[发明专利]一种氯化钾镉钴合金镀液、其制备方法和电镀工艺

权利要求书

1.一种氯化钾镉钴合金镀液，其特征在于，镀液各组分及浓度如下：氯化镉20～40g/L，氯化钴2～15g/L，配位剂90～160g/L，氯化钾120～180g/L，光亮剂1～3mL/L，辅助剂20～40mL/L，走位剂5～15mL/L；

所述走位剂包括水溶性聚氨酯、聚氧乙烯醚磷酸酯和二甲基苯磺酸钠；

走位剂中水溶性聚氨酯的浓度为20～60ml/L，聚氧乙烯醚磷酸酯的质量浓度为50～150ml/L，二甲基苯磺酸钠的质量浓度为30～100g/L，将3个组分按所述浓度要求加入水中搅拌均匀，即得；

所述配位剂包括A、B、C三种组分，其中A组分包括氨三乙酸，B组分包括柠檬酸、酒石酸、葡萄糖酸、苹果酸中的任意一种或两种，C组分包括丙二酸、顺丁烯二酸、反丁烯二酸、草酸中的任意一种或两种，A组分、B组分、C组分的质量比为：(300～400)︰(350～450)︰(250～350)，全部组分加入容器中搅拌混合成配位剂；

所述光亮剂包括D、E、F三种组分，其中D组分包括α-乙烯基-N-丙磺酸基吡啶内盐，E组分包括3-甲氧基-4-羟基苯甲醛、3,4-二甲氧基苯甲醛、4-甲氧基苯甲醛中的任意一种或两种，F组分包括丙炔醇乙氧基醚、丙炔醇丙氧基醚、N,N-二乙基丙炔胺、N,N-二乙基丙炔胺甲酸盐、N,N-二乙基丙炔胺硫酸盐中的任意一种或两种；400mL水中加入300mL异丙醇混合均匀，将D、E和F三种组分分别按50～60g、35～45g和70～90g溶解于异丙醇和水混合液中，加水至1000mL；

所述辅助剂包括水溶性聚丙烯酰胺、2-乙基己基硫酸酯钠盐、G组分、以及由乙二胺、二甲基丙胺与环氧氯丙烷组成的缩合物，所述G组分与所述光亮剂中的F组分一致，60～70g水溶性聚丙烯酰胺、30～40g由乙二胺、二甲基丙胺与环氧氯丙烷组成的缩合物、50～60g 2-乙基己基硫酸酯钠盐、以及40～50g G组分加入700g水中，搅拌使其溶解，再补加水至1000mL。

2.如权利要求1所述氯化钾镉钴合金镀液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）向镀槽中加入4/5镀槽体积的水，加入氢氧化钠、氯化钾、配位剂，氢氧化钠与配位剂的质量比为1︰2，搅拌使上述物质溶解；

（2）加入氯化镉和氯化钴，搅拌使其溶解，过滤镀液；

（3）在0.05～0.1A/dm²的阴极电流密度下电解1～8h；

（4）依次加入光亮剂、辅助剂和走位剂，用体积比为1︰1的稀盐酸或质量分数为10%的氢氧化钠溶液调节镀液的pH值至6.5～7.5，加水至规定的体积，搅拌均匀；

最后得到的镀液中氯化镉浓度达到20～40g/L，氯化钴浓度达到2～15g/L，配位剂浓度达到90～160g/L，氯化钾浓度达到120～180g/L，光亮剂浓度达到1～3mL/L，辅助剂浓度达到20～40mL/L，走位剂浓度达到5～15mL/L。

3.一种氯化钾镉钴合金镀液的电镀工艺，氯化钾镉钴合金镀液为权利要求1所述的镀液或权利要求2所述的方法制得的镀液，其特征在于，包括以下步骤：

（1）待镀工件前处理；

（2）进行电镀，电镀时镀液pH值为6.5～7.5，镀槽温度为20℃～35℃，阳极采用镉含量≥99.97%的镉阳极板；

采用挂镀工艺时，阴极电流密度为0.5～2A/dm²，所述阳极与阴极面积之比为2︰(1～3)；

采用滚镀工艺时，镀槽电压为5～10V，滚桶转速为4～10r/min；

（3）铬酸盐低铬彩色钝化：镉钴合金镀层进行“体积分数为1%～1.5%的硝酸出光→水洗→铬酸盐低铬彩色钝化→水洗→烘干”制备铬酸盐低铬彩色钝化层。

4.如权利要求3所述的氯化钾镉钴合金镀液的电镀工艺，其特征在于：

当航空航天钢铁零部件镀镉钴合金时，在步骤（2）和步骤（3）之间增加一道步骤（A）；

（A）除氢：镀件在200℃下除氢4～20h。

5.如权利要求3所述的氯化钾镉钴合金镀液的电镀工艺，其特征在于：

所述镉钴合金镀层中钴的质量分数为0.1%～1.0%。