[发明专利]一种铝合金表面高耐蚀稳定的化学镀镍液及制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种铝合金表面高耐蚀稳定的化学镀镍液及制备方法和应用，由去离子水、主盐、还原剂、络合剂、缓冲剂、稳定剂和光亮剂组成；所述主盐为硫酸镍，所述还原剂为次亚磷酸钠，所述络合剂由甘氨酸和乳酸组成，所述缓冲剂由四硼酸钠和丁二酸组成，所述稳定剂由硝酸钴和碘化钾组成，所述光亮剂为聚乙二醇。本发明开发出一种高耐蚀性、高稳定性的绿色环保化学镀镍体系以及简易高效的前处理工艺，不仅简化了工艺流程，降低成产成本，而且大幅提高了铝合金的耐蚀性。

技术领域

本发明涉及材料腐蚀与防护领域，具体涉及一种铝合金表面高耐蚀稳定的化学镀镍液及制备方法和应用。

背景技术

铝及其合金具有密度小、比强度高和良好的导电、导热等性能，被广泛应用于航空航天、交通运输、电子3C等领域。但铝合金的耐蚀性差，易发生点蚀和晶间腐蚀严重制约了其应用和发展。铝合金表面化学镀镍可以有效地改善其耐腐蚀性能。目前铝合金表面化学镀镍的前处理工艺有“二次浸锌法”、“预镀镍法”、“二次浸镍法”、“特殊处理液”等，工艺复杂繁琐，而且镀层孔隙率大，耐蚀性较差，通常需要镀后采用有机封孔剂处理。专利CN107541719A采用预镀镍的前处理工艺，镀后需要采用丙烯酸树脂进行封孔处理，不仅工艺复杂，镀层耐蚀性差，而且有机封孔剂严重影响镀层的电性能。专利CN109112509A发明的高耐蚀性化学镀镍液，在普通碳钢施镀镀层厚度超过10μm时耐中性盐雾试验仅为48h。

综上，铝合金由于高比强度和优异的导电导热等性能被广泛应用于电气化铁路、电子3C和通讯等行业。铝及其合金活性较高，在某些服役环境中容易发生腐蚀，因此需要对其进行表面处理提高耐蚀性，并保留金属材料的导电性。铝合金表面化学镀镍可以有效地改善其耐腐蚀性能，同时保留其良好的导电性。目前铝合金表面化学镀镍存在前处理工艺复杂、镀液稳定性差、镀层孔隙率高导致耐蚀性差、镀后需要采用有机封孔剂处理等缺点。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种铝合金表面高耐蚀稳定的化学镀镍液及制备方法和应用，本发明开发出一种高耐蚀性、高稳定性的绿色环保化学镀镍体系以及简易高效的前处理工艺，不仅简化了工艺流程，降低成产成本，而且大幅提高了铝合金的耐蚀性。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种铝合金表面高耐蚀稳定的化学镀镍液，由去离子水、主盐、还原剂、络合剂、缓冲剂、稳定剂和光亮剂组成；所述主盐为硫酸镍，所述还原剂为次亚磷酸钠，所述络合剂由甘氨酸和乳酸组成，所述缓冲剂由四硼酸钠和丁二酸组成，所述稳定剂由硝酸钴和碘化钾组成，所述光亮剂为聚乙二醇。

进一步地，所述硫酸镍的含量为25～30g/L，次亚磷酸钠的含量为27～32g/L；甘氨酸的含量为6～10g/L，乳酸的含量为5～10ml/L，四硼酸钠的含量为1.0～2.0g/L，丁二酸的含量为12～18g/L，碘化钾的含量为5～15mg/L，硝酸钴的含量为5～10mg/L；聚乙二醇的含量为0.1～0.2g/L。

进一步地，所述化学镀镍液的pH值为4.8～5.2。

一种铝合金表面高耐蚀稳定的化学镀镍液的制备方法，加入待配制化学镀镍液体积分数为80％的水，然后依次加入主盐、络合剂、缓冲剂、还原剂、稳定剂和光亮剂并搅拌至完全溶解，采用体积分数为50％的氨水调整镀液的pH值，最后添加水至目标体积，即得化学镀镍液。

一种铝合金表面高耐蚀稳定的化学镀镍液在铝合金表面镀镍上的应用，包括以下步骤：

步骤一：将铝合金用砂纸进行打磨，然后在丙酮中超声波振洗以除去表面油污；

步骤二：将步骤一处理得到的铝合金经去离子水清洗后在含植酸0.5～1ml/L、十二烷基硫酸钠0.1～0.2g/L的体积分数为30％-50％的HCl溶液中酸洗以除去表面的氧化物；

步骤三：将步骤二处理得到的铝合金经去离子水清洗后放入氨水中处理；