[发明专利]一种Ni-W-Fe-Co合金电镀液及其电镀工艺

说明书

技术领域

本发明属于电化学和金属表面处理技术领域，具体涉及一种Ni-W-Fe-Co合金电镀液及利用该镀液进行的电镀工艺。

背景技术

铬镀层由于硬度高、色泽漂亮等优点，长期以来被广泛应用于各个领域。众所周知，铬（Cr⁶⁺）盐毒性大，严重污染环境，伤害工作人员的身体健康。近年来，政府对有毒排放物的强加限制，包括在传统铬电镀液中存在的六价铬的有毒排放物已逐步升级。同时，传统的六价铬电镀工艺由于镀液腐蚀性大、分散能力差、电流效率低、三废难处理等缺点，已开始面临淘汰。于是寻找新型、高质量的代铬镀层已经成为金属和合金电沉积领域当前迫切需要解决的问题之一。

作为代铬镀层的一种，Ni-W合金镀层已被广泛报道，但应用于生产的却很少，主要原因就在于此镀层的内应力较高、脆性大，镀层颜色与铬镀层的蓝白色有一定的差距。为了弥补Ni-W合金镀层的缺点，开发了Ni-W-Fe-Co合金代铬镀层，在很大层度上改善了镀层的色泽，得到了与铬镀层极为相似的合金镀层，且镀层经热处理后其硬度与铬相当，但由于 Ni-W-Fe-Co合金镀层的脆性仍然较大的缺点，限制了其应用范围。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种对环境友好的、镀层致密光亮、具有防腐装饰性的Ni-W-Fe-Co合金电镀液。

本发明的另一个目的是提供一种利用上述电镀液进行电镀的工艺。

本发明所采用的技术方案是：

一种Ni-W-Fe-Co合金电镀液，每升电镀液中含有硼酸10~35克，硫酸镍12~30克，钨酸钠30~70克，络合剂40~110克，增白剂10~30毫升，调蓝剂10~30毫升，用硫酸或柠檬酸调节pH值至6.0~7.0，余量为水。

优选的，所述络合剂由酒石酸及其盐、柠檬酸及其盐、苹果酸及其盐、葡萄糖酸盐、焦磷酸盐中的至少一种组成。

优选的，所述增白剂为硫酸亚铁、茶多酚、异抗坏血酸钠、葡萄糖酸钠和水所组成的的混合溶液；

进一步优选的，所述增白剂中含有硫酸亚铁20~80克/升，茶多酚10~50克/升，异抗坏血酸钠10~60克/升，葡萄糖酸钠40~180克/升。

优选的，所述调蓝剂为钴盐与柠檬酸的混合溶液，所述钴盐为硫酸钴或氨基磺酸钴；

进一步优选的，所述调蓝剂中含有硫酸钴或氨基磺酸钴50~150克/升，柠檬酸40~120克/升。

优选的，每升电镀液中还含有光亮剂2~8毫升，所述光亮剂为不饱和烷基吡啶内盐、甲醛、丁炔醇或其加成物和水所组成的混合溶液；

进一步优选的，所述光亮剂中含有不饱和烷基吡啶内盐8~20克/升，甲醛5~18克/升，丁炔醇或其加成物15~25克/升；

进一步优选的，所述光亮剂中含有不饱和烷基吡啶内盐12克/升，甲醛10克/升，丁炔二醇单丙氧基醚15克/升。

优选的，每升电镀液中还含有辅助剂4~12毫升，所述辅助剂为烯丙基磺酸钠、炔醇基磺酸钠、糖精、双苯磺酰亚胺、乙烯基磺酸钠和水所组成的的混合溶液。

进一步优选的，所述辅助剂中含有烯丙基磺酸钠12~22克/升、炔醇基磺酸钠10~20克/升、糖精100~200克/升、双苯磺酰亚胺40~90克/升、乙烯基磺酸钠20~35克/升；

进一步优选的，所述辅助剂中含有烯丙基磺酸钠12克/升、炔醇基磺酸钠15克/升、糖精120克/升、双苯磺酰亚胺50克/升、乙烯基磺酸钠20克/升.

优选的，每升电镀液中还含有润湿剂4~8毫升，所述润湿剂为乙基己基硫酸酯钠盐、丁二酸二乙酯磺酸钠和水所组成的混合溶液；

进一步优选的，所述润湿剂中含有乙基己基硫酸酯钠盐8~15克/升、丁二酸二乙酯磺酸钠8~15克/升；

进一步优选的，所述润湿剂中含有乙基己基硫酸酯钠盐10克/升、丁二酸二乙酯磺酸钠10克/升。

以上所述的电镀液的制备方法，包括如下步骤：在容器中加入一部分的水，加热至55~65℃，然后加入硼酸和络合剂，待完全溶解后，再依次加入硫酸镍，钨酸钠，分别搅拌至完全溶解；最后加入其余的添加剂，充分搅拌，用硫酸或柠檬酸调pH值至6.0~7.0，加水定容。

一种电镀工艺，包括如下步骤：

1）镀件预处理：将镀件分别经除锈/除蜡、除油、活化、预镀等处理；

2）施镀：将预处理后的镀件放入以上任一项所述的电镀液中电镀，镀完后，冲洗、吹干；

3）除氢：镀后的工件在350~400℃温度下烘烤1~4 h。