[发明专利]环保型化学镀镍光亮剂及其应用

说明书

【技术领域】

本发明涉及金属材料的表面处理技术，更具体地，涉及一种环保型化学镀镍光亮剂及其应用。

【背景技术】

化学镀镍是一种新兴的表面处理技术，它是利用氧化-还原反应在金属材料表面沉积一层均匀、致密、光洁平整的合金镀层，且镀层具有优良的耐腐蚀性和抗磨损性能，因而在工业上得到广泛的用途。

化学镀镍工艺中，为确保镀液的稳定性和提高镀层的光亮性，通常会在镀液中添加稳定剂和光亮剂。传统的稳定剂中含有铅离子等，而光亮剂中则含有镉的硫类化合物，由于这两种物质对环境和人身健康都有很大的危害，含有这些有害物质的化学镀镍液的应用也日益受到严格的限制，因此，环保型化学镀镍液正获得越来越广泛的研究，并且开始在生产中得到应用。当前的环保型化学镀镍液中对稳定剂的研究较多，但光亮剂的研究较少，而且现有的环保型光亮剂无法达到理想的光亮水平，严重影响了镀层的外观效果。

化学镀镍液中光亮剂的加入不仅能获得美观的镀层，还能改善镀层的物理性能(硬度，应力，磁性等)和化学性能(耐蚀性，孔隙率，结合力等)，此外，加入光亮剂还能提高镀层沉积速度。光亮剂的加入量很少，其本身对镀液的稳定性等影响微忽其微，但对镀液的电化学性能有较大影响。当光亮剂加入不足时会影响镀层质量，而加入过多则有可能无法形成镀层。但是在化学镀镍光亮剂的研究中主要存在一个最大的难点，即光亮剂的光亮效果和无毒性的协调问题。曾经广泛使用的CdSO₄光亮剂的光亮效果非常好，但由于镀液中的Cd会与Ni-P合金共沉积，对环境和人体都会造成很大的危害，因此人们希望开发出一种新的光亮剂，当其应用在化学镀镍液时，所得到的镀层要达到或接近含CdSO₄光亮剂的化学镀镍液光亮效果，而且又无毒无害，对环境友好。

【发明内容】

本发明所要解决的技术问题在于，针对上述现有技术中的缺陷，提供一种环保型化学镀镍光亮剂，既具有良好的光亮效果，又对环境友好。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是，提供一种环保型化学镀镍光亮剂，其中包含0.5～1.0g/L的萘1，5-二磺酸、0.1～0.15g/L的硫脲、0.8～1.5g/L的硫酸亚铁铵、1.0～1.5g/L的硫酸铜、30～45g/L的柠檬酸，以及余量的水。

优选地，上述光亮剂中包含1.0g/L的萘1，5-二磺酸、0.1g/L的硫脲、1.0g/L的硫酸亚铁铵、1.0g/L的硫酸铜、40g/L的柠檬酸，以及余量的水。

上述光亮剂在应用到化学镀镍液中时，每升化学镀镍液中的添加量是10～15mL。

优选地，上述光亮剂在应用到化学镀镍液中时，还包括在每一个施镀周期，向每升化学镀镍液中各添加10～15mL的补加液A和补加液B，所述补加液A包含0.1～0.15g/L的硫酸亚铁铵、4.0～4.5g/L的硫酸铜、30～45g/L的柠檬酸，以及余量的水；所述补加液B中包含0.5～1.0g/L的萘1，5-二磺酸、0.1～0.15g/L的硫脲、30～45g/L的柠檬酸，以及余量的水。

优选地，上述光亮剂的补加液A中包含0.1g/L的硫酸亚铁铵、4.0g/L的硫酸铜、40g/L的柠檬酸，以及余量的水。

优选地，上述光亮剂的补加液B中包含1.0g/L的萘1，5-二磺酸、0.1g/L的硫脲、40g/L的柠檬酸，以及余量的水。

优选地，上述光亮剂在应用到化学镀镍液中时，化学镀镍液的施镀装载量为0.5dm²/L--2dm²/L。

优选地，上述光亮剂在应用到化学镀镍液中时，化学镀镍液的施镀温度为85～92℃。

实施本发明所提供的环保型化学镀镍光亮剂所具有的有意效果是，配方中不含铅、铬等重金属离子，无毒无害对环境友好；萘1，5-二磺酸主要起去极化抑制剂的作用；硫脲起去极化抑制剂，稳定剂的作用，且在适当浓度下能加快镀速；硫酸亚铁铵和硫酸铜作用是和镍发生共沉积；因为亚铁离子在酸性条件下才能稳定，柠檬酸即作为络合剂达到让光亮剂更稳定的效果。该光亮剂在应用到化学镀镍液中并对工件施镀后，镀层光亮度达到或高于含CdSO₄光亮剂的光亮效果，且镀层致密无孔隙、硬度好；同时该光亮剂兼有稳定剂作用，在应用到化学镀镍液中时无需额外添加稳定剂。

【附图说明】

图1所示是采用含有传统CdSO₄光亮剂的化学镀镍液施镀后，工件镀层形貌的电镜图；

图2所示是采用含有本发明提供的光亮剂的化学镀镍液施镀后，工件镀层形貌的电镜图。