本发明专利技术涉及镁合金表面处理技术，特别是一种用于镁合金直接化学镀镍磷溶液及化学镀镍磷镀层工艺，属于镁合金表面处理领域。化学镀镍磷镀层以醋酸镍或硫酸镍为主盐，次亚磷酸钠为还原剂，复合络合剂为柠檬酸钠、甘氨酸或丁二酸钠，以氟化氢铵为缓蚀剂，醋酸钠为缓冲剂，氯化镉为稳定剂，施镀温度为80～95℃。化学镀镍磷镀层工艺包括有机溶剂除油→吹干→碱洗→水洗→化学镀镍磷→水洗→烘干。本发明专利技术解决现有技术中存在的化学镀镍磷合金镀层技术不能直接应用于镁合金，以及对环境造成危害等问题。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及镁合金表面处理技术，特别是一种用于镁合金直接化学镀镍磷溶液及化学镀镍磷镀层工艺，属于镁合金表面处理领域。
技术介绍
镁合金具有密度小、比强度高的特点，密度相当于工程塑料，是最轻的工程结构材料，具有良好的热传导性、易加工性、易铸造性、良好的尺寸稳定性、减震性和电磁屏蔽性及易回收性，在日常生活和工业领域得到了越来越 广泛的应用，如汽车、手机、计算机、体育用品等领域，被誉为二十一世纪的“绿色工程材料”。作为一种新兴的结构材料，耐腐蚀性差严重制约了它的应用，镁合金的防护问题越来越受到人们的重视，表面处理技术显得越来越重要，其目的主要在于提高耐腐蚀和防腐蚀性能。由于镁合金的化学性质十分活泼，很容易被氧化和腐蚀，即使在自来水中镁合金也会发生腐蚀，这就严重限制了镁合金的应用。通常的镁合金表面钝化处理方法，工艺复杂、过程难于控制，并且钝化处理液中常含有六价铬和氟化物对人体和环境有害的物质。化学镀镍磷合金镀层在提高金属材料的耐腐蚀性能、硬度、耐磨性等各方面得到了广泛应用，尤其对铁钢材料是一种重要的防护手段。但是，钢铁材料用化学镀镍磷合金镀层技术不能直接应用于镁合金。镁合金化学镀镍磷镀层一般经过预浸锌、铜或电镀镍的方式，往往还涉及活化、转化等前处理过程，工艺复杂，成本高。另外，直接化学镀镍磷镀层工艺所使用的六价铬对环境带来极大的危害，即使后来改进的浸锌-镀铜-镀镍法，也存在氰化物对环境的危害作用，且工艺复杂、成本高。
技术实现思路
鉴于以上问题，本专利技术的目的在于提供一种用于镁合金直接化学镀镍磷溶液及化学镀镍磷镀层工艺，解决现有技术中存在的化学镀镍磷合金镀层技术不能直接应用于镁合金，以及对环境造成危害等问题。本专利技术的技术方案是一种用于镁合金直接化学镀镍磷溶液组成为可溶性镍盐20 40g/L;还原剂15 35g/L ；缓冲剂O 15g/L;复合络合剂10 45g/L;缓蚀剂5 30g/L;稳定剂O.1 5mg/L ;余量为水。所用可溶性镍盐为醋酸镍或硫酸镍，所用还原剂为次亚磷酸钠，所用复合络合剂为柠檬酸盐、甘氨酸、丁二酸钠的两种或两种以上复合，所用缓冲剂为醋酸钠，所用缓蚀剂为氟化氢铵，所用稳定剂为氯化镉。本专利技术所述镁合金直接化学镀镍磷溶液，复合络合剂中柠檬酸盐的浓度为O 30g/，甘氨酸的浓度为O 20g/L，丁二酸钠的浓度为O 20g/L。镁合金直接化学镀镍磷溶液优选组成为可溶性镍盐25 30g/L;还原剂20 30g/L;缓冲剂5 10g/L ；复合络合剂15 40g/L; 缓蚀剂10 25g/L ；稳定剂O. 2 3mg/L ；余量为水。本专利技术所述用于镁合金直接化学镀镍磷镀层工艺，基本流程为有机溶剂除油一吹干一碱洗一水洗一化学镀镍磷一水洗一烘干，具体步骤为a.除油，该步骤用以除去镁合金部件表面的油污；b.吹干，该步骤用以除去镁合金表面的残存有机溶剂；c.碱洗，该步骤用以除去镁合金部件表面的氧化物；d.水洗，该步骤用以去除镁合金表面的残余碱；e.化学镀镍磷镀层，将镁合金制件浸溃于所述的镁合金直接化学镀镍磷溶液中，在80 95°C的化学镀镍磷溶液中对镁合金施镀，沉积速度为5 10 μ m/h,根据不同要求沉积时间为I 10小时；f.水洗，该步骤为去除镁合金表面避免残留的化学镀镍磷溶液；g.烘干，该步骤为去除镁合金表面的水分。本专利技术所述碱洗液由20 80g/L氢氧化物、5 30g/L碳酸盐、5 30g/L硝酸盐和余量的水组成。碱洗温度为50 85°C，时间为5 lOmin。本专利技术中所用的氢氧化物为氢氧化钠或氢氧化钾，所用碳酸盐为碳酸钠或碳酸钾，所用的硝酸盐为硝酸钠、硝酸钾或硝酸铵。本专利技术中的有机溶剂为丙酮或石油醚或二者的混合物。本专利技术中，采用复合络合剂的作用一方面提高化学镀镍磷溶液的稳定性和使用寿命，提高化学镀镍磷溶液中氢氧化镍和亚磷酸镍的容忍度，另一方面提高镀层的沉积速度。复合络合剂的第三个重要作用是保证在镁合金表面形成磷含量超过8%以上的高磷镀层，镀层平整连续，具有非晶结构，提高了镁合金的耐腐蚀性能。本专利技术的优点及效果1、本专利技术适用于在镁合金表面直接化学镀镍磷镀层，所用镀液由可溶性镍盐(醋酸镍或硫酸镍)、还原剂(次亚磷酸钠)、复合络合剂(柠檬酸盐、甘氨酸、丁二酸钠)、缓冲剂(醋酸钠)、缓蚀剂(氟化氢铵)和稳定剂(氯化镉)构成，可以直接应用于镁合金，并且对环境无污染。2、本专利技术采用的是在镁合金表面直接化学镀镍磷镀层工艺，不需要特殊的前处理，简化了工艺流程，同时也避免了其它有毒有害物质，如铬酸盐、氰化物、铜或锌等重金属离子的排放。3、本专利技术所涉及的镁合金前处理包括除油、碱洗、化学镀镍磷镀层、烘干等步骤，工艺流程简单，镀层与镁合金基体结合良好，对提高镁合金的耐腐蚀性能、硬度、耐磨性显著。具体实施例方式本专利技术用于镁合金直接化学镀镍磷溶液，溶液组成为可溶性镍盐(Ni2+)20 40g/L ;还原剂15 35g/L ；缓冲剂O 15g/L ；·复合络合剂10 45g/L ；缓蚀剂5 30g/L ；稳定剂O.1 5mg/L ；余量为水。将上述物质均匀混合，获得镀镍磷溶液，其使用温度为80 95°C。本专利技术中，所用可溶性镍盐(镍源)为醋酸镍或硫酸镍；所用还原剂为次亚磷酸钠(NaH2PO2 · H2O);所用复合络合剂为柠檬酸盐、甘氨酸、丁二酸钠的两种或两种以上复合，柠檬酸盐的浓度为O 30g/，甘氨酸的浓度为O 20g/L，丁二酸钠的浓度为O 20g/L ;所用缓冲剂为醋酸钠(CH3COONa · 3H20);所用缓蚀剂为氟化氢铵(NH4HF2);所用稳定剂为氯化镉(CdCl2)。本专利技术用于镁合金直接化学镀镍磷镀层工艺，其基本流程为有机溶剂除油一吹干一碱洗一水洗一化学镀镍磷一水洗一烘干，具体步骤为a.除油，该步骤用以除去镁合金部件表面的油污；b.吹干，该步骤用以除去镁合金表面的残存有机溶剂；c.碱洗，该步骤用以除去镁合金部件表面的氧化物；碱洗温度为50 85°C，时间为 5 IOmin ；d.水洗，该步骤用以去除镁合金表面的残余碱；e.化学镀镍磷镀层，将镁合金制件浸溃于所述的镁合金直接化学镀镍磷溶液中，在80 95°C的化学镀镍磷溶液中对镁合金施镀，沉积速度为5 10 μ m/h,根据使用要求沉积时间为I 10小时；f.水洗，该步骤为去除镁合金表面避免残留的化学镀镍磷溶液；g.烘干，该步骤为去除镁合金表面的水分。本专利技术中，所用碱洗液由20 80g/L氢氧化物、5 30g/L碳酸盐、5 30g/L硝酸盐和余量的水组成。所用的氢氧化物为氢氧化钠或氢氧化钾，所用碳酸盐为碳酸钠或碳酸钾，所用的硝酸盐为硝酸钠、硝酸钾或硝酸铵。本专利技术中，有机溶剂为丙酮或石油醚或二者的混合物。这样，本专利技术提供的镁合金表面直接化学镀镍处理工艺，特别适用于AZ91D镁合金，通过该工艺得到的镍磷镀层附着力优良，镁合金的耐腐蚀能力显著提高，镁合金的硬度大大提闻。下面通过实施例对本专利技术进一步详细说明。实施例1选取AZ91D镁合金，采用体积分数50%丙酮+50%石油醚对镁合金除油。经水洗后放入50g/L氢氧化钠、15g/L碳酸钾、20g/L硝酸钠和余量的水混合溶液中，在60°C条件下碱洗6min。取出后充分水洗，放入以下镀液中施本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于镁合金直接化学镀镍磷溶液，其特征在于，溶液组成为：可溶性镍盐????????20～40g/L；还原剂????????????15～35g/L；缓冲剂????????????0～15g/L；复合络合剂????????10～45g/L；缓蚀剂????????????5～30g/L；稳定剂????????????0.1～5mg/L；余量为水；所用可溶性镍盐为醋酸镍或硫酸镍，所用还原剂为次亚磷酸钠，所用复合络合剂为柠檬酸盐、甘氨酸、丁二酸钠的两种或两种以上复合，所用缓冲剂为醋酸钠，所用缓蚀剂为氟化氢铵，所用稳定剂为氯化镉。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王成，王文，王群昌，吴航，朱圣龙，王福会，
申请(专利权)人：中国科学院金属研究所，
类型：发明
国别省市：
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