[发明专利]制备Ni-Tl-B镀层的化学镀液及施镀工艺

说明书

技术领域  本发明属于一种表面处理技术，具体地说是一种化学镀Ni-Tl-B镀层的工艺配方及镀覆工艺。

背景技术  由于化学镀镍制备的镀层具有耐磨损、耐腐蚀、镀层均匀等优良特点，长期以来受到工业界的极大关注，已在机械、电子、仪器仪表、轻工、交通运输等产业中得到广泛应用。化学镀Ni-B镀层因其独特的物理和机械性能，具有高的硬度和良好的耐磨性受到青睐，但是，现有化学镀制备Ni-B镀层的工艺镀覆速率较慢，尤其是镀液稳定性差，镀层产品在使用时减摩耐磨性能较差。

发明内容  本发明的目的是为解决上述的镀液稳定性差和镀速慢的不足，通过使用合理剂量的兼具稳定和加速效果的添加剂——硫酸铊，提供一种化学镀Ni-Tl-B镀层工艺配方及施镀工艺。

本发明的内容是：

一种制备Ni-Tl-B镀层的化学镀液，其特征在于该镀液中含有：化学镀液中含量为：氯化镍或硫酸镍15-35g/L，乙二胺60-110g/L，硼氢化钠0.4-1.2g/L，氢氧化钠30-50g/L，硫酸铊0.002-0.05g/L，糖精0-3g/L，硫酸镉0-0.2g/L，十二烷基磺酸钠0-0.3g/L，用氢氧化钠或氨水调整溶液pH值至13-14。

-种按上述化学镀液制备Ni-Tl-B镀层的施镀工艺，其特征在于该工艺包括如下步骤：

A、按每L镀液中含有：氯化镍或硫酸镍15-35g，乙二胺60-110g，硼氢化钠0.4-1.2g，氢氧化钠30-50g，硫酸铊0.002-0.05g，糖精0-3g，硫酸镉0-0.2g，十二烷基磺酸钠0-0.3g的计量，分别用少量去离子水使其完全溶解形成溶解液；

B、将上述溶解液按下列规则混合成均匀的溶液，具体方法如下：

(1)将完全溶解好的乙二胺溶解液在不断搅拌的过程中，逐渐加入到氯化镍或硫酸镍溶解液中；

(2)将完全溶解好的氢氧化钠溶解液在不断搅拌的过程中，逐渐加入到第(1)步形成的溶液中；

(3)将完全溶解好的硫酸铊溶解液在不断搅拌的过程中，逐渐加入到第(2)步形成的溶液中；

(4)将糖精、硫酸镉溶解液和十二烷基磺酸钠的溶解液在不断搅拌的过程中，逐渐加入到第(3)步形成的溶液中；

(5)将完全溶解好的硼氢化钠溶解液在剧烈搅拌的过程中，逐渐加入到第(4)步形成的溶液中；

(6)往第(5)步形成的溶液中添加去离子水至接近设定体积；

(7)用氢氧化钠或氨水调整溶液pH值至13-14，最终加去离子水调整溶液至设定体积的化学镀液，备用；

C、将镀件表面进行除油及活化处理后，置于上述的化学镀液中，在温度75-95℃下浸镀60-180min，就获得具有减摩耐磨特性的优良Ni-Tl-B镀层。

本发明的内容中：所述氯化镍NiCl₂·6H₂O和硫酸镍NiSO₄·7H₂O是主盐；所述硫酸铊TlSO₄是稳定剂，它兼有稳定和加速功效，是良好的添加剂。硫酸铊含量是关键，试验表明，当硫酸铊含量低于所述范围时，镀液反应过快，造成镀层不致密、结合力差、镀层大片剥落，不能满足使用要求；当硫酸铊含量高于所述范围但是接近所述工艺范围时，镀层外观粗糙、结合力差、无法承受摩擦的往复作用，不能达到减摩耐磨要求；当硫酸铊含量明显高于所述范围时，镀液遭毒化作用，化学镀反应遭到抑制，无法进行。糖精C₇H₅O₃NS和硫酸镉CdSO₄是作为光亮剂添加的，也可用其它具有光亮作用的试剂代替，比如丁炔二醇及它们与环氧乙烷和环氧丙烷的醚化产物、吡啶类衍生物、苯二磺酸钠、硫脲、硫类化合物等。十二烷基磺酸钠C₁₂H₂₅NaO₃S是阴离子表面活性剂，乙二胺C₂H₈N₂是络合剂，硼氢化钠NaBH₄是还原剂，氢氧化钠NaOH是缓冲剂。上述组分及含量也可以作常规替换。

配制该化学镀液的过程中需要注意的是，各试剂溶液的添加是有一定顺序的，配制镀液时必须要严格按照顺序来；乙二胺和氢氧化钠加水溶解时会释放出大量的热，必须要保证温度降到40℃以下以后再进行混合；混合各溶液时一定要注意充分搅拌，混合均匀；调整pH值时调整溶液要缓慢加入。

对不同材料镀件(基体)化学镀Ni-Tl-B镀层的具体工艺流程可以是：

(1)在45#钢基体上镀覆Ni-Tl-B镀层，工艺流程为：