化学镀镍磷的工艺程序，将上述经处理的镁合金部件放入上述的化学镀液中，温度控制在80～90℃，溶液的PH值调节为6～7，施镀时间为45～60分钟；

g.然后进行水洗，并在200℃温度下热处理2小时；最后在镁合金表面获得具有金属光泽的镍磷合金镀层，其厚度为15～20微米。

本发明方法的优点在于：化学镀镍溶液的成分简单，配制方便，镀液成分可在较大范围内变化，稳定性好，配制后可长期存放，操作十分方便。更大的优越性是在化学镀前的处理过程中，无需氢氟酸活化，无需氰化镀铜这道工序，因此对环境污染小。本发明方法可在镁合金表面镀覆功能性镀层，获得的化学镀镍磷合金层具有金属光泽、镀膜均匀致密、与基体结合力强，耐蚀性也较好。

具体实施方式

现将本发明的实施例叙述于后。

实施例1

(1)首先配制好镀镍磷化学镀液，该镀液的化学组成及其重量配方如下：

主盐碱式碳酸镍                          15g/L；

还原剂次亚磷酸钠                        25g/L；

络合剂柠檬酸                            10g/L；

稳定剂硫脲                              2mg/L；

防腐剂氟化氢铵                          15g/L；

水余量；

(2)将挤压态AZ31D镁合金试样先进行脱除油脂处理，然后进行酸洗；酸洗是将表面清洁的镁合金试样放入氢氟酸和磷酸的混合酸液中；该混合液是浓度为40％的氢氟酸与程度为68％的磷酸以1∶1体积比配制而成；酸洗44秒后，再用水冲洗干净；

(3)然后进行浸锌处理，此时为一次浸锌；浸锌是在含氧化锌95g/L，氢氧化钠230g/L，酒石酸钾钠15g/L，氯化铁2g/L的混合溶液中进行，浸锌时间为7分钟，随后用水冲洗干净；

(4)然后进行退锌，即用40％浓度的硝酸溶液进行退锌；

(5)二次浸锌；用上述步骤(3)中同样的混合溶液进行二次浸锌，浸锌时间为60秒；

(6)然后进入化学镀镍磷的工艺程序，将上述经处理的镁合金试样放入上述的化学镀液中，温度控制在85℃，溶液的PH值为6.0，施镀时间为50分钟；

(7)然后进行水洗，并在200℃温度下热处理2小时；最后在AZ31D镁合金表面可获得具有金属光泽的镍磷合金镀层，镀层厚度为15～20微米。

本实施例所得镀镍的镁合金试样通过热震和锉刀试验，完全符合国家标准GB/T13913-92要求。

实施例2

本实施例的工艺过程和步骤完全和上述实施1相同，不同的是其化学镀液的配方不同。

本实施例的镀液的化学组成及其重量配方为：

主盐碱式碳酸镍                 25g/L；

还原剂次亚磷酸钠               35g/L；

络合剂柠檬酸三钠               15g/L，丁二酸4g/L；

稳定剂硫脲                     3mg/L；

防腐剂氟化氢铵                 25g/L；

水余量；

然后，其工艺过程和步骤与前述实施例1中的(2)、(3)、(4)、(5)、(6)和(7)完全相同。

本实施例最后在AZ31D镁合金试样表面可获得具有金属光泽的镍磷合金镀层，镀层厚度为15～20微米。

本实施例所得镀镍的镁合金试样通过热震和锉刀试验，完全符合国家标准GB/T13913-92要求。

实施例3

本实施例的工艺过程和步骤完全和上述实施1相同，不同的是其化学镀液的配方不同。

本实施例的镀液的化学组成及其重量配方为：

主盐碱式碳酸镍            30g/L；

还原剂次亚磷酸钠          40g/L；

络合剂乳酸                15g/L；

稳定剂碘酸钠              8mg/L；

防腐剂氟化氢铵            30g/L；

水余量；

然后，其工艺过程和步骤与前述实施例1中的(2)、(3)、(4)、(5)、(6)和(7)完全相同。

本实施例最后在AZ31D镁合金试样表面可获得具有金属光泽的镍磷合金镀层，镀层厚度为15～20微米。

本实施例所得镀镍的镁合金试样通过热震和锉刀试验，完全符合国家标准GB/T13913-92要求。

实施例4

本实施例的工艺过程和步骤完全和上述实施1相同，不同的是其化学镀液的配方不同。

本实施例的镀液的化学组成及其重量配方为：

主盐碱式碳酸镍                            15g/L；

还原剂次亚磷酸钠                          25g/L；

络合剂乙酸钠                              15g/L，柠檬酸3g/L，丁二酸8g/L；

稳定剂碘酸钠                              10mg/L；

防腐剂氟化氢铵                            20g/L；

水余量；

然后，其工艺过程和步骤与前述实施例1中的(2)、(3)、(4)、(5)、(6)和(7)完全相同。

本实施例最后在AZ31D镁合金试样表面可获得具有金属光泽的镍磷合金镀层，镀层厚度为15～20微米。

本实施例所得镀镍的镁合金试样通过热震和锉刀试验，完全符合国家标准GB/T13913-92要求。

实施例5

本实施例的工艺过程和步骤完全和上述实施1相同，不同的是其化学镀液的配方不同。

本实施例的镀液的化学组成及其重量配方为：

主盐碱式碳酸镍                    15g/L；

还原剂次亚磷酸钠                  25g/L；

络合剂乳酸                        20g/L，柠檬酸8g/L；

稳定剂碘酸钠                      5mg/L；

防腐剂氟化氢铵                    20g/L；

水余量；

然后，其工艺过程和步骤与前述实施例1中的(2)、(3)、(4)、(5)、(6)和(7)完全相同。

本实施例最后在AZ31D镁合金试样表面可获得具有金属光泽的镍磷合金镀层，镀层厚度为15～20微米。

本实施例所得镀镍的镁合金试样通过热震和锉刀试验，完全符合国家标准GB/T13913-92要求。

实施例6

本实施例的工艺过程和步骤完全和上述实施1相同，不同的是其化学镀液的配方不同。

本实施例的镀液的化学组成及其重量配方为：

主盐碱式碳酸镍                        15g/L；

还原剂次亚磷酸钠                      25g/L；

络合剂乳酸                            25g/L；

稳定剂硫脲                            1mg/L，碘酸钠15mg/L；

防腐剂氟化氢铵                        25g/L；

水余量；

然后，其工艺过程和步骤与前述实施例1中的(2)、(3)、(4)、(5)、(6)和(7)完全相同。

本实施例最后在AZ31D镁合金试样表面可获得具有金属光泽的镍磷合金镀层，镀层厚度为15～20微米。

本实施例所得镀镍的镁合金试样通过热震和锉刀试验，完全符合国家标准GB/T13913-92要求。

Claims (1)

1.一种镁合金化学镀镍磷的方法，其特征在于具有以下的工艺过程和步骤：

a.首先制备好镀镍磷化学镀液，该镀液的化学组成及其重量配方如下：

主盐碱式碳酸镍：10～30g/L；

还原剂次亚磷酸钠：20～40g/L；

络合剂柠檬酸或柠檬酸三钠：3～15g/L，乳酸：15～25g/L，丁二酸：4～8g/L，乙酸钠：10～20g/L，选上述络合剂中的一种或多种；

稳定剂硫脲：0.5～3mg/L，碘酸钠：5～15mg/L，选上述稳定剂中的一种或二种；

防腐剂氟化氢铵：15～30g/L；

余量为水；

b.将镁合金事先进行脱除油脂处理，然后进行酸洗；酸洗是将表面清洁的镁合金部件放入氢氟酸和磷酸的混合酸液中；该混合酸液是浓度为40％的氢氟酸与浓度为68％的磷酸以1∶1体积比配制而成；酸洗20～50秒后，再用水冲洗干净；

c.然后进行浸锌处理，此时为一次浸锌；浸锌是在氧化锌80～100g/L，氢氧化钠250～500g/L，洒石酸钾钠10～20g/L，氯化铁1～3g/L的混合溶液中进行，浸锌时间为5～8分钟，随后用水冲洗干净；

d.然后进行退锌，即用30～50％浓度的硝酸溶液进行退锌；

e.二次浸锌；用上述步骤C中同样的混合溶液进行二次浸锌，浸锌时间为30～90秒；

f.然后进入化学镀镍磷的工艺程序，将上述经处理的镁合金部件放入上述的化学镀液中，温度控制在80～90℃，溶液的PH值调节为6～7，施镀时间为45～60分钟；

g.然后进行水洗，并在200℃温度下热处理2小时；最后在镁合金表面获得具有金属光泽的镍磷合金镀层，其厚度为15～20微米。