[发明专利]Ni-Co-C合金代硬铬镀层的电沉积制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及Ni-Co-C合金代硬铬镀层的制备方法。

背景技术

传统的镀铬技术采用的是六价铬(铬酸)作为主要的电镀原料，其工艺简单，维护方便，而且得到的六价铬镀层白亮、硬度高、耐磨性、耐腐蚀性能好，因此，六价铬镀层广泛地应用于装饰性镀层、功能性镀层以及工件的修复等领域。六价铬镀层虽然性能良好，应用广泛，但是六价铬对环境和人体的危害巨大，会直接破坏人体的消化道、呼吸道及鼻腔粘膜等，并易导致皮炎和湿疹的发生，六价铬还有致癌作用，甚至可能造成遗传基因的缺失，六价铬镀液也是污染最严重的、最难处理的电镀污染源之一。为了降低六价铬的污染，人们把目光投到三价铬镀铬上，三价铬镀液电流效率高、分散能力好，但对杂质的敏感程度比较高，三价镀层的光泽性和耐蚀性略差、耐磨性较好、硬度较低、镀层薄，通常只能用作装饰性镀层。因此，三价铬电镀还无法完全取代六价铬电镀，同时也不能完全避免Cr6+带来的污染。所以，代铬镀层的研究开发显得尤为迫切。

目前，根据镀层沉积特点，代硬铬镀层主要有电镀Ni-Co、Ni-W、Ni-B等合金及其三(多)元合金，化学镀Ni-P、Ni-B等合金及其三(多)元合金，另外还有复合镀层代硬铬镀层，如Ni-P、Ni-B、Ni-W基复合镀层。在这些镀层中也不乏性能优异的镀层，但这些代铬镀层也都有其自身的缺陷，尤其是镀层的硬度、耐磨性和耐腐蚀性方面，与六价铬镀层相比还有一定的差距，所以，还需要更多的研究者来参与代铬镀层的研究开发，从而得到性能更优的代铬镀层。

发明内容

本发明目的是提供Ni-Co-C合金代硬铬镀层的电沉积制备方法。

Ni-Co-C合金代硬铬镀层的电沉积制备方法按以下步骤进行：一、称取50～150g的镍盐、5～15g的钴盐、1～10g的NiCl₂·6H₂O、20～50g的硼酸、100～300g的柠檬酸铵、5～50g的含碳化合物、1～10ml的NI3^#快速高整平镀镍光泽剂A剂、0.15～1.5g的应力消除剂；二、在30～60℃的条件下将称取的柠檬酸铵溶于400～600ml的水中，加入镍盐和钴盐并搅拌至溶解，然后加入硼酸和NiCl₂·6H₂O并搅拌至溶解，再加入含碳化合物并搅拌至溶解，然后加入NI3^#快速高整平镀镍光泽剂A剂和应力消除剂并搅拌至溶解，再加水定容至1L，获得Ni-Co-C合金镀液；三、镀件经常规碱性除油或电化学除油后水洗，然后置于体积浓度为10～20％的盐酸中活化，水洗后在电流密度为1～8A/dm²、温度为30～60℃、搅拌方式为阴极移动的条件下电镀30～60min，水洗后吹干，即完成Ni-Co-C合金代硬铬镀层的电沉积制备；

其中步骤一中镍盐为硫酸镍或氨基磺酸镍；步骤一中钴盐为硫酸钴、氯化钴或氨基磺酸钴；步骤一中含碳化合物为草酸、草酸铵、抗坏血酸、柠檬酸、DL-苹果酸、丙二酸、甲酸钠中的一种或几种的组合；步骤一中应力消除剂由0.05～0.5g的1，4-丁炔二醇和0.1～1.0g的糖精组成。

Ni-Co-C合金代硬铬镀层的电沉积制备方法按以下步骤进行：一、称取50～150g的NiCl₂·6H₂O、5～15g的钴盐、20～50g的硼酸、100～300g的柠檬酸铵、5～50g的含碳化合物、1～10ml的NI3^#快速高整平镀镍光泽剂A剂、0.15～1.5g的应力消除剂；二、在30～60℃的条件下将称取的柠檬酸铵溶于400～600ml的水中，加入NiCl₂·6H₂O和钴盐并搅拌至溶解，然后加入硼酸并搅拌至溶解，再加入含碳化合物并搅拌至溶解，然后加入NI3^#快速高整平镀镍光泽剂A剂和应力消除剂并搅拌至溶解，再加水定容至1L，获得Ni-Co-C合金镀液；三、镀件经常规碱性除油或电化学除油后水洗，然后置于体积浓度为10～20％的盐酸中活化，水洗后在电流密度为1～8A/dm²、温度为30～60℃、搅拌方式为阴极移动的条件下电镀30～60min，水洗后吹干，即完成Ni-Co-C合金代硬铬镀层的电沉积制备；

其中步骤一中钴盐为硫酸钴、氯化钴或氨基磺酸钴；步骤一中含碳化合物为草酸、草酸铵、抗坏血酸、柠檬酸、DL-苹果酸、丙二酸、甲酸钠中的一种或几种的组合；步骤一中应力消除剂由0.05～0.5g的1，4-丁炔二醇和0.1～1.0g的糖精组成。