一种无添加剂的电镀镍溶液及其电镀方法技术

本发明专利技术请求一种无添加剂的电镀镍溶液及其电镀工艺，属于电镀材料领域。本发明专利技术克服了现有技术的技术偏见，果断摈弃了在电镀材料中添加光亮剂等添加剂的做法，不仅使电镀镍层的防护性能没有下降，而且显著降低镍层的硬度，减少了镀件使用过程中镍层易出现裂痕的几率。本发明专利技术电镀镍溶液优选含有170~230g/L硫酸镍、25~45g/L氯化镍和30~50g/L硼酸。本发明专利技术所提供的电镀镍溶液及其电镀工艺不仅延长了镀镍层的使用寿命，更降低镍电镀过程中的电镀成本，因此本发明专利技术具有良好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电镀镍溶液及其电镀方法，具体涉及，属于电镀

技术介绍
镀镍工艺是一种通过电解或化学方法在金属或某些非金属上镀上一层镍的方法。由于金属镍具有很强的钝化能力，其表面能迅速生成一层极薄的钝化膜，能抵抗大气、碱和某些酸的腐蚀并且镀镍层具有良好的耐磨性，因此镀镍具有广泛的工业应用，如在被磨损、被腐蚀的零件时即在局部采用刷镀技术进行镀上镍层可以起到功能修复作用，在钢铁、锌压铸件、铝合金及铜合金表面上镀镍层可以保护基体材料不受腐蚀或起光亮装饰作用。 镀镍工艺有电镀镍和化学镀镍两种。电镀镍是在由镍盐(称主盐)、导电盐、pH缓冲剂、润湿剂组成的电解液中，阳极用金属镍，阴极为镀件，通以直流电，在阴极(镀件)上沉积上一层均匀、致密的镍镀层。电镀镍由于其结晶细小，并且具有优良的抛光性能而逐渐成为镀镍工艺的首要选择。电镀材料溶液对电镀层的性能表现具有十分重要的影响，人们为了使电镀层外观或者性能上得到改善经常在电镀溶液中使用较多添加剂。比如，现有的电镀镍工艺中业内普遍采用在镍缸中添加光亮剂、湿润剂等有机添加剂以得到颜色光亮一致的镀层，但是这种添加添加剂的工艺往往会造成电镀溶液受到有机污染，不仅使镀层经常出现杂斑，使后期的处理成本大幅升高，而且采用现有工艺得到的镍层的硬度显著升高(通常硬度大于500HV)，使电子器件的镀镍层在使用过程中容易产生金面裂痕。本领域技术人员针在改进电镀溶液方面进行了大量探索，但均未能解决上述所述的杂斑和金面裂痕问题。如CN102021613A公开了一种能够提高镀层耐腐蚀性的电镀镍合金溶液，其通过在电镀镍溶液中加入非金属磷，进一步提高了镀镍表面的防护性和抗蚀性，但使用该合金溶液的镀镍工艺并不能解决镀镍的高成本和镍表面的杂质斑点问题。CN101760767A公开了一种钢带电镀镍方法，该方法可以使镀镍速度快速并且镀层细致平滑，特别适用于电极制造用的穿孔钢带、冲孔钢带的连续电镀镍，但采用该方法的镀镍层很容易出现裂面。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种可以减少镀镍过程中镀液污染并能提高镀镍面延展性的合金溶液。采用本专利技术合金溶液镀镍时，可以降低镀镍成本，并且减少镀镍层的裂面产生。申请人:一直致力于镀镍工艺以及镀镍合金溶液的研究工作，现有的镀镍工艺制备的镀镍层易出现杂质斑点并且使用过程中易出现裂面，申请人通过大量的电镀材料拆方实验和测试实验发现电镀镍层出现杂斑以及电镀镍层易断裂使由于电镀过程中添加剂对电镀镍溶液的污染所致，因此本专利技术旨在提供一种无添加剂的电镀镍溶液及其电镀工艺/方法。本专利技术目的之一在于提供一种无添加剂的电镀镍溶液，该电镀镍溶液的溶质由硫酸镍、氯化镍和硼酸组成，溶剂为水。作为本专利技术所优选的一种实施方式，本专利技术所述电镀镍溶液由如下浓度的组分组成17(T230g/L硫酸镍；25 45g/L氯化镍；3(T50g/L硼酸和水。该电镀镍溶液中不含添加剂，所述的添加剂是指光亮剂、稳定剂、整平剂、润湿剂或活性剂的一种或多种。本专利技术提供的电镀镍溶液的PH为3. 8-4. 2，优选地，本专利技术提供的电镀镍溶液的PH为4. O。用于调节本专利技术电镀镍溶液pH值的pH调节剂为碱式碳酸镍、盐酸、硫酸、硝酸、磷酸或其组合，优选地本专利技术PH调节剂为碱式碳酸镍和/或硫酸。本专利技术电镀镍溶液可以按照常规溶液制备方法得到。具体地，在常温常压下将处方量硫酸镍、氯化镍和硼酸溶于处方量水中，使用PH调节剂将溶液调整为3. 8-4. 2即可得到本专利技术所述电镀镍溶液。本专利技术实施例6测定了使用本专利技术电镀镍溶液进行电镀的试验件的性能，结果 显示采用本专利技术电镀镍溶液进行镍电镀后在保证试验件的保护性能没有下降的前提下(中性盐雾时间与参比实施例I和参比实施例2相比无统计学差异)，杂斑率和试验件镍层和裂痕时间均显著优于参比实施例I和参比实施例2 (P < O. 01)，本专利技术相对于参比实施例3或4在硬度方面具有极显著性的差异(P <0.01)。本专利技术还测定了采用本专利技术电镀液配方和电镀工艺得到镍层的性能，其中本专利技术具体实施例2公开的电镀镍溶液配方更具有优势，其在中性盐雾时间以及裂痕时间方面相对于实施例5具有明显优势。因此本专利技术人在此基础上将本专利技术电镀镍溶液更优选为由如下浓度的组分组成200g/L硫酸镍、35g/L氯化镍和40g/L硼酸和适量水；本专利技术电镀镍溶液的pH优选为4. O。本专利技术目的之二在于提供一种电镀镍工艺或方法，该电镀镍工艺主要特征是采用上述所述不含添加剂的电镀镍溶液进行电镀。电镀工艺是一种电化学过程，现今比较常用的电镀镍的工艺流程为(I)清洗金属化镀件；(2 )稀硫酸浸泡，冲净；(3 )浸入本专利技术所述的电镀镍溶液中；(4)调节电流密度为I. 5-3ASD，温度为25 55°C进行电镀；(5)镀镍完成后将金属化镀件自镀液中取出，冲净；(6)使用去离子水蒸煮5-20min; (7)烘干。所述制备工艺中步骤4)中的电镀时间可以根据镀层厚度以及镀层均匀度合理确定，这对本领域技术人员是容易得到的。温度对镀液的导电性能和镀液的均匀性具有重要影响，而电镀电流则直接影响着电镀的速率和电镀镍层的均匀度。现有技术中一般是在常温下进行电镀，而本专利技术人经过探索发现，当本专利技术上述电镀镍工艺的温度优选为35 45°C，电流密度为优选为I.8-2. OASD时，镍镀层的均匀度和光亮度更好。采用上述电镀镍工艺制备得到的电镀镍层的硬度远远小于采用现有含有添加剂获得电镀镍层的硬度，本专利技术电镀镍工艺制得的镍层的小于200HV，本专利技术人通过大量工艺验证发现，电镀镍层的硬度与采用何种电镀工艺无关，只与电镀溶液中溶质相关。镍层硬度的降低可以大幅度增强其延展性能，从而显著提高镀件的使用寿命。本专利技术所述的电镀镍溶液及利用该电镀镍溶液进行的电镀工艺，与现有技术相比具有如下技术优势I)本专利技术电镀镍溶液中不含有任何添加剂，从而减少了添加剂对电镀溶液的污染，不仅有效地提高了电镀溶液中镍盐的利用度，显著降低了电镀镍层的成本，而且减少了镍层的杂斑概率，提高了镀镍层的均匀度。2)本专利技术电镀镍工艺降低了现有添加剂对电镀溶液的污染，减少了镀层表面形成合金的程度，因而降低了镀镍层的硬度，增加了镀镍层的延展性能，进而减少了镍层使用过程中出现金面裂痕的概率。3)本专利技术电镀镍工艺克服了现有技术偏见，摒弃了现有技术中在电镀镍溶液中添加光亮剂或稳定剂等添加剂的操作，不仅提高了电子器件的外观性能，更延长了电子器件的使用寿命。具体实施例方式为了使本领域技术人员充分知晓本专利技术，以下通过具体实施例进一步描述本专利技术
技术实现思路
。 实施例I本专利技术电镀镍溶液及电镀工艺 本专利技术提供一种电镀镍溶液，溶剂为水，其溶质由如下浓度组分组成 硫酸镍 170g/L 氯化镍 25g/L 硼酸30 g/L 制法按配方比例称取硫酸镍170g、氯化镍25g和硼酸30g，加水溶解，用PH调节剂调节pH为3. 8，定容至IOOOmL即可制得本专利技术电镀镍溶液。电镀工艺取8cmX5cmX0. 2cm的铜片，用稀盐酸浸泡，冲净后浸入本专利技术所述电镀镍溶液中进行250mL，调节电流密度为I. 5ASD，温度为35°C进行电镀，电镀时间IOmin后全片均匀镀上镍层，无漏镀。镀镍完成后将金属化镀件自镀本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无添加剂的电镀镍溶液，其特征在于其由硫酸镍、氯化镍、硼酸和水组成。

【技术特征摘要】
1.一种无添加剂的电镀镍溶液，其特征在于其由硫酸镍、氯化镍、硼酸和水组成。2.如权利要求I所述的一种无添加剂的电镀镍溶液，其特征在于，它由如下浓度的组分组成17(T230g/L硫酸镍；25 45g/L氯化镍；3(T50g/L硼酸和水。3.如权利要求2所述的一种无添加剂的电镀镍溶液，其特征在于，它由如下浓度的组分组成200g/L硫酸镍、35g/L氯化镍、40g/L硼酸和水。4.如权利要求1-3任一所述的一种无添加剂的电镀镍溶液，其特征在于所述的电镀镍溶液的PH为3. 8 4. 2。5.如权利要求4所述的一种无添加剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓凯，张洪，杨渊，
申请(专利权)人：金鹏源康广州精密电路有限公司，
类型：发明
国别省市：