[发明专利]宽窗口化学镀镍液及其镀覆方法

说明书

本发明公开了一种宽窗口化学镀镍液，包括镍盐、还原剂、络合剂、促进剂、稳定剂、光亮剂、表面活性剂，溶剂为水，具体包括镍盐1‑4wt％，还原剂1.5‑4.5wt％，络合剂1.5‑5.5wt％，促进剂0‑1wt％，稳定剂1‑4wt％，光亮剂0.01‑0.2wt％，低泡表面活性剂0.001‑0.05wt％，其他为溶剂水；表面活性剂可为异辛醇磷酸酯、异辛醇聚氧乙烯醚磷酸酯、聚氧乙烯‑环氧丙烷嵌段聚醚、聚氧丙烯‑聚氧乙烯嵌段聚醚、月桂醇EO/PO嵌段共聚物、脂肪醇丁基封端醇醚中的至少一种；将各试剂于溶剂水中溶解形成镀液，将工件浸于该镀液中即可完成化学镀镍。采用本发明化学镀镍工艺操作过程简单，并且适用于25～95℃范围镀覆，适应多种工况环境，获得的工件表面光亮美观，镀层均匀，耐腐蚀性和耐磨性能优良。

技术领域

本发明涉及一种镀覆材料，尤其是涉及一种化学镀镍液，同时涉及其制备方法、镀覆方法。

背景技术

由于电镀过程产生的重金属、氰化物等剧毒废液，对环境造成巨大污染，还对工作人员产生巨大危害，该产业转型升级势在必行。而化学镀镍作为一种绿色环保表面保护和表面强化工艺，近年来得到了越来越多的重视和关注。化学镀镍主要利用镍盐和还原剂在溶液中进行自我催化氧化还原反应，从而在工件表面沉积出非晶态镍磷(Ni-P)合金。化学镀镍溶液的分类方法有很多，按镀液酸碱性分为酸性镀液和碱性镀液，酸性PH值一般在4-6，碱性一般大于8-10；按还原剂类型不同有次磷酸盐、胺基硼烷、硼氢化物和以肼作为还原剂的化学镀镍溶液；按温度分类则有高温(85-95℃)、中温(65-75℃)和低温(50℃以下)；按镀层磷含量又可分为高磷(9-15％)、中磷(5-8％)和低磷(1-4％)镀液。广泛地应用于石油化工、机械加工、电子能源、汽车制造和航天航空等诸多高科技领域里。然而目前化学镀镍成本较高，无法和热镀锌等工艺相比，镀液的试剂要求较高，施镀窗口较窄，如温度、PH值，需实时监控调节温度、PH值。这些因素阻碍了化学镀镍进一步扩大其应用领域。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种施镀条件窗口较宽、工艺简单、试剂要求较低的化学镀镍液。

本发明的技术方案是提供一种酸性镀液，包括镍盐、还原剂、络合剂、促进剂、稳定剂、光亮剂、表面活性剂，溶剂为水，具体包镍盐1-4wt％，还原剂1.5-4.5wt％，络合剂1.5-5.5wt％，促进剂0-1wt％，稳定剂1-4wt％，光亮剂0.01-0.2wt％，低泡表面活性剂0.001-0.05wt％，其他为溶剂水。低泡表面活性剂可以是异辛醇磷酸酯、异辛醇聚氧乙烯醚磷酸酯、聚氧乙烯-环氧丙烷嵌段聚醚、聚氧丙烯-聚氧乙烯嵌段聚醚、月桂醇EO/PO嵌段共聚物、脂肪醇丁基封端醇醚中的至少一种。

其中镍盐为六水硫酸镍，还原剂为次磷酸钠；络合剂为乳酸和柠檬酸，含量分别为乳酸1-3wt％，柠檬酸0.5-2.5wt％；促进剂为丁二酸或丙二酸中的至少一种，稳定剂为醋酸钠，光亮剂为糖精或糖精钠中的至少一种；采用该些试剂可在保证化学镀镍液镀覆效果的前提下降低加工成本。

本发明还提供宽窗口化学镀镍液的施镀方法，包括如下步骤：

S1.以水为溶剂，将各试剂加入水中溶解，调节pH至4～6；

S2.将工件进行预处理，除锈除油，并活化。除油除锈处理，将工件浸入30-50℃的二合一清洗溶液中0.3-1小时，该清洗液包括盐酸(1wt％)、十二烷基硫酸钠(0.1wt％)、op-10乳化剂(0.05wt％)、乌洛托品(0.3wt％)、无水乙醇(5wt％)；后经水冲洗，放入5wt％盐酸溶液中，活化处理。最后用水冲洗，除去残液；

S3.将待镀工件浸入步骤S1获得的镀液中，施镀温度控制在25-95℃，镀镍时间为所需厚度确定，一般为0.5-2小时。