[发明专利]一种用于镁合金化学镀锌的镀液

说明书

技术领域

本发明是关于一种化学镀锌的镀液，更具体地是关于一种用于镁合金化学镀锌的镀液。

背景技术

镁合金具有密度小、比强度和比刚度高、导热性和导电性优良的优点，还具有无磁性与电磁屏蔽特性，以及良好的阻尼性和切割加工性能，因此镁合金在世界各国得到了广泛的应用。但是，镁合金在应用过程中经常遇到腐蚀问题。镁的电极电势很负，为-2.36V，在自然条件下极易与空气中的氧反应，在表面形成疏松多孔的氧化膜，氧气透过该疏松多孔的氧化膜继续与内部的金属反应。

为了防止镁合金腐蚀，目前一般采用化学镀镍法对镁合金进行防护。例如，CN 1598053A公开了一种在镁合金上进行化学镀镍的工艺，该工艺将镁合金浸入化学镀镍的镀液中，在70-98℃镀浴0.5-4小时。CN 1598053A中提到镍的电极电势为-0.25V，镁与镍的电极电势相差较大，镍不易在镁表面直接沉积。为了利于沉积金属镍，该工艺通过在化学镀镍之前将镁合金浸锌而在镁合金表面形成一层锌(锌的电极电势为-0.76V)。浸锌的溶液含有30-40g·dm^-3的ZnSO₄·7H₂O，100-180g·dm^-3的Na₄P₂O₇·10H₂O，3-15g·dm^-3的LiF或5-10g·dm^-3的NaF或7-15g·dm^-3的KF，用约5g·dm^-3的Na₂CO₃调节pH值至10.2-10.4，使用该溶液在70-80℃下浸锌5-12分钟；或者浸锌的溶液含有30-35g·dm^-3的ZnCO₃，8-10g·dm^-3的NH₄HF₂，5-8g·dm^-3的HF(40％)，Na₂CO₃调节pH值至9-10，使用该溶液在65-80℃下浸锌5-12分钟。镁合金在浸锌溶液中浸渍的过程中，镁合金表面的镁单质与溶液中的锌离子发生置换反应，锌离子被还原成锌单质，沉积在镁合金表面，形成锌层。

由上述浸锌方法在镁合金表面形成的锌层的致密度较低，氧气仍然能透过锌层与镁反应，因此不能有效地防止镁合金腐蚀。此外，上述得到的锌层的颜色一般为灰白色，颜色比较单调。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有的浸锌方法在镁合金表面形成的锌层不能有效地防止镁合金腐蚀的缺点，提供一种用于镁合金化学镀锌的镀液，该镀液能够在镁合金表面形成有效防止镁合金腐蚀的锌镀层。

本发明提供了一种用于镁合金化学镀锌的镀液，该镀液为含有锌盐和络合剂的水溶液，其中，该水溶液还含有助剂，所述助剂选自硫酸铜、硝酸钠、硫酸亚铁和氯化铁中的一种或几种。

在本发明提供的用于镁合金化学镀锌的镀液中，所述助剂辅助锌盐进行沉积，改善锌镀层的组织结构，提高锌镀层的致密度，可以阻隔空气中的氧与镁合金接触，从而有效地防止镁合金腐蚀。当所述助剂为硫酸铜、硫酸亚铁和氯化铁中的一种或几种时，助剂中的其它金属离子可以与锌离子一起被还原成金属单质沉积在镁合金表面，从而可以调节锌镀层的颜色，使锌镀层呈现灰色和黑色一系列颜色。

具体实施方式

本发明提供的用于镁合金化学镀锌的镀液为含有锌盐和络合剂的水溶液，其中，该水溶液还含有助剂，所述助剂选自硫酸铜、硝酸钠、硫酸亚铁和氯化铁中的一种或几种。

在本发明提供的镀液中即使含有少量的所述助剂也能够达到提高锌镀层致密度的目的，为了使锌镀层达到更好的效果，所述助剂的含量可以为0.01-60克/升，优选为0.1-50克/升，更优选为0.5-40克/升。当所述助剂为硫酸铜、硫酸亚铁和氯化铁中的一种或几种时，助剂中的其它金属离子可以与锌离子一起被还原成金属单质沉积在镁合金表面，从而可以调节锌镀层的颜色。在上述含量范围内，锌镀层颜色的深度与助剂的含量成正比，通过调节助剂的含量可以调节锌镀层的颜色，使锌镀层呈现灰色和黑色一系列颜色。

所述锌盐的种类和含量已为本领域技术人员所公知，例如，锌盐可以为各种水溶性锌盐，可以选自硫酸锌、氯化锌和硝酸锌中的一种或几种。锌盐的含量可以为10-300克/升，优选为20-200克/升。