一种耐腐蚀锌镍电镀液及其制备方法技术

本发明专利技术涉及电镀技术领域，具体涉及一种耐腐蚀锌镍电镀液及其制备方法。本发明专利技术的电镀液通过制备微胶囊化的硫酸镍微球作为镍稳定剂，实现了硫酸镍在电镀液中的缓释作用，通过补充电镀液中镍离子的含量，让镍含量始终保持在12%～14%之间，电镀出来的锌镍镀层批次之间稳定性较好、镀层更加致密和耐蚀性高。镀层更加致密和耐蚀性高。

【技术实现步骤摘要】
一种耐腐蚀锌镍电镀液及其制备方法


[0001]本专利技术涉及电镀
，具体涉及一种耐腐蚀锌镍电镀液及其制备方法。

技术介绍

[0002]铁凭借着成本低、产量高等优点，目前已广泛应用在基建、航天航空等领域，但是铁也是全世界腐蚀最多最严重的的一种材料。一般来说，为了让铁制品实现耐蚀，工业上一般会采用电镀的方法，如镀镉、镀锌、镀镍和镀钛等，由于这些金属的腐蚀电位比较低，腐蚀速率也低，在工业上应用非常广泛，其中，以镀锌最为普遍。
[0003]由于镍元素的耐蚀性要比锌优异，而锌的柔软性又使得其与合金结合度高，因此，镀锌镍层成了电镀铁优良的耐腐蚀层。在锌镍电镀过程中，锌溶液是两性化合物，能够存在于碱溶液中，而镍元素由于是酸性金属，不能在碱性的环境中存在，因此必须将镍元素先与络合剂结合，才能与锌溶液配合电镀。在电镀过程中，锌镍电镀层共沉积在电流密度低时，首先是镍层发生沉积，随着电流密度逐渐增高，锌层发生沉积。研究表明，锌镍镀层中镍含量在12％～14％之间，涂层的耐蚀性能最佳。由于镍元素在电镀时能够阻止氢氧化锌转化为氧化锌，因此提高镍元素有利于提高锌镍镀层的耐蚀性，镍元素在锌镍镀层中含量太低耐蚀性会急剧下降，但当镍元素含量大于14％时，锌镍镀层上的产物除了氢氧化锌以外，还生成大量的氧化锌，氧化锌的结构比较疏松、不致密，因此当氧化锌生成后，也会导致其耐蚀性变差。因此，在电镀液中的镍元素的含量必须稳定在一定的浓度水平，即不能过高也不能过低，否则会导致锌镍镀层耐蚀性急剧下降，严重的还会导致镀层疏松、脱皮等现象，样品残次率增加。
[0004]中国专利CN 104805480 A公开了一种碱性锌镍电镀液、制备方法及电镀方法，该碱性锌镍电镀液主要由锌离子、镍离子、氢氧化钠、辅助光亮剂、光亮剂、镍络合剂和去离子水组成，制备得到的锌镍电镀液工作电流密度范围宽，可应用于挂镀或滚镀，电镀效率高且抗腐蚀能力强，中性盐雾试验无红锈时间达到1500小时以上，无白锈时间达到500小时以上，电镀工件寿命高。但是，由于在配方中镍离子无法在氢氧化钠碱性环境下存在，因此必须借助镍络合剂络合，通过络合产物不断在溶液中释放出镍离子，这时电镀液中的镍离子的含量不能保持相对稳定，因此导致批次与批次之间的补液操作频繁，增加操作的繁杂性；此外，也会导致批次之间的电镀工件的稳定性相差较大，批次之间的质量参差不齐。

技术实现思路

[0005]为了克服上述现有技术中存在的技术问题，本专利技术提供了一种耐腐蚀锌镍电镀液及其制备方法。
[0006]本专利技术的第一目在于提供了一种耐腐蚀锌镍电镀液，所述电镀液包括以下重量份的组分：氧化锌0.5～2份、镍盐0.2～1.5份、氢氧化钠5～30份、复合光亮剂0.05～0.2份、络合剂2～8份、镍稳定剂0.5～5份、分散剂0.01～0.2份和去离子水50～200份；其中，所述镍稳定剂为微胶囊化的硫酸镍微球。
[0007]进一步地，所述电镀液包括以下重量份的组分：氧化锌0.6～1.5份、镍盐0.8～1.2份、氢氧化钠10～25份、复合光亮剂0.1～0.15份、络合剂4～6份、镍稳定剂0.8～3份、分散剂0.05～0.1份和去离子水100～150份；其中，所述镍稳定剂为微胶囊化的硫酸镍微球。
[0008]优选地，所述电镀液包括以下重量份的组分：氧化锌0.8份、镍盐1份、氢氧化钠20份、复合光亮剂0.12份、络合剂5份、镍稳定剂1.5份、分散剂0.08份和去离子水120份；其中，所述镍稳定剂为微胶囊化的硫酸镍微球。
[0009]进一步地，所述镍盐为硫酸镍、氯化镍、醋酸镍和氨基磺酸镍中的一种或多种。
[0010]进一步地，所述微胶囊化的硫酸镍微球包括以下重量份的组分：壳聚糖1～2份、羧甲基纤维素钠2～5份、润湿剂0.2～2份、N
‑
N
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亚甲基双丙烯酰胺0.01～0.1份、无水硫酸镍0.5～2份、冰醋酸0.2～0.5份和去离子水100～200份；所述润湿剂为乙二醇或丙三醇中的一种或组合。
[0011]优选地，所述微胶囊化的硫酸镍微球包括以下重量份的组分：壳聚糖1.2份、羧甲基纤维素钠2.5份、润湿剂1.3份、N
‑
N
’
亚甲基双丙烯酰胺0.6份、无水硫酸镍1份、冰醋酸0.25份和去离子水140份；所述润湿剂为丙三醇。
[0012]进一步地，所述微胶囊化的硫酸镍微球包括以下制备步骤：
[0013]S1、冰醋酸溶液的配制：取配方量的冰醋酸，加水配制成质量分数为1～3wt％的醋酸水溶液；
[0014]S2、过筛：分别将配方量的壳聚糖和羧甲基纤维素钠研磨，过筛，得50～100目的粉末；
[0015]S3、壳聚糖原液的制备：取配方量的壳聚糖，加入配方量的润湿剂，滴加如S1所述的醋酸溶液溶解，在1000～1500r/min的转速下搅拌10～15min，即得壳聚糖原液；
[0016]S4、羧甲基纤维素钠原液的制备：取配方量的羧甲基纤维素钠，加入去离子水，搅拌并加热至40～60℃，溶液澄清后停止加热，冷却，静置12～24h，得羧甲基纤维素钠原液；
[0017]S5、硫酸镍溶液的配制：取配方量的无水硫酸镍，加水混合，即得；
[0018]S6、微胶囊化的硫酸镍微球的制备：取步骤S3所述的壳聚糖原液和步骤S4所述的羧甲基纤维素钠原液，搅拌，真空脱气，滴加配方量的N
‑
N
’
亚甲基双丙烯酰胺，搅拌均匀，滴加步骤S5所述的硫酸镍溶液，在在1500～2000r/min的转速下分散搅拌15～30min。
[0019]优选地，所述微胶囊化的硫酸镍微球包括以下制备步骤：
[0020]S1、冰醋酸溶液的配制：取配方量的冰醋酸，加水配制成质量分数为2wt％的醋酸水溶液；
[0021]S2、过筛：分别将配方量的壳聚糖和羧甲基纤维素钠研磨，过筛，得60目的粉末；
[0022]S3、壳聚糖原液的制备：取配方量的壳聚糖，加入配方量的润湿剂，滴加如S1所述的醋酸水溶液溶解，在1200r/min的转速下搅拌12min，即得壳聚糖原液；
[0023]S4、羧甲基纤维素钠原液的制备：取配方量的羧甲基纤维素钠，加入去离子水，搅拌并加热至50℃，溶液澄清后停止加热，冷却，静置15h，得羧甲基纤维素钠原液；
[0024]S5、硫酸镍溶液的配制：取配方量的无水硫酸镍，加水混合，即得；
[0025]S6、微胶囊化的硫酸镍微球的制备：取步骤S3所述的壳聚糖原液和步骤S4所述的羧甲基纤维素钠原液，搅拌，真空脱气，滴加配方量的N
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N
’
亚甲基双丙烯酰胺，搅拌均匀，滴加步骤S5所述的硫酸镍溶液，在在1800r/min的转速下分散搅拌25min。
[0026]进一步地，所述复合光亮剂由尿素、有机胺和有机醛中的两种或多种组成。
[0027]进一步地，所述复合光亮剂由尿素和有机胺按5：1～3的质量比组成。
[0028]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐腐蚀锌镍电镀液，其特征在于：所述电镀液包括以下重量份的组分：氧化锌 0.5～2份、镍盐0.2～1.5份、氢氧化钠5～30份、复合光亮剂 0.05～0.2份、络合剂2～8份、镍稳定剂0.5～5份、分散剂0.01～0.2份和去离子水50～200份；其中，所述镍稳定剂为微胶囊化的硫酸镍微球。2.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀锌镍电镀液，其特征在于：所述镍盐为硫酸镍、氯化镍、醋酸镍和氨基磺酸镍中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀锌镍电镀液，其特征在于：所述微胶囊化的硫酸镍微球包括以下重量份的组分：壳聚糖1～2份、羧甲基纤维素钠2～5份、润湿剂0.2～2份、N
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N
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亚甲基双丙烯酰胺0.01～0.1份、无水硫酸镍0.5～2份、冰醋酸0.2～0.5份和去离子水100～200份；所述润湿剂为乙二醇或丙三醇中的一种或组合。4.根据权利要求3所述的一种耐腐蚀锌镍电镀液，其特征在于：所述微胶囊化的硫酸镍微球包括以下制备步骤：S1、冰醋酸溶液的配制：取配方量的冰醋酸，加水配制成质量分数为1～3 wt%的醋酸水溶液；S2、过筛：分别将配方量的壳聚糖和羧甲基纤维素钠研磨，过筛，得50～100目的粉末；S3、壳聚糖原液的制备：取配方量的壳聚糖，加入配方量的润湿剂，滴加如S1所述的醋酸溶液溶解，在1000～1500 r/min的转速下搅拌10～15 min，即得壳聚糖原液；S4、羧甲基纤维素钠原液的制备：取配方量的羧甲基纤维素钠，加入去离子水，搅拌并加热至40～60℃，溶液澄清后停止加热，冷却，静置12～24 h，得羧...

【专利技术属性】
技术研发人员：阎新燕，
申请(专利权)人：阎新燕，
类型：发明
国别省市：