[发明专利]一种碱性钨酸盐钝化液及钝化化学镀Ni-P层的方法

说明书

本发明属于金属材料表面处理的技术领域，公开了一种碱性钨酸盐钝化液及钝化化学镀Ni‑P层的方法。所述碱性钨酸盐钝化液是采用酸碱调节剂调节钝化液的pH为碱性制备得到；所述钝化液包括氢氧化钠、三乙醇胺、钨酸盐、成膜促进剂以及稳定剂组分；所述碱性钨酸盐钝化液中各组分浓度为：氢氧化钠3‑20g/L，三乙醇胺1‑10g/L，钨酸盐10‑60g/L，成膜促进剂2‑25g/L，稳定剂2‑15g/L。本发明的钝化液组成简单，成本低廉，安全环保；并且经钝化液处理所得钝化膜，无色透明，具有良好的耐变色能力和耐腐蚀性能。同时所述钝化液为碱性钝化液，可避免工作中产生腐蚀性气体，对设备腐蚀小。

技术领域

本发明属于金属材料表面处理的技术领域，具体涉及一种碱性钨酸盐钝化液及用该钝化液钝化化学镀Ni-P层的钝化方法。

背景技术

化学镀Ni-P合金具有均镀能力好、致密、表面光洁，优良的耐蚀性能和耐磨性能，施镀时不需真空条件，污染较小、工艺过程温度较低；同时不需要昂贵、特殊的设备条件，且可在金属和非金属(玻璃、陶瓷和塑料等)基体上沉积。此外，通过调节镀层P含量还可改变镀层晶态性质，诸多的优点使得Ni-P镀层在航空航天、石油、化工、国防、能源等工业部门中得到广泛的应用。

但化学镀Ni-P层仍然存在一些缺陷。比如镀层在空气中易于氧化变色，严重影响镀层外观，而且镀层一旦发生氧化，其可焊性将严重受到影响，例如，在印刷电路板(PCB)领域中的黑垫或黑盘现象往往导致整块板的报废。此外，镀层的耐酸性也不够理想，酸性条件下镀层易于发黑或发灰。因此，为解决上述问题，对Ni-P镀层进行适当的镀后处理就显得十分必要了。如果只考虑提高镀层耐蚀性和抗氧化能力，采用涂漆与钝化均可满足要求。但对于大部分电子元器件，不仅要求提高耐蚀性与抗氧化能力，而且要求工件具有可焊性，这时就只能以钝化方法进行处理。

传统的Ni-P镀层钝化多采用六价铬工艺，但六价铬对环境污染很大，而且对人体有很强的致癌作用。根据RoHS指令，欧盟将于2017年完全禁止六价铬的使用，WEEE也禁止或严格限制六价铬的使用。基于此，为使得化学镀镍工艺的优点能继续得以广泛应用，我们开发了本发明所述的无铬钝化工艺。

发明内容

针对现有技术中化学镀Ni-P层易于氧化变色、耐湿热性不足的缺陷以及化学镀Ni-P镀层的传统六价铬钝化工艺对人体以及环境的毒害问题，本发明的目的在于提供一种碱性钨酸盐钝化液。本发明采用碱性钨酸盐体系对化学镀Ni-P镀层进行钝化处理，在Ni-P镀层表面获得一层透明钝化膜，该膜层可显著提高Ni-P镀层的耐氧化变色性能以及耐蚀性。

本发明的另一目的在于提供上述碱性钨酸盐钝化液钝化化学镀Ni-P层的方法。本发明的钝化方法兼顾了生产、应用以及排放各环节均环保的目标，同时保证了工艺简单，成本低廉，便于工业化应用。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种碱性钨酸盐钝化液，是采用酸碱调节剂调节钝化液的pH为碱性制备得到；所述钝化液包括氢氧化钠、三乙醇胺、钨酸盐、成膜促进剂以及稳定剂组分；所述碱性钨酸盐钝化液中各组分的浓度为：

所述碱性钨酸盐钝化液的pH为10.0～13.0。

所述钨酸盐为钨酸钠或钨酸钾中的一种或两种。

所述成膜促进剂为过硫酸钠或次氯酸钠中一种以上。

所述稳定剂为柠檬酸钠或四硼酸钠中的一种以上。

所述酸碱调剂为NaOH溶液、柠檬酸溶液或硼酸溶液；所述NaOH溶液的浓度为30g/L；所述柠檬酸溶液的浓度为10g/L，所述硼酸溶液的浓度为,20g/L。

当钝化液的pH小于10时，采用NaOH溶液调节，当钝化液的pH大于13时，采用柠檬酸溶液或硼酸溶液调节。