[发明专利]一种碱性石墨烯锌铁合金电镀液、制备方法及电镀工艺

说明书

本发明公开了一种碱性石墨烯锌铁合金电镀液，制备方法及电镀工艺。所述每一升电镀液包括主盐氯化锌80～100 g和硫酸亚铁5～12g、导电盐氯化氨200～250g、氨水200～300ml、石墨烯量子点20～100 mg、缓冲剂硼酸25～40g、光亮剂苯并三唑8～16 g、还原剂1～2g、络合剂10～22g、配位剂焦磷酸锡3～5g、十二烷基硫酸钠0.2～1g、碱化四异丙胺1～3g、余量水；所述电镀液的温度为20℃～55℃，所述电镀液的pH为9～14。通过本发明的电镀液配方得到的电镀产品，可借助简单电沉积工艺形成石墨烯—锌铁复合镀层，镀层10～20微米，硫酸铜浸渍腐蚀试验表现出优异的抗腐蚀性，具有优良的综合性能。

技术领域

本发明涉及一种电镀液、制备方法及电镀工艺，特别涉及一种碱性石墨烯锌铁合金电镀液、制备方法及电镀工艺。

背景技术

在表面技术领域，随着时代的发展，许多产品防护性能要求更加严格，单金属电镀已不能满足要求，合金电镀性能优于单金属电镀。由于锌镀层是钢铁基体良好的保护层，因而防护电镀领域的合金镀层仍以锌为主题。例如锌铁合金电镀，锌镍合金电镀及锌钴合金电镀等技术，由于优异的耐腐蚀性能，应用越来越广泛。其中，锌铁合金镀液性能即电流效率、分散能力、深度能力和沉积速度均优于其它镀锌，其应用已经越来越广泛。欧洲、日本、美国和亚洲各国都已经得到大量应用，的别是日本更为广泛，锌铁合金镀层已基本取代了单金属镀锌。

但现有锌铁合金镀层镀后依然存在容易出现白锈以及红锈的等不良情况。石墨烯量子点，作为一种零维碳材料，具有诸多优点，比如高导电、高导热、高强高模以及优良的气体阻隔性能，使得石墨烯在多个方面具有很大的应用前景。由于石墨烯优良的化学惰性和气体阻隔性能，可以对基地金属进行更好的保护。最近有研究报道，在金属表面沉积石墨烯，可以使得金属基底的腐蚀电流下降几个数量级。然而，现有技术多通过电镀或化学镀等液相沉积方法将石墨烯与金属复合而成的复合而成。但是氧化石墨烯仍旧会不可避免地发生堆叠，且制备过程复杂，整体生产的成本高，不适合实际生产。因此，需要发掘一种全新的工艺，从分子尺度降低石墨烯材料的堆叠，从而得到均匀、高强、性能优越的符合镀层材料。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种碱性石墨烯锌铁合金电镀液，利用该电镀液形成了石墨烯—锌铁合金复合镀层内石墨烯分布均匀，镀液稳定，镀层表面平整光洁，深镀能力、均镀能力好的电镀液。本发明所述的碱性石墨烯锌铁合金电镀液电镀的钢铁材料零件，镀层厚度8-14微米，合金成分铁含量控制在0.5～0.8%，镀层钝化后耐中性盐雾试验200小时不出白锈，1200小时不出红锈；镀液具有优秀的深镀能力和均镀能力，操作方便，镀液稳定。

本发明的目的之二在于提供一种制备所述碱性石墨烯锌铁合金电镀液的制备方法。

本发明的目的之三在于提供一种碱性石墨烯锌铁合金电镀液的电镀工艺。

本发明的技术方案：

一种碱性石墨烯锌铁合金电镀液，每1升碱性石墨烯锌铁合金电镀液由下述原料制成，主盐氯化锌 80～100 g和硫酸亚铁5～12g、导电盐氯化氨200～250g、氨水200～300ml、石墨烯量子点20～100 mg、缓冲剂硼酸25～40g、光亮剂苯并三唑8～16 g、还原剂1～2g、络合剂10～22g、配位剂焦磷酸锡3～5g、十二烷基硫酸钠0.2～1g、碱化四异丙胺1～3g、余量水；所述电镀液的温度为20℃～55℃，所述电镀液的pH为9～14。

优选地，每1升碱性石墨烯锌铁合金电镀液由下述原料制成，主盐氯化锌 90～95g和硫酸亚铁8～10g、导电盐氯化氨220～240g、氨水240～260ml、石墨烯量子点50～80 mg、缓冲剂硼酸30～40g、光亮剂苯并三唑10～12g、还原剂1～2g、络合剂15～20g、配位剂焦磷酸锡3～5g、十二烷基硫酸钠0.2～1g、碱化四异丙胺1～3g、余量水。