一种化学镀镍磷合金镀液制造技术

本发明专利技术涉及一种化学镀镍磷合金镀液，每升镀液含六水硫酸镍20～45g，二水次亚磷酸钠20～45g，乳酸15～25ml，醋酸钠10～15g，尿素2～15g，其余为水，本发明专利技术以尿素作为添加剂，尿素与镍离子形成了配合物，改变镍磷合金的沉积机理，使沉积温度大幅度降低，在较低的温度下就可获得较好的镀层，降低了生产成本，为企业增加效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种化学镀镍磷合金镀液，属于金属表面处理

技术介绍
化学镀镍以其优良的镀层性能和施镀特点，70多年来化学镀镍在航天航空、石油化工、机械电力、交通运输、轻工电子、家用电器以及核工业等方面得到了广泛的应用和开发。但是目前在酸性化学镀镍工艺中，普遍存在着镀速慢、施镀温度高、镀液稳定性差、生产成本高等问题困扰着该领域的发展。为了解决这些问题先后出现了碱性化学镀镍等各种工艺，然而各有利弊。在酸性化学镀镍工艺中，其核心技术就是寻找理想的添加剂，以优化各项工艺条件和镀层性能。提高沉积速率，降低镀液温度，增加镀液的稳定性，获得高质量的镍磷合 金镀层。据有关报道，在酸性化学镀镍工艺中，镍磷合金沉积最低温度在50°C以上才有沉积，施镀温度一般在85°C以上，镀速较好的略超20 μ m/h, 一般不足20 μ m/h,甚至有的不足10 μ m/h,导致企业生产成本居高不下。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种化学镀镍磷合金镀液，本专利技术以尿素作为添加剂，尿素与镍离子形成了配合物，改变镍磷合金的沉积机理，使沉积温度大幅度降低，在较低的温度下就可获得较好的镀层，降低了生产成本，为企业增加效益。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下一种化学镀镍磷合金镀液，每升镀液含六水硫酸镍20 45g，二水次亚磷酸钠20 45g，乳酸15 25ml，醋酸钠10 15g，尿素2 15g，其余为水。本专利技术的有益效果是本专利技术以尿素作为添加剂与镍离子配位，提高了镍离子在金属表面与次亚磷酸钠的自催化活性，增加了镀液的稳定性；降低了施镀温度；尿素与镍离子形成了配合物，改变镍磷合金的沉积机理，使沉积温度大幅度降低，降低了生产成本，为企业增加效益。本专利技术由于选择尿素为添加剂拓宽了 PH使用范围。本专利技术工艺配方简单，生产管理易掌握，能耗少，在较低的温度下就可获得较好的镀层，生产成本大幅度降低，生产效率提高，为企业创造较高的利润，具有较好的推广应用价值。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。进一步，每升镀液含六水硫酸镍40g，二水次亚磷酸钠40g，乳酸20ml，醋酸钠15g，其余为水。附图说明图I为pH值对沉积速度的影响图；图2为温度对沉积速度的影响图3为尿素对沉积温度的影响图；图4为尿素对沉积速度的影响图；图5为乳酸对沉积速度的影响图；图6为醋酸钠对沉积速度的影响；具体实施例方式以下对本专利技术的原理和特征进行描述， 所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。镀液的配制按下面实施例中配方的用量将各原料依次溶解于水，用2 4mol/L的氢氧化钠和醋酸稀溶液调镀液的PH值，镀液配好后调pH值为5，温度为65 75°C，施镀lh，即可备用。工艺流程以下实施例的工艺流程按此流程，选择普通冷轧钢板(2cmX5cmX0. Icm)作试片，在40 60°C时将试片放入碱性脱脂液中浸泡8 12min (油脂脱净为止)，取出用流动清水洗涤2次，再放入酸性除锈液中，常温下浸泡10 15min (锈除净为止)，取出用流动清水洗涤2 3次，而后再将试片放入化学镀镍溶液中进行化学镀镍，取出用流动清水洗涤2次，晾干或烘干即可。以下实施例主要测定了 pH值、温度、尿素、乳酸、醋酸钠等对沉积速度的影响。镀层的沉积速率采用重量法测定，计算公式为 - a)xl04μ = ^·^-式中mi镀前试片重(g)， P 镀层密度(7.9g / cm3)，m2 锻后试片重(g)，s 试片面积(cm2)μ 为沉积速率(μ m/h )，t施镀时间(h )实施例I :pH值对沉积速度的影响工艺配方为六水硫酸镍40g/L，二水次亚磷酸钠40g/L，乳酸20ml/L，醋酸钠15g/L，尿素10g/L ;温度为80 83°C。pH值为3，沉积速度3. 2 μ m/h ;pH值为4，沉积速度8. 4 μ m/h ;pH值为5，沉积速度23. 8 μ m/h ；pH 值为 6，沉积速度 30. I μ m/h ；pH 值为 6. 5，沉积速度 22. 3 μ m/h。实验结果表明，随着pH值的升高次亚磷酸钠的还原性增强，合金的沉积速度加快；当PH值很低时，沉积速率较小；随pH值升高，沉积速率加快。当pH值上升到5. 5 6时，沉积速率最快；pH值在6以上时，沉积速率随pH值升高而下降。这是由于酸性较强时，次磷酸钠不易分解析氢，添加剂的催化活性减弱，试片表面的催化活性减弱，沉积速率较慢；酸性较弱时，次磷酸钠的活性增大，析氢速率加快，沉积速率加快。当pH值为6以上时，由于镀液中有部分难溶物生成，吸附在试片表面，阻碍了合金的沉积，降低了催化活性，使沉积速率降低，且试片表面粗糙。同时镀液中有镍沉积，镀液的稳定性很差。因此，控制pH值4. 5 5. 5较好，如图I所示。实施例2 :温度对沉积速度的影响工艺配方为六水硫酸镍40g/L，二水次亚磷酸钠40g/L，乳酸20ml/L，醋酸钠15g/L，尿素 10g/L ；pH 值为 5. O 5. I。30°C沉积速度 O. 2 μ m/h, 40°C沉积速度 2· 3 μ m/h, 50°C沉积速度 4. 6 μ m/h, 60°C沉积速度8. 9 μ m/h, 70 V沉积速度15. 2 μ m/h, 80 V沉积速度23. 2 μ m/h, 90 V沉积速度31. 2 μ m/h ;95°C沉积速度 35. 2 μ m/h。实验结果表明，在30 95°C范围内都可获得镍磷合金镀层。在30 50°C范围内，随温度升高，沉积速率缓慢上升；50 80°C时，随温度升高，沉积速率快速上升；80°C以后，随温度升高，沉积速率上升略有减慢；88°C以后，随时间的延长，镀液出现了不稳定现象，镀液颜色逐渐变暗，镀槽壁上和底部出现了镍磷合金镀层，同时有大量氢气放出。这一现象是由于在添加剂的作用下，温度较低时次磷酸钠就可以释放活性氢，使镍、磷还原。随着温度升高，P-H键可能被削弱，次亚磷酸钠的活性增强，析氢增多，镀层沉积速率加快，当达到88°C以上时，P-H键在添加剂和高温的共同作用下，尽管没有基体表面的催化，它也能发生氧化还原反应分解析氢，使溶液中的镍、磷被还原，导致镀液不稳定。因此，尽管次磷酸钠的分解速率加快，析氢数量增多，还原速率加快，但试片增重减慢，并且表面粗糙。所以，温度控制在60 80°C为宜，如图2所示。 实施例3 :尿素对沉积温度和沉积速度的影响工艺配方为六水硫酸镍40g/L，二水次亚磷酸钠40g/L，乳酸20ml/L，醋酸钠15g/L, pH 值为 5. O 5. I。( I)尿素对沉积温度的影响不加尿素时，30°C沉积速度O μ m/h，40°C沉积速度O μ m/h，50°C沉积速度O. 5 μ m/h，60°C沉积速度 2. 9 μ m/h, 70°C沉积速度 10. 2 μ m/h, 80°C沉积速度 13. 7 μ m/h, 90°C沉积速度 18. 4 μ m/h ;95°C沉积速度 21. 3 μ m/h。(2)尿素对沉积速度的影响当温度控制在80 83°C时，加入lg/L尿素沉积速度为18. 2 μ m/h，5g/L尿素沉积速度为21. 5 μ m/h, 10g/L尿素沉积速度为23. I μ m/h, 15本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种化学镀镍磷合金镀液，其特征在于，每升镀液含六水硫酸镍20～45g，二水次亚磷酸钠20～45g，乳酸15～25ml，醋酸钠10～15g，尿素2～15g，其余为水。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张丕俭，殷平，陈文，曲荣君，陈厚，徐强，张江，
申请(专利权)人：鲁东大学，
类型：发明
国别省市：