[发明专利]一种在碱性镀液中电镀锌镍合金的方法

说明书

技术领域

本发明属于电镀技术领域，具体涉及一种在碱性镀液中电镀锌镍合金的方法。

背景技术

电镀锌镍合金具有许多优良的特性，如优异的耐蚀性、热稳定性和低氢脆性等。与镀锌层、镀镉层相比，可提高耐蚀性3倍以上，其热稳定性、硬度和耐磨性有明显提高，其氢脆性又可大大降低。目前应用的电镀锌镍合金的镀液可以分为酸性体系和碱性体系。酸性体系采用酸性镀液，宇波等在《航空高强钢低氢脆电镀锌-镍合金工艺研究》一文中指出酸性镀液成分简单，阴极效率高，镀液稳定，易操作，但其镀层不均匀，并且合金镀层的组成随电流密度的变化较大，使得镀层的耐蚀性下降。而碱性体系采用碱性镀液，吴以南在《电镀锌合金的发展》一文中对碱性镀液进行了分析。碱性镀液的分散能力好，在宽阔的电流密度范围内镀层合金成分比例均匀，镀层厚度均匀，对设备和工件的腐蚀性小，工艺操作容易，工艺稳定，成本较低。国内外对锌镍合金电镀工艺进行了大量的研究，但大多属于酸性锌镍合金电镀工艺，而在碱性镀液中电镀锌镍合金的工艺数量较少，工艺还不成熟，存在着镀层镍含量较低(7～9％)，镀层相结构不是单一的γ相(单一γ相的锌镍合金的耐蚀性能好)，阴极电流效率较低等(50～70％)问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种在碱性镀液中电镀锌镍合金的方法，采用碱性镀液，经过配制洗液、机械打磨、清洗和电镀等工艺处理过程，获得了具有良好的耐蚀性能和电流效率的锌镍合金镀层，而且镀层中合金成分和镀层厚度均匀。

本发明所述的一种在碱性镀液中电镀锌镍合金的方法包括五个步骤：

第一步，配制碱洗液、酸洗液和电镀液。

碱洗液是含有NaOH、Na₃PO₄·12H₂O、Na₂CO₃·10H₂O、Na₂SiO₃·nH₂O的水溶液，其中优选地，每升碱洗液中含有NaOH 60～80g，Na₃PO₄·12H₂O 20～40g，Na₂CO₃·10H₂O 20～40g，Na₂SiO₃·nH₂O 20～40g，其余为水。

酸洗液采用HCl溶液，并且优选地，每升酸洗液中含有HCl为4～8mL。

碱性锌镍合金电镀液为含有ZnO、NiSO₄、NaOH、络合剂、添加剂和光亮剂的水溶液，优选地，在每升镀液中含有ZnO 10～30g，NiSO₄ 5～13g，NaOH 100～140g，此外还含有适量络合剂、添加剂以及光亮剂和水。

所述的络合剂可以是柠檬酸胺、三乙醇胺、乙二胺、二乙烯三胺、四乙烯五胺、酒石酸钾钠、EDTA和氨水中的两种或两种以上的物质。优选地，在镀液中所需要添加的络合剂组分的含量为(每升镀液中含有)：柠檬酸胺5～40g、或者三乙醇胺38～80mL、或者乙二胺25～40mL、或者二乙烯三胺3～20mL、或者四乙烯五胺3mL以上、或者酒石酸钾钠15～25g、或者EDTA 8～15g、或者氨水10～20mL中的两种或者两种以上。

所述的添加剂是植酸或者植酸钠或者CTAB中的任意一种与环氧氯丙烷与胺类的反应产物。优选地，在镀液中所需要添加的添加剂组分在含量为(每升镀液中含有)：植酸0.05～15mL、或者植酸钠0.1～5g、或者CTAB 0.1～5g、环氧氯丙烷与胺类的反应产物1.5～15mL。

所述的光亮剂由ZB、香兰素、硫脲、糖精中的一种或多种组合而成。优选地，每升镀液中需要添加的光亮剂含量为(每升镀液中含有)：ZB 1～10mL、或者香兰素0.2～2g、或者硫脲1～2g、或者糖精1～5g中的一种或多种。

所述环氧氯丙烷与胺类的反应产物为DE。

第二步，机械打磨，清洗镀件。