一种一步法电镀暗镍的方法技术

本发明专利技术提供了一种一步法电镀暗镍的方法，涉及电镀工艺技术领域。本发明专利技术提供的一步法电镀暗镍的方法，包括以下步骤：采用脉冲纳米复合镀液，在金属基底上进行脉冲电镀，得到镍基纳米复合镀层；所述脉冲纳米复合镀液包括镍盐、导电盐、阳极活化剂、缓冲剂和防针孔剂；所述脉冲电镀为正反脉冲电镀。本发明专利技术制备的镍基纳米复合镀层孔隙率低、致密性好，耐腐蚀性能优异。优异。

【技术实现步骤摘要】
一种一步法电镀暗镍的方法


[0001]本专利技术涉及电镀工艺
，具体涉及一种一步法电镀暗镍的方法。

技术介绍

[0002]全球气温逐年升高、极端气候频繁出现等问题向人类敲响环保的警钟。以可再生清洁能源为代表的第三次全球能源转型已悄然拉开大幕。氢能是一种清洁的可再生能源。电解水制氢技术成熟，设备简单，原料来源广泛，制氢过程无污染，且所得的氢气纯度高，是一种符合可持续原则的制氢技术。电解水制氢时，纯水的电导率很低，须向电解液中加入20～30wt％的氢氧化钾或氢氧化钠等电解质，以增强溶液导电性；并且，为了降低过电位，减少电能消耗，电解槽的工作温度为85～90℃，这样的碱浓度和温度是电极板材料碳素钢容易发生碱蚀的范围，因此必须对电解槽极板进行防腐处理。
[0003]由于镍不与强碱反应，耐碱蚀性能十分优良，目前通常采用碳素钢材质镀镍的办法保护电极板。目前市面上电镀暗镍工艺大都使用直流电镀，然而，受电流密度分布不均、反应物传质速率较慢等因素的影响，所制备的镀层颗粒堆砌较为松散，存在较多针孔、位错等缺陷，也存在麻点、烧焦和起泡等不利现象，严重影响镍镀层的耐腐性能。因此，工业电镀镍大多采用增加镀层厚度的方式，控制镀层的整体性能，镀层厚度超过80μm时才基本无孔，制备成本过高。在一些特定条件下，例如水质不合格，含有超标氯离子、氟离子等有害离子时，这些有害离子进入镀层的微孔中，并在微孔中富集，与铁离子发生反应从而使电极板发生孔蚀。一旦极板出现严重腐蚀会导致氢、氧气体互串、漏碱以及电短路，其结果可能引起爆炸，威胁人员和设备的安全。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种一步法电镀暗镍的方法，本专利技术制备的镍基纳米复合镀层孔隙率低、致密性好，耐腐蚀性能优异。
[0005]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0006]本专利技术提供了一种一步法电镀暗镍的方法，包括以下步骤：
[0007]采用脉冲纳米复合镀液，在金属基底上进行脉冲电镀，得到镍基纳米复合镀层；所述脉冲纳米复合镀液包括镍盐、导电盐、阳极活化剂、缓冲剂和防针孔剂；所述脉冲电镀为正反脉冲电镀。
[0008]优选地，所述脉冲纳米复合镀液中镍盐的浓度为100～300g/L，导电盐的浓度为30～150g/L，阳极活化剂的浓度为10～100g/L，缓冲剂的浓度为30～100g/L，防针孔剂的浓度为0.01～10g/L。
[0009]优选地，所述镍盐包括氯化镍、硫酸镍、氟硼酸镍、氨基磺酸镍、焦磷酸镍和硫酸镍铵中的一种或者多种；
[0010]所述导电盐包括硫酸钠、硫酸镁、硫酸锌、硫酸钾、亚硫酸钠、亚硫酸钾、亚硫酸氢钠、亚硫酸氢钾、硫氰酸钠、硫氰酸钾、硫氰酸铵和焦磷酸钠中的一种或多种；
[0011]所述阳极活化剂包括氯化钾、氯化铵、盐酸、氯化钙、氯化锰和氯化钠中的一种或多种；
[0012]所述缓冲剂包括氟硼酸、硼酸、柠檬酸、醋酸、酒石酸、草酸、苹果酸和抗坏血酸中的一种或多种；
[0013]所述防针孔剂包括十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基硫酸钾和双氧水中的一种或多种。
[0014]优选地，所述脉冲纳米复合镀液的pH值为3.0～7.0。
[0015]优选地，所述正反脉冲电镀的正向平均电流密度为1～50A/dm2，正向周期为0.1～100ms，正向占空比为0～60％；所述正反脉冲电镀的反向平均电流密度为0～50A/dm2，反向周期为0.1～100ms，反向占空比为0～60％。
[0016]优选地，所述脉冲电镀的时间为30～150min；所述脉冲纳米复合镀液的温度为20～60℃。
[0017]优选地，所述金属基底在进行脉冲电镀前还包括依次进行的除油和盐酸活化。
[0018]优选地，所述脉冲电镀后还包括依次进行的清洗和干燥。
[0019]优选地，所述镍基纳米复合镀层的厚度为15～80μm。
[0020]优选地，所述金属基底包括不锈钢、铁或碳素钢。
[0021]本专利技术提供了一种一步法电镀暗镍的方法，包括以下步骤：采用脉冲纳米复合镀液，在金属基底上进行脉冲电镀，得到镍基纳米复合镀层；所述脉冲纳米复合镀液包括镍盐、导电盐、阳极活化剂、缓冲剂和防针孔剂；所述脉冲电镀为正反脉冲电镀。本专利技术采用脉冲电镀，和直流电镀相比，本专利技术能够改变镀层结构，细化晶粒，能获得致密、光亮和均匀的镀层；改善了分散能力和深镀能力，降低镀层孔隙率，提高了抗蚀性；降低了镀层内应力，提高镀层韧性，同时，优选有效限制添加剂的用量，可降低镀层中杂质含量，从而延长金属基底的使用寿命；在相同耐腐要求前提下，采用脉冲电镀可用更薄的镀层实现，可大幅度降低制备成本(原料与电镀时间)，实用经济价值巨大。
具体实施方式
[0022]本专利技术提供了一种一步法电镀暗镍的方法，包括以下步骤：
[0023]采用脉冲纳米复合镀液，在金属基底上进行脉冲电镀，得到镍基纳米复合镀层；所述脉冲纳米复合镀液包括镍盐、导电盐、阳极活化剂、缓冲剂和防针孔剂；所述脉冲电镀为正反脉冲电镀。
[0024]在本专利技术中，所述脉冲纳米复合镀液中镍盐的浓度优选为100～300g/L，更优选为150～280g/L；导电盐的浓度优选为30～150g/L，更优选为40～100g/L；阳极活化剂的浓度优选为10～100g/L，更优选为10～70g/L；缓冲剂的浓度优选为30～100g/L，更优选为30～80g/L；防针孔剂的浓度优选为0.01～10g/L，更优选为0.01～5g/L。在本专利技术中，所述脉冲纳米复合镀液的溶剂优选为水。
[0025]在本专利技术中，所述镍盐优选包括氯化镍、硫酸镍、氟硼酸镍、氨基磺酸镍、焦磷酸镍和硫酸镍铵中的一种或者多种。所述镍盐主要提供镍基纳米复合镀层所需的镍离子。
[0026]在本专利技术中，所述导电盐优选包括硫酸钠、硫酸镁、硫酸锌、硫酸钾、亚硫酸钠、亚硫酸钾、亚硫酸氢钠、亚硫酸氢钾、硫氰酸钠、硫氰酸钾、硫氰酸铵和焦磷酸钠中的一种或多
种。所述导电盐可以增加脉冲纳米复合镀液的导电能力。
[0027]在本专利技术中，所述阳极活化剂优选包括氯化钾、氯化铵、盐酸、氯化钙、氯化锰和氯化钠中的一种或多种。所述阳极活化剂能够保证阳极的正常溶解。
[0028]在本专利技术中，所述缓冲剂优选包括氟硼酸、硼酸、柠檬酸、醋酸、酒石酸、草酸、苹果酸和抗坏血酸中的一种或多种。所述缓冲剂能够稳定脉冲纳米复合镀液的pH值。
[0029]在本专利技术中，所述防针孔剂优选包括十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基硫酸钾和双氧水中的一种或多种。
[0030]在本专利技术中，所述脉冲纳米复合镀液的pH值优选为3.0～7.0，更优选为3.5～6。
[0031]在本专利技术中，所述脉冲电镀的阴极优选为金属基底；阳极优选为镍材料。
[0032]在本专利技术中，所述正反脉冲电镀的正向平均电流密度优选为1～50A/dm2，更优选为1～10A/dm2；正向周期优选为0.1～100ms，更优选为0.1～1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种一步法电镀暗镍的方法，包括以下步骤：采用脉冲纳米复合镀液，在金属基底上进行脉冲电镀，得到镍基纳米复合镀层；所述脉冲纳米复合镀液包括镍盐、导电盐、阳极活化剂、缓冲剂和防针孔剂；所述脉冲电镀为正反脉冲电镀。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述脉冲纳米复合镀液中镍盐的浓度为100～300g/L，导电盐的浓度为30～150g/L，阳极活化剂的浓度为10～100g/L，缓冲剂的浓度为30～100g/L，防针孔剂的浓度为0.01～10g/L。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述镍盐包括氯化镍、硫酸镍、氟硼酸镍、氨基磺酸镍、焦磷酸镍和硫酸镍铵中的一种或者多种；所述导电盐包括硫酸钠、硫酸镁、硫酸锌、硫酸钾、亚硫酸钠、亚硫酸钾、亚硫酸氢钠、亚硫酸氢钾、硫氰酸钠、硫氰酸钾、硫氰酸铵和焦磷酸钠中的一种或多种；所述阳极活化剂包括氯化钾、氯化铵、盐酸、氯化钙、氯化锰和氯化钠中的一种或多种；所述缓冲剂包括氟硼酸、硼酸、柠檬酸、醋酸、酒石酸、草酸、苹果酸和抗坏血酸中的一种或多种；所述防针孔剂包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：王小锋，苗欣怡，陈路，孟遥，王彦东，
申请(专利权)人：陕西华秦新能源科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：