[发明专利]在非金属材料表面镀镍的方法

说明书

本发明公开了一种在非金属材料表面镀镍的方法，包括：S1：对待镀非金属材料进行表面除污，浸入胶体钯活化液中活化并解胶浸硫，再次水洗后作为阴极垂直插入电解槽；S2：配制电解液并倒入电解槽，电解液由镍盐、ph缓冲剂、促进剂组成；S3：将一组阳极以特定排列方式及间隔距离垂直插入电解槽，并与非金属材料分别连接电源的正极和负极；S4：设置反应温度为50～60℃，以0.4～0.6A/cm²恒电流密度进行电沉积合成，2～5min后在非金属材料表面制备出均匀的镍镀层。本发明中一组阳极并通过围绕非金属材料排列，为非金属材料各个方向的表面提供均一的电场、浓度等条件来进行电镀的方法，在表面各区域得到了均匀的镍镀层。

技术领域

本发明涉及材料表面技术领域，具体涉及一种在非金属材料表面镀镍的方法。

背景技术

在非金属材料表面覆盖金属层，可提高耐蚀性、强度等力学性能、改进手感等，同时还有装饰美观等作用。关于表面金属化的研究已有多年的历史，已发展出镀铜、镀银、镀镍等多种技术，在强化材料表面的性能等方面取得了显著的效果。铜镀层的导电性好，但抗氧化性差，时间久了容易氧化甚至最终变成绝缘体。银镀层导电性好、耐氧化性好，但价格昂贵，适用范围也同样受限。而镍镀层具有良好的金属光泽，对大气、盐水、酸碱都具有很好的抗腐蚀性，材料表面镀镍后具有良好的金属光泽，表面导电性好，且质轻，耐腐蚀，抗氧化性能好，而进一步磨亮后可以得到明亮的镜面，作为装饰镀层。

如今，在材料表面合成镍层的工艺已发展出很多，如粉末合金、电化学沉积、气相沉积、氢气模板等。常用的技术为化学或物理气相沉积以及电化学沉积，其中，物理沉积虽是一种成熟且低成本的工艺，但随着尺寸的减小，易形成阴影效应，沉积层表面的台阶覆盖性变差；化学气相沉积虽有相对较好的台阶覆盖性，但需要很高的温度才能启动反应，既提高了反应条件的要求又提高了能耗，且两者所得镍镀层工艺控制困难，易存在应力、裂纹等，这使得镍镀层的制备和应用受限。另外，对于软化点低和高温下易变形的基体材料而言，高温操作会引起基体的变形和改性。而电沉积则为一种廉价、简单且要求低的技术，能够快速制备镀层，且在制备过程中不影响和改变基底材料的任何表面性质，但现有技术中均为采用单阳极且固定的方式进行电沉积，做不到未为金属材料各个方位的表面提供均一的电镀环境(如电解液浓度、电流密度等)，随着反应的进行和电解液的消耗，容易造成局部不均匀甚至未得到镀层等问题。

发明内容

针对背景技术存在的问题，本发明提供一种在非金属材料表面镀镍的方法，通过对非金属材料进行活化处理，设计了一组阳极并通过围绕非金属材料排列，为非金属材料各个方向的表面提供均一的电场、浓度等条件来进行电镀的方法，在非金属材料整体表面得到了均匀的镍镀层。

为解决上述技术问题，本发明提供一种在非金属材料表面镀镍的方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1：对待镀非金属材料进行表面除污，浸入胶体钯活化液中活化并解胶浸硫，再次水洗后作为阴极垂直插入电解槽；

S2：配制电解液并倒入电解槽，电解液由镍盐、ph缓冲剂、促进剂组成；

S3：将一组阳极以特定排列方式及间隔距离垂直插入电解槽，并与非金属材料分别连接电源的正极和负极；

S4：设置反应温度为50～60℃，以0.4～0.6A/cm²恒电流密度进行电沉积合成，2～5min后后在非金属材料表面制备出一层均匀的镍镀层。

一组阳极由3～5个阳极组成，并对应一个非金属材料阴极，同一组内每个阳极的排列方式及距离为：在水平方向以非金属材料为圆心，均布在比非金属材料最大径向尺寸还大5～10cm的圆上，在垂直方向与非金属材料同高度。

作为优选方案，非金属材料包括塑料、陶瓷、玻璃。

进一步地，表面除污过程包括打磨、浓盐酸中酸洗2～3s、水洗和干燥。