[发明专利]一种光亮锡镍合金的镀液和电镀工艺

说明书

本发明公开了一种光亮锡镍合金的镀液和电镀工艺。本发明的镀液由焦磷酸钾、镍盐、锡盐、辅助络合剂、添加剂及去离子水组成；镀液中，P₂O₇^4‑的摩尔浓度和Sn²⁺与Ni²⁺的总摩尔浓度的比值为4:5～4:1；Sn²⁺和Ni²⁺的摩尔浓度比为1:10～12:5；Sn²⁺和Ni²⁺的总摩尔浓度0.1～0.6moL/L；辅助络合剂是柠檬酸胺和三乙醇胺形成的混合物。电镀工艺如下：将镀液的pH值调节到8～10，以经预处理的铜片作为阴极，在电流密度D_K 0.3～5A/dm²，30‑60℃的条件下进行施镀，在铜表面得到锡镍合金镀层。本发明电镀电流密度范围宽、镀层成分稳定、镀液稳定。

技术领域

本发明涉及一种光亮锡镍合金的镀液和电镀工艺，属于电镀技术领域。

背景技术

金属铬具有光亮的金属光泽，具有较高的硬度、较好的耐蚀性，在汽车、五金件等领域被广泛用作装饰性镀层和装饰性镀层。六价镀铬工艺具有腐蚀性强、对环境污染大的缺点，工艺的废水处理困难，在电镀行业被限制性应用。合金镀层往往具有比单金属更为优良的综合性能，锡镍镀层硬度介于镍、铬镀层之间，具有耐腐蚀、耐磨、抗氧化、经久不变色性等优良特性，被研究用作代铬镀层。

传统的锡镍合金电镀体系为氟化物体系和氰化物体系，这些镀液的工作温度高，镀液含有毒成分且镀液的腐蚀能力强，工艺的废水处理难度大，对人体和环境危害大。所以，应用受到了限制。焦磷酸盐体系避免了上述弊端，具有分散能力、深镀能力好，操作温度较低，对环境污染小等优良特性。

目前锡镍合金的焦磷酸盐型镀液亦存在一些缺点，如镀液稳定性不够好、配制镀液时金属盐溶解较困难、长时间使用镀液产生浑浊；镀液的电流工作范围较窄、镀层成分较难控制等问题。

发明内容

本发明的目的在于提出一种光亮锡镍合金的镀液和电镀工艺。本发明工艺能够电沉积出颜色呈光亮金属色的锡镍合金镀层，镀层可以用作代铬层。镀液具有工作电流密度范围宽、镀层成分稳定、镀液稳定的优点。

本发明提供一种光亮锡镍合金的镀液，其由焦磷酸钾、镍盐、锡盐、辅助络合剂、添加剂及其去离子水组成；镀液中，P₂O₇⁴的^-摩尔浓度和Sn²⁺与Ni²⁺的总摩尔浓度的比值为4:5～4:1；Sn²⁺和Ni²⁺的摩尔浓度比为1:10～12:5；Sn ²⁺和Ni²⁺的总摩尔浓度为0.1～0.6moL/L；辅助络合剂的质量体积浓度为5～50g/L，辅助络合剂是柠檬酸胺和三乙醇胺形成的混合物。

本发明中，添加剂为糖精，添加剂的质量体积浓度为0.1-5g/L。

本发明中，柠檬酸胺和三乙醇胺的质量比为2:1～4:1。

本发明还提供一种采用上述的镀液的电镀工艺，包括以下步骤：

首先用稀氨水或稀盐酸将镀液的pH值调节到8～10之间，然后将经预处理的铜片作为阴极，在电流密度D_K为0.3～5A/dm²，温度为30-60℃的条件下进行施镀，最终在铜表面得到一层锡镍合金镀层。

本发明中，铜片依次进行除油、酸洗、抛光和活化的步骤进行预处理。预处理的具体的步骤如下：

步骤1.除油：在40℃的除油剂中浸泡2min，其原料配方如下(质量分数)：

NaOH 15％、Na₂CO₃ 1g/L、OP-10 2％，其余为蒸馏水。