[发明专利]一种高光亮Ni-P化学镀镀液

说明书

本发明公开了一种高光亮Ni‑P化学镀镀液。所述镀液为水基溶液，其主要组分及其含量如下：主盐16～80g/L，还原剂20～60g/L，络合剂12～48g/L，促进剂2～20g/L，稳定剂0.6～10.0mg/L，复合光亮剂6～100mg/L。本发明镀液稳定，经氯化钯测试，镀液稳定时间长达340s。利用该镀液施镀，可快速实现外观均匀、完整，结构致密，呈镜面光亮的Ni‑P合金镀层的成功制备。

技术领域

本发明属化学镀技术领域，特别涉及一种高光亮Ni-P化学镀镀液。

背景技术

化学镀亦称无电电镀(Electroless plating)或自催化镀(AutocatalyticPlating)，是利用自催化原理，使镀液中的金属离子在强还原剂的作用下还原，在基体表面原位沉积金属/合金层的表面工程技术。

作为一种以“堆积成形、分层制造”为主要特征的增材制造技术，化学镀的主要优势在于：其一，可显著提高材料的耐蚀性、硬度和耐磨性、耐热性、可焊性、可镀性以及导电性和装饰性等诸多性能，且镀层/基体结合牢固。其二，可处理的基材对象广泛，包括金、银、铜、铁、锡、锌、镁、铝和钛等绝大多数金属材料，以及塑料、橡胶、玻璃、陶瓷、纤维和木材等非金属材料。其三，施镀条件温和，对温度要求低，属低温液相成形技术，避免了高温相变和脆裂以及界面残余热应力和热应变，对基材的组织和性能无负面影响(如热影响)。其四，不受工件形状和尺寸的限制，可大面积镀覆，均镀、深镀能力强，仿形效果极佳，因此特别适用于复杂零件、深/盲孔内壁及精度要求高的细小物件及大型设备的表面强化处理。其五，施镀过程无需外加电流，从根本上克服了与电流密度分布不均有关的多种弊端。其六，工艺简便，对特种设备无依赖性，成本低廉，易实现批量生产。此外，镀层尤其是非晶镀层具有表面能低、润湿性差等特点，因此能够显著改善材料的抗污阻垢性能；金属性镀层的传热系数与基体材料相近，不但不会降低传热效率，而且由于能够实现滴状冷凝(其传热系数比常规膜状冷凝高几倍甚至十几倍)，因此有望显著改善材料的传热性能。

由于技术优越，化学镀技术在航空航天、军事、核能、通讯、电子、轨道交通、汽车、电力、石油、化工、机械、五金、食品和医疗器械等行业的腐蚀防护工程、表面工程以及再制造工程等领域一枝独秀。随着制造业朝“高大上”方向的蓬勃发展，对化学镀的技术要求已不再局限于单一的防护性，装饰性尤其是高光亮性正成为关注的重点。

中国发明专利《环境友好型化学镀镍的方法》(专利号：201610693189.6)公开的配方，以六水合硫酸镍、次磷酸钠、三水合乙酸钠、一水合柠檬酸与乳酸复配溶液为基液，添加苯骈咪唑作稳定剂，碘化钾、硫酸铜混合物作光亮剂。利用该镀液可实现光亮镀目的，但光亮效果欠佳，镀层光亮度仅208GU。

高亭亭在期刊《电镀与涂饰》2012年第31期第27-29页论文“新型化学镀镍光亮剂的研究”中，公开了以下镀液配方：25g/L六水合硫酸镍、28g/L次亚磷酸钠、15g/L三水合乙酸钠、6g/L苹果酸、10ml/L乙酸、10ml/L乳酸以及光亮剂，其中光亮剂组成为：6mg/L硝酸铋、2mg/L白屈菜氨酸或邻菲啰啉、2mg/L十二烷基磺酸钠、2mg/L硫酸铜。利用上述镀液施镀，能获得具有一定光亮度的Ni-P合金镀层。遗憾的是，该镀液出光速度较慢，因此限制了其在工业上的推广应用。

肖鑫在期刊《材料保护》2011年第44期64-67+91页论文“铝及铝合金全光亮化学镀镍磷合金工艺优选”公开的镀液配方如下：25～35g/L六水合硫酸镍、25～40g/L次磷酸钠、15～25mL/L乳酸、8～12g/L柠檬酸钠、15g/L三水合乙酸钠、40～50mg/L无机盐(由醋酸铅、碘酸钾、硫酸镉、硫酸高铈、硫酸铋、硫酸铜等复配)、10mg/L2-乙基己基硫酸钠、0.4g/L糖精、5～10mg/L PPS。利用该镀液施镀，可获得高光亮镀层，但光亮剂成分复杂，且含铅、镉等重金属，安全隐患大。另外，该镀液稳定性差，氯化钯测试表明：45s左右镀液即现分解现象。

因此，开发一种稳定性高、出光速度快、镀层光亮度高的化学镀镀液尤为重要。