[发明专利]一种耐高电流密度的酸性锌镍电镀液及其应用

说明书

本发明公开了一种耐高电流密度的酸性锌镍电镀液及其应用。这种耐高电流密度的酸性锌镍电镀液，由以下的原料组成：氯化锌、氯化镍、醇胺类化合物、导电盐、pH缓冲剂、光亮剂、络合剂和水。同时也公开了一种使用该耐高电流密度的酸性锌镍电镀液进行电镀的方法。本发明的耐高电流密度的酸性锌镍电镀液中不含有氯化铵，减轻了废水的处理难度，采用新型复合添加剂，有很好的润湿性能，具有低泡性能，即使采用空气搅拌和连续过滤装置也不影响正常生产，在0～3A/dm²较宽电流密度范围内，镀层镍含量都能稳定在一定范围内，很好的改善高低区镀层中镍含量的均匀性，同时能承受超过5A/dm²电流密度也不容易烧焦。

技术领域

本发明涉及一种耐高电流密度的酸性锌镍电镀液及其应用。

背景技术

对于汽车用零部件的防护，传统的方法是在其表面进行镀锌，但电镀锌层的腐蚀速率过高，特别是随着汽车零部件对耐蚀性的要求越来越高，传统的电镀锌层已不能满足要求。取而代之的是锌镍合金电镀，锌镍合金镀层耐蚀性优良，是同等条件锌镀层的5倍以上，而且氢脆敏感性低，焊接性及坚韧性具有很大的优势，由于锌镍合金的这些特点，对其研究也越来越多，并在上世纪70年代国外就已应用于大批量的生产。电镀锌镍合金主要有酸性和碱性溶液体系，碱性体系分散性能好，在很大的电流密度范围内镀层合金成分均匀，但其电流效率低，用易造成氢脆，实施过程中气味大，镀液不容易控制且存在老化现象，排放的废水较难处理。酸性体系电流效率高，成本较碱性体系低50％，对于钢基材的氢脆比较小，电镀污水处理简单，镀液不存在老化现象等优点。因此，酸性体系得到了快速的发展。

然而，现行的酸性溶液体系，具有如下明显的缺陷：(1)在施镀过程中，常用氯化铵来保持溶液的pH和导电性能，增加了废水处理难度；(2)施镀过程普遍采用空气搅拌和连续过滤装置，镀液表面会产生大量泡沫层，以致溢出镀槽，严重影响生产；(3)电镀过程中，高低电流区镀层中镍的比例不均匀，当电流密度大于4A/dm²高电流密度时甚至于容易烧焦。

发明内容

本发明的目的在于针对目前酸性锌镍合金的缺点，提供一种耐高电流密度的酸性锌镍电镀液及其应用，使用这种电镀液可以在0～3A/dm²较宽电流密度范围内进行电镀，镀层中镍含量的比例均匀，能承受超过5A/dm²电流密度不烧焦。

本发明所采取的技术方案是：

一种耐高电流密度的酸性锌镍电镀液，由以下的原料组成：

耐高电流密度的酸性锌镍电镀液中，醇胺类化合物的结构通式为：通式中，R₁表示H或者C1～C4的烷基；R₂表示H、-CH₃、-CH₂OH、-CH₂CH₂OH、-CH₂NH₂、-CH₂CH₂NH₂；R₃表示C1～C5的亚烷基。

耐高电流密度的酸性锌镍电镀液中，导电盐为氯化钾、氯化钠、硫酸钾、硫酸钠中的至少一种。

耐高电流密度的酸性锌镍电镀液中，pH缓冲剂为硼酸、硼酸盐、乙酸、乙酸盐、柠檬酸、柠檬酸盐中的至少一种。

耐高电流密度的酸性锌镍电镀液中，光亮剂为苄叉丙酮、二苄叉丙酮、芳香族类丙酮、甲基萘乙酮、甲基萘丙酮、邻氯肉桂酸、邻氯苯甲醛、肉桂酸、香豆素、聚乙二醇、三乙醇胺中的至少一种。

耐高电流密度的酸性锌镍电镀液中，络合剂为苹果酸、葡萄糖酸、酒石酸钠、柠檬酸钠、葡萄糖酸钠、酒石酸钾、柠檬酸钾、葡萄糖酸钾、酒石酸铵、苹果酸铵、柠檬酸铵、葡萄糖酸铵、单乙醇胺、三亚乙基四胺、四亚乙基五胺中的至少一种。