光亮黑色镀镍电镀液及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及镍电镀领域，具体涉及一种光亮黑色镀镍电镀液及其制备方法和应用。该光亮黑色镀镍电镀液包括以下浓度的各组分：六咪唑合镍(II)碳酸盐五水合物和壳聚糖合镍(II)等质量的混合物25～65g/L，硫酸镍15～45g/L，氯化镍10～35g/L，3.5～12.5g硫酸铁，3.5～12.5g硫酸锌，3.5～12.5g硫酸铜，1.5～5.5g硫酸镁，1.5～5.5g硫酸锰，0.5～3.5g硝酸银，硫代乙酰胺15～30g/L，配稳剂20～55g/L，辅配剂25～65g/L，配调剂15～35g/L，黑亮剂5～25g/L。本发明专利技术制备的新型光亮黑镍电镀液所用的配合剂主要为，壳聚糖、壳寡糖、咪唑、EDTA及硫代酰胺类等，这些配合剂既可以较为方便地无污无害化染处理，又可高效回收再利用，具有良好的经济效益和环境效益。

Bright black nickel plating solution and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
光亮黑色镀镍电镀液及其制备方法和应用
本专利技术涉及镍电镀领域，具体涉及一种光亮黑色镀镍电镀液及其制备方法和应用。
技术介绍
黑色及光亮镍镀层具有优良的吸热、散热、消光及装饰等功能，作为高效光吸收材料具有多重用途，在光学设备、吸光材料、航空航天及国防工业领域等方面具有较为广泛应用。黑镍镀层也广泛应用与装饰装潢及保护膜、活性太阳热涂层用于吸收红外光的吸收等领域。黑镍镀层作为导电涂层在电子工业领域、作为能量吸收转化涂层在太阳能领域、功能涂层领域、计算、石化、电子、汽车等领域也有广泛的应用。黑镍镀层的制备工艺主要有两种：化学镀黑镍和电化学镀黑镍。利用电化学氧化法也可以制备黑镍涂层。相对与化学镀镍制备方法，电沉积技术具有的特点是成本低、操作简单、可以实现连续、高效节能、任意规模的工业化生产。现有技术黑镍电镀的主要工艺是在镍盐中添加其它有机物或者其它无机发黑试剂，常见的体系包括：Ni-Cr型、Ni-Zn型、Ni-Mo型、Ni-Sn型和Ni-Cd型。电子产品的壳体或者保护部件大多采用镀镍层或镀镍膜保护，包括黑镍、光亮黑镍、光亮镍镀层等。这些涂层在使用过程中不可避免地通常与大气环境接触、与人体接触，必然沾污汗渍、吸收水气及污染气体等，进而必然影响镀层的光亮度及装饰性能或导电性能等。化学镀镍或黑镍电镀黑镍的电镀液配方也大不相同。如文献(HPb59-铅黄铜电镀黑镍工艺[J].电镀与精饰,2018,40(1):40-46.)的镀黑镍的镀液配方为：NiSO4·6H2O为120-150g/L、(NH4)6Mo7O24·4H2O为20-30g/L、硼酸为20-30g/L以及NaAc·3H2O(醋酸钠)为10-20g/L。文献(OpticalandStructuralPropertiesofCarbonNanotubes/BlackNickelCompositeCoatingsbyElectrodeposition[J].J.InorganicMaterials,2016,31(12):1370-1374)的镀黑镍的镀液配方为：NiSO4·6H2O为90g/L、ZnSO4·7H2O为50g/L、Ni(NH4)2(SO4)2·6H2O为55g/L以及NaSCN为30g/L。文献(Electrodepositionandcharacterizationofnano-structuredblacknickelthinfilms[J].Trans.NonferrousMet.Soc.China，2013，23:2300-2306)黑镍的电镀液的配方为：NiSO4·6H2O为100g/L、NiCl2·6H2O为40g/L、硼酸为30g/L、添加剂少许。文献(黑镍镀层的抗腐蚀性防护[J].电子工艺技术，2012,33(6):369-373)的黑镍镀液的配方是：硫酸镍70-80g/L、硫酸镍铵40-50g/L、硫酸锌为35-40g/L、硫氰酸钾为15-20g/L。文献(黑镍太阳能选择性吸收涂层的研制[J].武汉理工大学学报，2011,33(5):1-5)的黑镍镀液的配方是：硫酸镍NiSO4·7H2O为110-120g/L、硫酸锌ZnSO4·7H2O为30-35g/L、硼酸H3BO4为20-30g/L，硫酸钠Na2SO4为20-25g/L。文献(纳米结构黑镍薄膜的电沉积机理[J].金属学报，2011,47(1):123-128)、文献(纳米黑镍薄膜腐蚀行为的研究[J].电镀与环保，2011，31(4):11-14)镀液的配方是：NiSO4·6H2O为100g/L、NiCl2·6H2O为40g/L、硼酸为30g/L，十二烷基硫酸钠0.1g/L、1,4-丁炔二醇0.4g/L、对甲苯磺酰胺0.8g/L、添加剂适量。另外，镀液中还有柠檬酸三钠、醋酸钠、硼酸等物质。文献(化学镀黑镍工艺特点和镀膜性能及其应用[J].金属热处理，2001，2:29-30)的Ni-P合金化学镀的镀液配方为：硫酸20g/L，次亚磷酸钠20g/L，乙酸钠10g/L，添加剂2.5g/L。文献(化学镀黑镍工艺研究[J].湘潭大学学报(自然科学版)，1999，6:39-41、钢铁化学镀黑镍[J].电镀与环保，1999，19(1):39-41)报道的黑镍化学镀液的配方为：硫酸镍50-70g/L、硫酸铜1-3g/L、次磷酸二氢钠30-50g/L、硫氰酸钾30-40g/L、硼酸4-8g/L。文献(在钨及钨合金上电镀黑镍[J].电镀与涂饰，1992，14(6):14)报道的电镀黑镍电镀液的配方为：硫酸镍90-120g/L、硫酸锌40-60g/L、硫化铵25-35g/L、硫化钠30-35g/L、硫氰酸(化)钾30-40g/L、硼酸25-35g/L等；文献(电镀黑镍工艺的点滴体会[J].电镀与涂饰，1984，1:97-99)报道的电镀液的主要成分为：硫酸镍115-125g/L、硫酸锌20-25g/L、硫化钠30-35g/L和硫氰酸(化)铵20-25g/L等；文献(装饰性黑镍镀层[J].电镀与环保，1983，6:50-53)报道的标准的电镀液的组成为：硫酸镍26g/L、脂肪族胺络合剂21g/L、碱金属硫酸盐导电盐50g/L、无机硫化物添加剂2g/L等。有大量关于黑镍电镀和化学镀镍的制造技术的专利公开。中国专利(申请号201910087261.4)公开了“光亮黑镍电镀液及其制备方法、电镀件及光亮黑镍的电镀方法”，其公开的光亮黑镍电镀液的配方是；壳聚糖合镍配合物5～25g/L、硫酸镍25～105g/L、氯化镍15～75g/L、硫酸镁1～3g/L、硫酸铜2～10g/L、硫氰酸铵10～55g/L、添加剂A(醋酸盐、磷酸一氢盐)10-45g/L、添加剂B(水溶性壳聚糖)25～55g/L、添加剂C(乙二胺、丙二胺类等)20～60g/L、添加剂D可溶性硫化物盐(钾钠铵)1～6g/L；其目的就是为了提高黑镍镀层的光洁度、致密性及耐磨特性。中国专利(申请号201610577961.8)公开了“一种改进型高耐磨自润滑化学镀镍液”，其公开的高耐磨自润滑化学镍镀液的具体配方是；硫酸镍20-30g/L、次亚磷酸钠20-30g/L、醋酸钠5-12g/L、有机络合剂(乳酸、苹果酸或甘氨酸)25-50g/L、添加剂A(KIO3、硫酸铈和硫酸钼的混合物)0.2-5g/L、添加剂B(纳米二氧化硅和石墨粉的混合物)20-200ml/L、表面活性剂A(KIO3、硫酸铈和硫酸钼的混合物)1-10ml/L及余量的水；其目的就是为了提高镍镀层的耐磨性。中国专利(申请号201610158784.X)公开了“一种提高复合材料镍镀层结合强度的方法”，其大致技术措施是：将短纤维经过一系列的处理、打磨、过筛、去油、超声波清洗、与化学镀镍液混合后化学镀，以增加镍镀层与复合材料的结合；该公开技术的主要为了提高镍镀层与复合材料的结合力。中国专利(申请号201510738320.1)公开了“一种高性能之上镍镀液的电镀工艺”，其公开的电镀液的主要组成是：硫酸镍、氯化镍、双氧水、活性碳粉、硼酸；该技术的主要目的是：直接用于电镀工艺、而非间接应用，解决的具体问题或者达到的具体目的不明本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光亮黑色镀镍电镀液，其特征在于，包括以下浓度的各组分：六咪唑合镍(II)碳酸盐五水合物和壳聚糖合镍(II)的混合物25～65g/L，硫酸镍15～45g/L，氯化镍10～35g/L，3.5～12.5g硫酸铁，3.5～12.5g硫酸锌，3.5～12.5g硫酸铜，1.5～5.5g硫酸镁，1.5～5.5g硫酸锰，0.5～3.5g硝酸银，硫代乙酰胺15～30g/L，配稳剂20～55g/L，辅配剂25～65g/L，配调剂15～35g/L，黑亮剂5～25g/L，其中，六咪唑合镍(II)碳酸盐五水合物与壳聚糖合镍(II)的质量比为0.9～1.1:0.9～1.1。/n

【技术特征摘要】
1.一种光亮黑色镀镍电镀液，其特征在于，包括以下浓度的各组分：六咪唑合镍(II)碳酸盐五水合物和壳聚糖合镍(II)的混合物25～65g/L，硫酸镍15～45g/L，氯化镍10～35g/L，3.5～12.5g硫酸铁，3.5～12.5g硫酸锌，3.5～12.5g硫酸铜，1.5～5.5g硫酸镁，1.5～5.5g硫酸锰，0.5～3.5g硝酸银，硫代乙酰胺15～30g/L，配稳剂20～55g/L，辅配剂25～65g/L，配调剂15～35g/L，黑亮剂5～25g/L，其中，六咪唑合镍(II)碳酸盐五水合物与壳聚糖合镍(II)的质量比为0.9～1.1:0.9～1.1。


2.根据权利要求1所述的光亮黑色镀镍电镀液，其特征在于：所述配稳剂为硫酸铵或磷酸二氢铵中的任意一种。


3.根据权利要求1所述的光亮黑色镀镍电镀液，其特征在于：所述辅配剂为水溶性壳寡糖和乙二胺四乙酸的混合物。


4.根据权利要求3所述的光亮黑色镀镍电镀液，其特征在于：所述辅配剂为水溶性壳寡糖和乙二胺四乙酸等质量的混合物。


5.根据权利要求1所述的光亮黑色镀镍电镀液，其特征在于：所述配调剂选自草酸、丙二酸、丁二酸或柠檬酸中的任意一种或两种或三种的混合物。


6.根据权利要求5所述的光亮黑色镀镍电镀液，其特征在于：所述配调剂选自草酸、丙二酸、丁二酸或柠檬酸中的任意一种或两种或三种的等摩尔的混合物。


7.根据权利要求1至6任一所述的光亮黑色镀镍电镀液...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵双琪，周登伯，杨兰，马佳丽，肖鹏，代田田，秦鑫，张文博，郑月强，周环波，
申请(专利权)人：深圳奕创表面处理科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44