[发明专利]电沉积制备Ni-Co-Mo三元合金镀层的工艺方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电沉积制备Ni-Co-Mo三元合金镀层的工艺方法，属金属沉积电镀工艺技术领域。

背景技术

由于镍、钴、钼都属于过度金属，其在形成合金后所表现的析氢过电位降低引起了广泛的研究，并且钼的加入使得合金晶粒细化，耐蚀性能提高。然而目前三元合金应用于生产不多，其主要瓶颈在于镀液成分复杂，或以氨水作为辅助络合剂使得车间环境污染严重，或镀液要求pH苛刻导致电流效率过低而影响生产效率。因此，研究一种镀液成分简单，电流效率较高的工艺成了亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种电沉积制备Ni-Co-Mo三元合金镀层的工艺方法，本发明的另一目的是提供一种Ni-Co-Mo三元合金镀层的电镀液配方，使获得的镀层具有较高的表面硬度、耐腐蚀性和耐磨损性。

本发明一种电沉积制备Ni-Co-Mo三元合金镀层的电镀液，其特征在于该电镀液具有以下的组成及重量含量：

Ni             30～60g/L；选自硫酸镍，氨基磺酸镍中的任一种；

Co             1～10g/L；选自硫酸钴、氨基磺酸钴中的任一种；

Na₂MoO₄·2H₂O  2～20g/L；

硼酸           20～50g/L；

有机酸         80～200g/L；选自柠檬酸，酒石酸的任一种或两种；

有机酸与全部金属离子的摩尔质量比，即有机酸∶全部金属离子＝1.1∶1；

电镀液的pH值为1～5；用相应酸或氢氧化钠进行调节；

电镀液的温度为50±5℃。

上述的电镀液其优选配方如下：

Ni             40～50g/L；

Co             3～5g/L；

Na₂MoO₄·2H₂O  5～15g/L；

硼酸           25～35g/L；

有机酸         100～150g/L；

有机酸与全部金属离子的摩尔质量比，即有机酸∶全部金属离子＝1.1∶1；

电镀液的pH值为2～3.5；用相应酸或氢氧化钠进行调节；

电镀液的温度为50℃。

本发明一种电沉积制备Ni-Co-Mo三元合金镀层的工艺方法，其特征在于用传统常规采用的电镀方法，其主要工艺条件如下：

(1)、阴极，即电镀基材，所用的电镀基材为铜基合金，即Cu-Cr-Zr合金，其中重量百分比为：Cu＞98％，Cr 0.5～1.5％，Zr 0.08～0.30％；

(2)、阳极，阳极为S-nickel(INCO corporation)，即含硫活性镍饼；

(3)、直流稳压电流，电镀时的电流密度为4A/dm²；

(4)、电镀温度为50～60℃；

(5)、电镀时间为5～6小时；在机械或空气搅拌下进行；

作为传统常规的电镀工艺流程如下：铜合金基材(Cu-Cr-Zr)—机械整平—焊接导线—非镀面绝缘—打磨—除油—水洗—前处理液浸蚀(毛心表面)—水洗—活化—电镀(在电镀液槽中)—水洗—镀后处理。

本发明方法所得No-Co-Mo三元合金镀层的特点和优点如下所述：本发明方法由于添加了钼酸钠和有酸络合剂，提高了Ni、Co的沉积电位，实现Mo的诱导共沉积。本发明方法所得到的镀层结构均匀致密，且镀层呈光亮的银白色，厚度可达1mm。本发明所得镀层与铜合金基体凹凸咬合，结合力良好；该镀层具有较高的表面硬度，其硬度在450～500HV；所述镀层还具有较好的耐腐蚀性和耐磨损性。

附图说明

图1为本发明实施例1的X射线衍射(XRD)图谱。

图2为本发明实施例2的X射线衍射(XRD)图谱。

图3为本发明实施例3的X射线衍射(XRD)图谱。

具体实施方式

现将本发明的具体实施例叙述于后。

实施例1：本实施例中所用的电镀液的组成如下：

硫酸镍            190g/L，

硫酸钴            14g/L，

钼酸钠            5g/L，

硼酸              30g/L，

柠檬酸            150g/L，

电镀液的pH值为3.5。