[发明专利]无氰低温黑色锡镍合金电镀液及电镀工艺

说明书

本申请公开了一种无氰低温黑色锡镍合金电镀液及电镀工艺，涉及电镀领域，包括以下质量份数的组分：亚锡盐5‑15g/L；焦磷酸钾250‑320 g/L；镍盐60‑100 g/L；胺类添加剂10‑40 g/L；余量为水；电镀工艺处理为：将试片置于电镀液中进行电镀，电流密度为0.5‑2.0A/dm²，电镀时间为1‑5min，然后取出水洗并干燥。经过上述电镀液和工艺处理后的镀件具有镀层厚度高、耐蚀性好的效果。

技术领域

本申请涉及电镀领域，尤其是涉及一种无氰低温黑色锡镍合金电镀工艺。

背景技术

目前，国内的枪黑色电镀工艺几乎都是锡镍合金电镀。锡镍合金镀层是粉红色而带有黑色的难以变色的镀层，耐蚀性好，因而适合于自行车、汽车、电子等产品的应用。合金组成变化可获得从光亮青白色、粉红列带黑到光亮的黑色，而且可以做到色泽均匀一致，即可作装饰镀层代替传统的铜镍铬体系，又可作机能镀层。

镀液主要分为三种类型：氟化物型、氰化物型、焦磷酸盐型。氟化物型镀液由于氟化物的剧毒性、三废处理困难以及对设备的严重腐蚀等缺点，实际应用较少；氰化物型奕存在毒性和三废处理问题，加上往往要在较高温度下操作，氰化物加速分解，对镀液的使用及工作环境均带来不良影响，也受到了限制；焦磷酸盐型镀液避免了上述弊病，镀液性能优于其他类型，应用时间最早，应用范围最广。

但是，目前主要使用的焦磷酸盐型镀液，亦存在一些缺点，例如配制镀液时金属盐容易出现部分沉淀，不仅给生产控制带来困难，还会影响镀层的光泽度。

发明内容

要获得以枪黑色的黑色合金镀层，其镀液中主要含黑锡镍或黑锡镍铜，此外，加入发黑剂含硫含氮化合物如巯基丙氨酸、胱氨酸、含硫氨基酸等，能得到似黑非黑，发出幽幽冷光的“黑珍珠”枪黑色。

为了得到光泽度好的枪黑色锡镍合金镀层，本申请提供一种无氰低温黑色锡镍合金电镀液及电镀工艺。

第一方面，本申请提供的无氰低温黑色锡镍合金电镀液，采用如下的技术方案：一种无氰低温黑色锡镍合金电镀液，包括以下质量份数的组分：亚锡盐5-15g/L；焦磷酸钾250-320g/L；镍盐60-100g/L；胺类添加剂10-40g/L；余量为水。

通过采用上述技术方案，Sn²⁺+2e＝Sn，为-0.14V，Ni²⁺+2e＝Ni，为-0.25V，两者相差0.11V，即可以在金属表面共沉积，但同时，由于Ni²⁺在阴极上由较大的极化行为，使两者的共沉积反应进行困难。因而，本申请添加焦磷酸钾作为主络合剂，胺类添加剂作为辅络合剂，能够络合镍盐和亚锡盐，完成电沉积过程，在电沉积过程中，首先由镀液中的水化金属离子或络离子从溶液内部向电极界面迁移，到达阴极的双电层溶液的一侧，电迁移之后通过对流和扩散等方式穿过双电子层，并去掉它周围的水化分子或配位体层，从阴极上得电子生成镍和锡金属原子，镍和锡沿金属表面扩散到结晶生长点，以金属原子态排列在晶格内，从而形成镀层。

采用焦磷酸钾和胺类添加剂在镀液中不仅作为锡、镍的络合剂存在，也是导电盐，镀液有较好的稳定性和分散性，则镀液中络合剂的游离量和浓度稳定，使阴极电流密度增大、效率提高，有利于镀层的结晶，沉积速度加快，即有利于锡和镍的析出。

依靠镀液中锡、镍的比例和胺类添加剂的成分和浓度达到使金属表面发出幽幽冷光的“黑珍珠”枪黑色的效果，色泽度好。

优选的，包括以下质量份数的组分：亚锡盐8-12g/L；焦磷酸钾280-300g/L；镍盐75-86g/L；胺类添加剂20-30g/L；余量为水。

通过采用上述技术方案，胺类添加剂的焦磷酸钾在上述配比的配合下，络合作用和缓冲效果好，能够提高镀液的稳定性，从而减小Ni²⁺的极化，促使镍、锡离子和电子跃过相界面，有利于锡镍共沉积。

所述亚锡盐和镍盐之间的质量份数比为0.12-0.14。