镍系统技术方案

技术编号:7397064 阅读:164 留言:0更新日期:2012-06-02 14:53
本发明专利技术公开了一种镍电解液,该电解液包括:镍盐,有机酸或其盐,0.05g/l至1g/l粒度(d50)为0.1?m至3?m的无机固体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及镍电解液及其使用。
技术介绍
本领域技术人员已知各种形式的用于电镀镍的电解液。例如,在表面处理中,部件涂覆铜层,再依次涂覆二层或三层镍和一层铬或其它合金。该外层用来改善部件的外观,而底层实际是用于防腐蚀。一般的应用领域包括,例如,汽车上的饰面、带条和水箱。最常用的镍电解液基于所谓的瓦兹镀镍液(Watts electrolyte),该电解液一般具有如下成分-NiSO4 · 7 H2O240-310 g/1-NiCl2 · 6 H2O45-50 g/1-H3BO330-40 g/1为对镍层进行防腐,基本上采用微裂层(microcracked layer)和微孔层(microporous layer)。采用微裂层,在电镀镍时使用有机酸产生电压。图3给出了这种层的显微照片。该镍层中的裂纹在沉淀于其上的铬层中继续存在。因此腐蚀破坏自外部的铬层传递到内部的镍层,但不会影响表面。在很多领域中,微孔层已代替了微裂层。除硫化合物之外,在微孔层中还采用固体,但不使用有机酸。图4给出微孔层的显微照片。尽管已知很多不同的镍电解液,但现在仍需要一种改进的镍电解液,该镍电解液可产生具有变化的或改进的腐蚀特性的涂层。美国专利US 3,471,271描述了通过在镍层中添加大量固体产生裂纹的方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供几种镍电解液,其涂层具有不同的,优选地改进的防腐蚀性能。实现本专利技术目的的电解液包含 -镍盐-有机酸-0. 05 g/Ι至1 g/Ι粒度(d50)为0. IMm至3 Mm的无机固体。适合的镍化合物包括各种镍盐,特别是氯化镍、醋酸镍、硫酸镍及它们的混合物。该镍电解液中镍的含量基于NiCl优选为5 g/Ι至300 g/Ι,更优选的含量为 200g/l 至 280 g/1。具体地,适合的有机酸包括低分子量有机酸,例如甲酸、醋酸、丙酸、丁酸及它们的混合物。该酸的适合含量约为5 g/Ι至150 g/Ι,优选地为10 g/Ι至30 g/Ι,或40 g/Ι至70 g/1。另外,本专利技术的镍电解液包含无机固体,例如氧化铝、二氧化硅、各种硅酸盐(如滑石)、碳化硅或它们的混合物。该无机固体优选的含量为0. 1 g/Ι至0.8 g/Ι,更优选的为 0.1 g/Ι 至 0.3 g/1。优选地,该镍电解液包含的固体量大于0. 1 g/Ι,例如0. 15 g/Ι或0.2 g/Ι。优选地,该镍电解液包含的固体量小于0.8 g/Ι或小于0.7 g/Ι,更优选地小于0.5 g/Ι,更优选地小于0.4 g/Ι或小于0.3 g/1。在一些实施方案中,无机固体的含量还可为0.05 g/Ι至100 g/Ι,或0. 1 g/Ι至 60 g/Ι。关于无机固体的平均粒度(d50),使用的粒度优选地为0. 1 Mm至3 Mm,更优选地为0.8 Mm至3 Mm,更优选地为1 Mm至2. 2 Mm。在其他实施方案中,平均粒度可为200 nm 至 5 Mm,或 0. 8 Mm 至 3 Mm。根据本专利技术,电解液将无机颗粒加入所述涂层。形成包含加入无机颗粒的微裂层。 得到了此前不为本领域技术人员所知的相应各涂层。该镍电解液还包含电解液的常规成分,特别是润湿剂、缓冲剂和/或光亮剂。在一个实施方案中,该镍电解液还包含氨。在本专利技术的一个实施方案中,本专利技术的镍电解液不包含硼酸。优选地,硼酸含量小于10 g/Ι,更优选地小于5 g/Ι,更优选地小于1 g/1。优选地,本专利技术的该镍电解液不包含任何用于化学镀的例如次磷酸盐的还原剂。 优选地,还原剂的含量小于10 g/Ι,更优选小于5 g/Ι,甚至更优选小于1 g/1。还原剂是能够还原电解液中的Ni2+形成Ni的试剂。将本专利技术的镍电解液调至酸性,其酸性pH值优选地为1. 5至6. 5,更优选地为2至 5,更优选地为3至4. 5。这可以通过加入酸或碱的常规方式实现。本专利技术还涉及电镀部件的方法,该方法包括使所述部件与本专利技术的镍电解液接触的步骤,且在20°C至55°C,优选25°C至35°C的温度下施加2 A/dm2至15 A/dm2,优选5 A/ dm2至10 A/dm2的电流密度。根据本专利技术,不论对电解液进行哪种进一步处理,例如,不论通过热水或冷水清洗进一步处理所述涂层,可以利用所述镍电解液产生微裂结构,甚至不添加其他的固体也可以。根据本申请,如果在对2 Mm厚度的层施加5 A/ dm2的电流密度和25°C的温度,随后进行冷水洗时,该层出现断裂表面,则认为该镍电解液为微裂镍电解液(microcracking nickel electrolyte)。现已发现,为了特别好地加入大量固体颗粒,重要的是所产生的镍层厚度比所用颗粒的d50值大。该层越厚,加入的固体就可以更深更牢固。大于2 Mm至5 Mffl的层厚度是特别优选的。铬层的厚度影响较小。适合的铬层厚度是约0. 375 Mm至2 Mm。在进行处理时,发现了搅拌电镀槽(bath)的影响。为使无机固体分散于镍电解液中似乎是需要轻微搅拌电解槽。另一方面,太猛烈的搅拌似乎是有害的,这可能是因为在充分而牢固地结合这些颗粒前,已经把颗粒由断裂处撕扯下来了。通常,本领域技术人员知道用镍电解液进行电镀,且用镍电解液进行电镀的惯用工艺方法也可应用于本专利技术的新电解液。通过使用该新型电解液,得到的具体结构具有确定的孔和断裂。令人惊奇地是,这引起了其腐蚀特性的显著改变。通常,待电镀部件为塑料或金属制成。在惯用方法中,涂覆一层或多层铜层,然后覆盖一层或多层镍层,最后覆盖装饰层,例如铬层。这些镍层中的至少一层为本专利技术的镍层。常规电镀车间可以方便地应用本专利技术的电解液,因此不需要建设工作。本专利技术还涉及一种部件,其包括可通过本专利技术方法得到的一层或多层。本专利技术还涉及使用本专利技术的镍电解液涂覆部件。附图说明图1显示了根据对比实施例1 (后面)和对比实施例2 (前面)涂覆的部件的CASS 试验结果;图2显示了针对高岭土基氯化钙盐的试验结果,具有实施例2 (上部)的涂层的部件与具有对比实施例2 (底部)的涂层的部件进行了对比; 图3显示了在先技术产生的微裂层的显微照片; 图4显示了根据在先技术的微孔层的显微照片; 图5显示了使用本专利技术的镍电解液得到的结构; 图6显示了使用本专利技术的电解液,但未添加无机固体,得到的表面照片; 图7显示了根据图6的无固体的表面扫描电子显微照片; 图8显示了加入固体的本专利技术的层的扫描电子显微照片;图9显示了采用美国专利US 3,471,271的实施例1的电解液得到的涂层(未添加固体);图10显示了在确定条件(未添加固体)下根据实施例2的本专利技术电解液的镀层。 具体实施例方式令人惊奇地是,发现本专利技术的层显示出改进的耐腐蚀性,特别在作为道路用盐的氯化钙的腐蚀中。对比其他盐,氯化钙具有更低的露点,且因为其强吸湿性而非常有效。一个冬天过后,广泛使用的微孔铬涂层受到的影响经常清楚可见。通过如下实施例进一步解释本专利技术。实施例1(对比实施例)硫酸镍240 g/1氯化镍45 g/1硼酸30 g/1氧化铝,d50 = 2. 5 Mm:0. 3 g/1碱型光亮剂20 ml/1润湿剂10 ml/1光亮剂0. 5 ml/1温度55 °C电流密度4 A/dm2pH 值3. 8曝置时间(exposure tim本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.07.07 DE 09164714.91.一种镍电解液,该电解液包括-镍盐;-有机酸或其盐;-0. 05 g/Ι至1 g/Ι粒度(d50)为0. 1 Mm至3 Mm的无机固体。2.根据权利要求1所述的镍电解液,其特征在于基于NiCl,镍的含量为5g/l至300 g/Ι,优选地为 200 g/Ι 至 280 g/1。3.根据权利要求1或2所述的镍电解液,其特征在于所述有机酸选自甲酸、醋酸、丙酸、丁酸,和它们的盐以及它们的混合物,和/或所述有机酸的含量约为5 g/Ι至150 g/1, 优选地为 10 g/Ι 至 30 g/Ι,或 40 g/Ι 至 70 g/1。4.根据权利要求1至3所述的镍电解液,其特征在于不添加无机固体,所述镍电解液形成包含微裂的层。5.根据权利要求1至4中至少一项所述的镍电解液,其特征在于所述无机固体选自氧化铝、二氧化硅、硅酸盐⑶口滑石)、碳化硅及它们的混合物。6.根据权利要求1至5中至少一项所述的镍电解液,其特征在于所述无机固体含量为 0. 1 g/Ι 至 0.3 g/1。7.根据权利要求1至6中至少一项所述的镍电解液,其特征在于所述无机固体的平均粒度(d50)为0. 8 Mm至3 Mm,优选...

【专利技术属性】
技术研发人员:A·普林兹H·维森兹
申请(专利权)人:赫伯特施密特有限公司
类型:发明
国别省市:

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