[发明专利]镁合金表面化学镀镍磷金属层镀液及其制备与使用方法

说明书

技术领域

本发明属于金属表面防护技术领域，涉及镁合金表面化学镀镍磷金属层镀液及其制备与使用方法。 

背景技术

镁合金作为目前最轻质的金属结构材料，其高的比强度、比刚度，良好的抗磁干扰性、电负性和导热性，被广泛用于航空航天、现代汽车、便携电子等行业。但是镁合金的化学活性较高，耐蚀性和耐磨性差，因此在使用前需要对镁合金做表面处理。 

目前用于镁合金的表面处理技术主要有化学氧化、阳极氧化、电镀、化学镀和微弧氧化等。其中，通过化学镀镍磷工艺所获得的金属镀层不仅可以提高合金表面的硬度、耐磨性和耐蚀性，而且能够在形状复杂的镀件上得到厚度均匀的镀层，因此是一种理想的表面处理方法。但现有的化学镀镍磷方法往往工艺复杂，耗费时间，或是使用的镀液价格昂贵，方法不适合投入到生产中使用。 

刘楚明公开的专利《一种ZM6镁合金化学镀镍方法》（申请号：200910312432.5，公开号：CN 101717926A，公开日：2010.06.02）中的镀液所用的主盐为碳酸镍，由于碳酸镍价格昂贵，并且不易溶解等原因，所以不能大量用于生产。周学华公开的专利《一种镁合金表面化学镀镍磷合金的方法》（申请号：200810097346.2，公开号：CN 101275221A，公开日：2008.10.01），赵顺公开的专利《镁合金化学镀镍的方法》（申请号：200510120985.2，公开号：CN 1986881A，公开日：2007.06.27），虽然主盐用的是硫酸镍，但是在前期处理中分别进行了酸性浸锌和喷涂导电漆，化学镀铜，钯液活化等工序，使得化学镀工艺繁琐，不易操作。 

发明内容

本发明的目的是提供镁合金表面化学镀镍磷金属层镀液及其制备与使用方法，解决了现有镁合金表面化学镀镍磷方法中工艺复杂，不易操作的问题。 

本发明的技术方案是，一种镁合金表面化学镀镍磷金属层镀液，按照质量百分比由以下成分组成：硫酸镍1.8~2.5%，次亚磷酸钠2~2.5%，柠檬酸0.5~0.7%，氢氟酸1.15~1.38%，氟化氢氨1.8~2.2%，硫脲0.00005~0.0001%，余量为蒸馏水，以上各成分质量百分比总和为100%。 

其中，一种镁合金表面化学镀镍磷金属层镀液的pH为4.5~6.5。 

一种镁合金表面化学镀镍磷金属层镀液的制备方法，按照以下步骤实施： 

1）按质量百分比，分别称取硫酸镍1.8~2.5%，次亚磷酸钠2~2.5%，柠檬酸0.5~0.7%，氢氟酸1.15~1.38%，氟化氢氨1.8~2.2%，硫脲0.00005~0.0001%，余量为蒸馏水，以上各成分质量百分比总和为100%； 

2）将步骤1）称取的柠檬酸，硫酸镍，氟化氢氨，次亚磷酸钠， 氢氟酸，硫脲在不断搅拌下依次加入蒸馏水中至溶质完全溶解形成镀液； 

3）用碱性溶液调节步骤2）制得的镀液pH值为4.5~6.5，即得。 

其中，一种镁合金表面化学镀镍磷金属层镀液的制备方法步骤3）中所述碱性溶液为氨水。 

一种镁合金表面化学镀镍磷金属层镀液的使用方法，使用时按以下步骤实施： 

1）将镁合金经砂纸打磨至表面平整； 

2）在室温下，将打磨后的镁合金在丙酮中进行超声波清洗10min； 

3）将清洗后的镁合金浸入温度为65~75℃的碱性溶液中脱脂，脱脂时间为10min； 

4）将脱脂后的镁合金在室温下浸入酸性溶液中蚀刻，蚀刻时间为50~60s； 

5）将蚀刻后的镁合金在室温下浸入质量分数为40%的HF溶液中进行活化，活化时间为10min； 

6）将活化后的镁合金浸入温度为75~85℃的化学镀镍磷金属层镀液中施镀，施镀时间为60~90min； 

7）取出经过施镀的镁合金进行热处理，对完成施镀的镁合金进行加热，当温度加热到150~350C时，保温1~2h，随炉冷却，即可。 

其中，一种镁合金表面化学镀镍磷金属层镀液的使用方法步骤3）中所述碱性溶液为含有62g/L的NaOH和10g/L的Na₃PO₄·12H₂O的溶液。 

其中，一种镁合金表面化学镀镍磷金属层镀液的使用方法步骤4）中所述酸性溶液为含有250g/L的CrO₃和10ml/L的HNO₃的溶液。 

本发明的有益效果是，不需要采用传统的电极镀层，采用镀液浸泡的方法镀镍磷金属层，工艺简单，镀层均匀致密，耐腐蚀性强。