[发明专利]一种镁合金表面化学镀镍方法

说明书

技术领域：

本发明涉及表面处理技术领域，具体的涉及一种镁合金表面化学镀镍方法。

背景技术：

镁合金具有很高的比强度和比刚度，良好的导热性、导电性、阻尼减振、电磁屏蔽、容易加工成形和利于回收等优点，在汽车、电子、航天和国防等领域都有非常广阔的应用前景。但是，镁合金的化学活性高，在空气中易被氧化形成疏松多孔的氧化膜，氧化膜保护镁合金的能力较差，因此，镁合金的耐蚀性能和耐磨性能很差。对镁合金的表面进行一定的化学和物理方法处理是解决镁合金的耐蚀性和耐磨性能差的最直接、最有效的方法。对比其它的镁合金表面处理技术，化学镀镍具有镀层厚度均匀、结合力好、孔隙率低等优点，在很多领域被广泛应用。

化学镀镍是利用镍盐和次亚磷酸盐作为还原剂，通过金属的自催化作用和氧化还原反应，沉积得到Ni-P等合金镀层的工艺。镁合金的化学镀镍主要有预镀层法和直接化学镀镍两种方法。而化学镀镍有以下特点：①得到的镀层具有致密、耐蚀性好的特点，其镀层性能远优于电镀镍层；②化学镀层的硬度很高，通过后期的热处理还可以进一步提高其硬度。所以化学镀镍层的耐磨性很好，在某些情况下可以代替硬铬使用；③耐高温，低电阻，钎焊性能好；④适应性强。在有盲孔、深孔、管件、拐角等复杂形状的零件上能够得到均匀镀层，这一点也优于电镀。所以，在镁合金上应用化学镀技术，可以使镁合金得应用范围更加广泛，并且延长镁合金的使用寿命，使可以镁合金的性能特点得到更好的发挥但是，现有镁合金的化学镀镍技术多为中间预镀后再化学镀镍，工艺繁琐，不利于工业上使用。另一方面化学镀镍的废液处理较困难，处理不彻底的话严重污染了环境。

发明内容：

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种镁合金表面化学镀镍方法，该方法制得的镍层与基体结合力牢固，耐蚀性能好，机械性能优异，热稳定性和导电性能也较好，且该方法解决了化学镀镍液对环境的污染问题，从废液中实现了镍的良好回收，节约成本。

为了更好的解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种镁合金表面化学镀镍方法，包括以下步骤：

(1)超声波清洗：将AZ91D镁合金浸泡在丙酮溶液中，在400-800W功率下，室温清洗5-15min，然后用去离子水清洗干净；

(2)碱洗：将氢氧化钠、磷酸钠和去离子水混合均匀，得到碱洗溶液，将经过超声波清洗后的AZ91D镁合金浸泡在碱洗溶液中，在60-70℃下清洗10-20min；然后用去离子水清洗干净；

(3)酸洗活化：将碱洗处理后的AZ91D镁合金浸泡在磷酸和硝酸的混合溶液中，在室温下处理1-2min，然后用去离子水清洗干净；然后将酸洗后的AZ91D镁合金在磷酸溶液中活化处理3-7min，取出用去离子水清洗干净，然后在氟化氢铵溶液中活化处理2-5min，然后用去离子水清洗干净后干燥，待用；

(4)配制镀液：将硫酸镍、次亚磷酸钠、乙酸钠、醋酸铵和去离子水混合搅拌至固体溶解，然后以1-2ml/min的速度向溶液中滴加氨水，最后加入氢氟酸搅拌混合均匀，制得化学镀液，其pH为4.5-5.5；

(5)将经过步骤(3)处理后的AZ91D镁合金放入步骤(4)制得的化学镀液中，85-95℃下处理1-2h，然后将AZ91D镁合金用去离子水清洗干净，干燥，镀镍完成；

(6)收集化学镀镍过程中的废液，然后调节化学镀镍废液的pH值至4-6，将复合萃取剂经稀释剂稀释后，对上述化学镀镍废液进行逆流萃取，得到富镍有机相；

(7)将上述富镍有机相用无机酸反萃取，得到有机相和无机相，将有机相中的复合萃取剂回收利用，水相经蒸发浓缩、结晶、离心脱水，得到金属镍。

作为上述技术方案的优选，步骤(2)中，所述氢氧化钠、磷酸钠的浓度分别为：15-30g/L、10-22g/L。

作为上述技术方案的优选，步骤(3)磷酸和硝酸的混合溶液中，磷酸和硝酸的浓度分别为：100-200ml/L、20-50ml/L。

作为上述技术方案的优选，步骤(3)所述磷酸溶液中，磷酸的浓度为120-160ml/L。

作为上述技术方案的优选，步骤(3)所述氟化氢铵溶液中，氟化氢铵的浓度为50-80g/L。

作为上述技术方案的优选，步骤(4)中，所述化学镀液中，各组分的浓度为：硫酸镍14-21g/L、次亚磷酸钠15-20g/L、乙酸钠10-20mg/L、醋酸铵20-25mg/L、氨水20-28ml/L、氢氟酸10-15ml/L。