[发明专利]一种镀镍溶液

说明书

本发明公开了一种镀镍溶液，属于金属电沉积领域。其包括有镍盐溶液和镀镍层应力调节剂，镀镍层应力调节剂包括添加剂和调节剂，添加剂为葡萄糖酸、植酸和柠檬酸中的一种或两种以上混合，调节剂为氨水。其应用于电镀法镀镍工艺中，与镍盐溶液组成镀镍溶液。镍盐溶液为硫酸镍溶液、氯化镍溶液和氨基磺酸镍溶液中的一种以上，浓度为：硫酸镍150‑300g/L，氯化镍不大于60g/L，氨基磺酸镍不大于450g/L；调节剂的浓度为：葡萄糖酸10‑100g/L，植酸1‑10g/L，柠檬酸不大于30g/L，氨水调节镀镍溶液pH值为3‑6。

本申请是分案申请，原申请号201810602920.9，申请日2018年06月12日，发明创造名称：一种镀镍层应力调节剂及其应用。

技术领域

本发明属于金属电沉积领域，涉及一种镀镍层应力调节剂及其应用。

背景技术

随着空间技术的不断发展，对电传输装置的要求也越来越严格，主要体现在传输功率高、工作寿命长。例如，国际空间站通过3个不同的旋转分界面传输65.5kw的电功率，工作寿命要求30年，传输效率大于99％。在空间环境下，电传输装置容易产生较大的热耗，因此需要尽可能的降低环路电阻，以降低整机热耗。

为此，国际空间站的滑环表面采用的是Cu-Ni-Au的叠层技术，其主要目的是利用铜用作粘结层，提高镀层体系与铍青铜的界面结合力；中间的镍层作为硬质衬底，阻止底层铜迁移的同时，提高镀层体系的磨损寿命；而表层金则是为了提高表面电接触性能。其中，镀金层因其良好的化学稳定性和导电性成为高电接触性能关键部件表面处理的首选。

纯金相比金合金具有更小的接触电阻，这是因为纯金很软，容易变形可增加实际接触面积，因此，在匹配合适摩擦副的前提下，采用纯金作为镀层体系的面层是可行的。铜因其良好的导电性和延展性而被广泛用于底层粘结层，以提高镀层体系与基材的结合强度。

Pinnel和Bennetr的研究表明当铜基片上的薄电镀金曝露于250℃下环境中，铜的扩散将会导致电连接的严重恶化，因此，直接在底铜上镀金是难以满足滑环表面性能的要求的。采用低应力镍作为中间层可以有效预防铜的扩散。虽然扩散的相对速率决定于温度，但是镍与大多数金属相比，其扩散速率较慢，因而，在高温工作条件下，镍可以显著地使得镀金电连接器的接触电阻保持稳定。同时，镍中间层可以加强镀金沉积物的耐久力，并有助于抵抗微动的损坏。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种镀镍溶液。所述镀镍溶液包括镍盐溶液和镀镍层应力调节剂，其中镀镍层应力调节剂包括植酸和氨水，氨水用于对镀镍溶液pH值的调节，pH为3～6。

本发明的目的之二是提供一种镀镍层应力调节剂，并将这种镀镍层应力调节剂应用于镀镍工艺，制备出具有不同晶粒尺寸、结晶形貌和宏观内应力的镀镍层。

本发明提供的镀镍层应力调节剂，应用于电镀方法镀镍层工艺，通过调整镀镍溶液pH值可获得不同晶粒尺寸纳米晶，当平均晶粒小于20nm时，获得的镀镍层的宏观内应力达到最小。这种低应力镀镍层，可应用于空间站电传输装置表面的Cu－Ni－Au的叠层镀层中。

本发明提供的所述的镀镍层应力调节剂由添加剂和调节剂两部分组成；所述的添加剂为葡萄糖酸、植酸和柠檬酸中的一种或两种以上混合。

所述的调节剂为氨水，用于调节镀镍溶液pH值，pH：3-6。

还提供一种镀镍层应力调节剂的应用，应用于电镀法镀镍工艺中，采用镀镍溶液由镍盐溶液和镀镍层应力调节剂组成；所述的镍盐溶液为硫酸镍溶液、氯化镍溶液和氨基磺酸镍溶液中的一种以上；