宽窗口化学镀镍液及其镀覆方法技术

本发明专利技术公开了一种宽窗口化学镀镍液，包括镍盐、还原剂、络合剂、促进剂、稳定剂、光亮剂、表面活性剂，溶剂为水，具体包括镍盐1‑4wt％，还原剂1.5‑4.5wt％，络合剂1.5‑5.5wt％，促进剂0‑1wt％，稳定剂1‑4wt％，光亮剂0.01‑0.2wt％，低泡表面活性剂0.001‑0.05wt％，其他为溶剂水；表面活性剂可为异辛醇磷酸酯、异辛醇聚氧乙烯醚磷酸酯、聚氧乙烯‑环氧丙烷嵌段聚醚、聚氧丙烯‑聚氧乙烯嵌段聚醚、月桂醇EO/PO嵌段共聚物、脂肪醇丁基封端醇醚中的至少一种；将各试剂于溶剂水中溶解形成镀液，将工件浸于该镀液中即可完成化学镀镍。采用本发明专利技术化学镀镍工艺操作过程简单，并且适用于25～95℃范围镀覆，适应多种工况环境，获得的工件表面光亮美观，镀层均匀，耐腐蚀性和耐磨性能优良。

Wide window chemical nickel plating solution and its coating method

The invention discloses a wide window chemical nickel plating solution, including nickel salt, reducing agent, complexing agent, accelerant, stabilizer, brightener, surface active agent, and solvent as water, including nickel salt 1 4wt%, reducing agent 1.5 4.5wt%, complexing agent 1.5 5.5wt%, accelerator 0 1wt%, stabilizer 1 4wt%, brightener 0.01 0.2wt%, low bubble surface active agent 0.001 0.05wt%, other solvent water, surface active agent is isooctyl phosphate, isooctanol polyoxyethylene ether phosphate, polyoxyethylene epoxy propane polyether, polyoxypropylene polyoxyethylene polyoxyethylene polyether, lauryl alcohol EO/PO block copolymer, fatty alcohol butyl alcohol ether At least one of them is to dissolve the reagents in solvent water to form the plating bath and dip the workpiece into the bath to complete the electroless nickel plating. The process of electroless nickel plating of the invention is simple, and is suitable for coating on the range of 25~95 C, adapting to various working conditions. The surface of the workpiece is bright and beautiful, the coating is uniform, the corrosion resistance and wear resistance are excellent.

【技术实现步骤摘要】
宽窗口化学镀镍液及其镀覆方法
本专利技术涉及一种镀覆材料，尤其是涉及一种化学镀镍液，同时涉及其制备方法、镀覆方法。
技术介绍
由于电镀过程产生的重金属、氰化物等剧毒废液，对环境造成巨大污染，还对工作人员产生巨大危害，该产业转型升级势在必行。而化学镀镍作为一种绿色环保表面保护和表面强化工艺，近年来得到了越来越多的重视和关注。化学镀镍主要利用镍盐和还原剂在溶液中进行自我催化氧化还原反应，从而在工件表面沉积出非晶态镍磷(Ni-P)合金。化学镀镍溶液的分类方法有很多，按镀液酸碱性分为酸性镀液和碱性镀液，酸性PH值一般在4-6，碱性一般大于8-10；按还原剂类型不同有次磷酸盐、胺基硼烷、硼氢化物和以肼作为还原剂的化学镀镍溶液；按温度分类则有高温(85-95℃)、中温(65-75℃)和低温(50℃以下)；按镀层磷含量又可分为高磷(9-15％)、中磷(5-8％)和低磷(1-4％)镀液。广泛地应用于石油化工、机械加工、电子能源、汽车制造和航天航空等诸多高科技领域里。然而目前化学镀镍成本较高，无法和热镀锌等工艺相比，镀液的试剂要求较高，施镀窗口较窄，如温度、PH值，需实时监控调节温度、PH值。这些因素阻碍了化学镀镍进一步扩大其应用领域。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供一种施镀条件窗口较宽、工艺简单、试剂要求较低的化学镀镍液。本专利技术的技术方案是提供一种酸性镀液，包括镍盐、还原剂、络合剂、促进剂、稳定剂、光亮剂、表面活性剂，溶剂为水，具体包镍盐1-4wt％，还原剂1.5-4.5wt％，络合剂1.5-5.5wt％，促进剂0-1wt％，稳定剂1-4wt％，光亮剂0.01-0.2wt％，低泡表面活性剂0.001-0.05wt％，其他为溶剂水。低泡表面活性剂可以是异辛醇磷酸酯、异辛醇聚氧乙烯醚磷酸酯、聚氧乙烯-环氧丙烷嵌段聚醚、聚氧丙烯-聚氧乙烯嵌段聚醚、月桂醇EO/PO嵌段共聚物、脂肪醇丁基封端醇醚中的至少一种。其中镍盐为六水硫酸镍，还原剂为次磷酸钠；络合剂为乳酸和柠檬酸，含量分别为乳酸1-3wt％，柠檬酸0.5-2.5wt％；促进剂为丁二酸或丙二酸中的至少一种，稳定剂为醋酸钠，光亮剂为糖精或糖精钠中的至少一种；采用该些试剂可在保证化学镀镍液镀覆效果的前提下降低加工成本。本专利技术还提供宽窗口化学镀镍液的施镀方法，包括如下步骤：S1.以水为溶剂，将各试剂加入水中溶解，调节pH至4～6；S2.将工件进行预处理，除锈除油，并活化。除油除锈处理，将工件浸入30-50℃的二合一清洗溶液中0.3-1小时，该清洗液包括盐酸(1wt％)、十二烷基硫酸钠(0.1wt％)、op-10乳化剂(0.05wt％)、乌洛托品(0.3wt％)、无水乙醇(5wt％)；后经水冲洗，放入5wt％盐酸溶液中，活化处理。最后用水冲洗，除去残液；S3.将待镀工件浸入步骤S1获得的镀液中，施镀温度控制在25-95℃，镀镍时间为所需厚度确定，一般为0.5-2小时。本专利技术的优点和有益效果：采用络合剂、稳定剂使溶解于水中的镍盐形成稳定的络合物，还原剂、促进剂可使镀液在需要镀覆时在工件表面形成镍镀层，光亮剂可使镍镀层更加平整光亮具有美观性；而添加的低泡非离子型表面活性剂即脂肪酸甲酯乙氧基化物，或者壬基酚或异构醇醚二次封端表面活性剂能够使溶解在镀液中的镍进一步均匀沉积至待镀工件表面，并且与还原剂、促进剂、稳定剂等配合使其适应较宽的施镀温度范围；1所得到镀层光滑白亮，硬度超过600HV，盐雾实验超过1000小时。附图说明图1为采用本专利技术酸性镀液进行化学镀镍后的工件。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步说明。实施例1本专利技术化学镀镍工艺包括如下步骤：S1.取如下含量的各试剂组分：六水硫酸镍1wt％；次磷酸钠1.5wt％；乳酸1wt％和柠檬酸0.5wt％；丁二酸0.1wt％；醋酸钠1wt％；糖精钠0.03wt％；异辛醇磷酸酯0.01wt％；将各试剂依次加入水中，完全溶解，形成浅蓝色的透明镀液，用浓硫酸或氨水调节pH值至4.2左右；S2.将待镀工件(钢板Q235)进行预处理即先除油除锈处理，将工件浸入50℃的二合一清洗溶液中0.3-1小时，该清洗液包括盐酸(1wt％)、十二烷基硫酸钠(0.1wt％)、op-10乳化剂(0.05wt％)、乌洛托品(0.3wt％)、无水乙醇(5wt％)；后经水冲洗，放入5wt％盐酸溶液中，活化处理。最后用水冲洗，除去残液；S3.将工件浸入85℃的镀液中，施镀1小时左右，得到12微米左右厚的光亮Ni-P合金镀层。对该镀镍工件进行检测，中性盐雾实验超过1000小时，硬度超过600HV，说明经该工艺获得的镀镍工件其耐腐蚀性和耐摩擦性能良好，其使用寿命大大延长。实施例2本专利技术化学镀镍工艺包括如下步骤：S1.取如下含量的各试剂组分：六水硫酸镍2wt％；次磷酸钠2wt％；乳酸1.5wt％和柠檬酸0.5wt％；丁二酸0.3wt％；醋酸钠2wt％；糖精钠0.05wt％；聚氧乙烯-环氧丙烷嵌段聚醚0.02wt％；将各试剂依次加入水中，完全溶解，形成浅蓝色的透明镀液，用浓硫酸或氨水调节pH值至4.8左右；S2.将待镀工件(钢板Q235)进行预处理即先除油除锈处理，将工件浸入30℃的二合一清洗溶液中0.3-1小时，该清洗液包括盐酸(1wt％)、十二烷基硫酸钠(0.1wt％)、op-10乳化剂(0.05wt％)、乌洛托品(0.3wt％)、无水乙醇(5wt％)；后经水冲洗，放入5wt％盐酸溶液中，活化处理。最后用水冲洗，除去残液；S3.将工件浸入70℃的镀液中，施镀1小时左右，得到15微米左右厚的光亮Ni-P合金镀层。对该镀镍工件进行检测，中性盐雾实验超过1000小时，硬度超过600HV；通过200-400℃热退火处理，硬度超过800HV。说明经该工艺获得的镀镍工件其耐腐蚀性和耐摩擦性能良好，且热退火处理能够进一步提高硬度，可延长工件使用寿命。实施例3本专利技术化学镀镍工艺包括如下步骤：S1.取如下含量的各试剂组分：六水硫酸镍3wt％；次磷酸钠3.5wt％；乳酸2wt％和柠檬酸1wt％；丙二酸0.4wt％；醋酸钠3wt％；糖精钠0.03wt％；脂肪醇丁基封端醇醚0.05wt％；将各试剂依次加入水中，完全溶解，形成浅蓝色的透明镀液，用浓硫酸或氨水调节pH值至5.8左右；S2.将待镀工件(钢板Q235)进行预处理即先除油除锈处理，将工件浸入30℃的二合一清洗溶液中0.3-1小时，该清洗液包括盐酸(1wt％)、十二烷基硫酸钠(0.1wt％)、op-10乳化剂(0.05wt％)、乌洛托品(0.3wt％)、无水乙醇(5wt％)；后经水冲洗，放入5wt％盐酸溶液中，活化处理。最后用水冲洗，除去残液；S3.将工件浸入25℃的镀液中，施镀1小时左右，得到12微米左右厚的光亮Ni-P合金镀层。该镀镍工件进行检测，中性盐雾实验超过1000小时，硬度超过600HV，说明经该工艺获得的镀镍工件其耐腐蚀性和耐摩擦性能良好，其使用寿命大大延长。实施例4本专利技术化学镀镍工艺包括如下步骤：S1.取如下含量的各试剂组分：六水硫酸镍2wt％，次磷酸钠2.5wt％，乳酸2.5wt％，柠檬酸1wt％，丙二酸0.1wt％，醋酸钠1wt％，糖精钠0.01wt％，异辛醇聚氧乙烯醚磷酸酯0.002wt％；将各试本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种化学镀镍液，其特征在于包括如下质量百分比的组分：镍盐1‑4wt％，还原剂1.5‑4.5wt％，络合剂1.5‑5.5wt％，促进剂0‑1wt％，稳定剂1‑4wt％，光亮剂0.01‑0.2wt％，低泡表面活性剂0.001‑0.05wt％，其他为溶剂水。

【技术特征摘要】
1.一种化学镀镍液，其特征在于包括如下质量百分比的组分：镍盐1-4wt％，还原剂1.5-4.5wt％，络合剂1.5-5.5wt％，促进剂0-1wt％，稳定剂1-4wt％，光亮剂0.01-0.2wt％，低泡表面活性剂0.001-0.05wt％，其他为溶剂水。2.如权利要求1所述的化学镀镍液，其特征在于，所述镍盐为六水硫酸镍，所述还原剂为次磷酸钠；所述络合剂为乳酸和柠檬酸，含量分别为乳酸1-3wt％，柠檬酸0.5-2.5wt％；所述促进剂为丁二酸或丙二酸中的至少一种，所述稳定剂为醋酸钠，所述光亮剂为糖精或糖精钠中的至少一种。3.如权利要求1所述的化学镀镍液，其特征在于，所述低泡表面活性剂为异辛醇磷酸酯、异辛醇聚氧乙烯醚磷酸酯、聚氧乙烯-...

【专利技术属性】
技术研发人员：盛江，叶继春，
申请(专利权)人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所，
类型：发明
国别省市：浙江,33