[发明专利]Zn-Ni合金刷镀溶液及刷镀方法

说明书

技术领域

本发明涉及电镀领域，尤其涉及一种Zn-Ni合金刷镀溶液，以及一种使用该刷镀溶液进行的刷镀方法。

背景技术

电刷镀是一种从电镀（槽镀）发展起来利用电化学原理在导电工件进行金属离子沉积形成镀层的新技术。电刷镀使用专用电源、镀笔和刷镀液，无需常规电镀槽。在电刷镀过程中，镀笔外裹布包套，以一定的压力与工件保持接触并作相对运动，在电流的作用下，使得金属离子沉积在工件表面，从而完成刷镀工作。电刷镀技术由于具有设备简单、工艺灵活、沉积速度快、镀层和基体材料的结合强度高等优点，因而被广泛使用于机械零部件的修复，对于大型机械的不解体现场修复或野外抢修具有尤其突出的实用价值。

锌镍合金镀层是一种新型的优良防护性镀层，适用于在恶劣的工业大气和严酷的海洋环境中使用。镍含量7～9%的锌镍合金耐蚀性是锌镀层的3倍以上;含镍量13%左右的锌镍合金镀层耐蚀性是锌镀层的5倍以上，它具有最好的耐蚀性。电沉积Zn-Ni 合金的镀液主要分为两大类，即碱性和弱酸性氯化物镀液。两类镀液各有其优缺点: 弱酸性氯化物镀液的优点是电流效率高( 95% 以上) , 沉积速度快, 镀层的耐蚀性、光亮度一般较碱性镀液好。碱性镀液的最大优点是分散能力和深镀能力较高, 适合于复杂零件的电镀, 镀液成分简单, 对设备腐蚀性小。它的缺点是电流效率较低, 沉积速度慢。

中国专利CN101550577B公开了一种钢铁零部件表面Zn-Ni合金电镀方法，酸性镀液中含有氯化铵,镀液腐蚀性大，铵对鱼类有毒；电镀时须采用特制的脉冲电源，镀覆Zn-Ni合金多层膜，设备及工艺控制复杂；电流密度低，电镀速度慢（0.0004 mm/min），出光所需时间长（20-30分钟），镀层光亮度不高。中国专利CN94100815公开了一种碱性电镀光亮锌镍合金的方法，镀层虽有时达到镜面光亮，但电流效率低（低至13.3%），且电流越大,电流效率越低,有效电流密度不超过2A/dm²，这样电镀速度慢, 能耗大，出光速度慢（需10-50分钟）。

此外，上述发明中，为了使镀层光亮都在溶液中加入了光亮剂，光亮剂在电镀过程中分解消耗减少，一般只能凭经验添加，影响镀层的光亮一致性。另外，光亮剂的分解产物会夹杂在镀层中，降低了镀层的防腐能力。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述现有技术存在的问题，提供一种绿色节能环保、镀层沉积速度快、刷镀成品镜面光亮的Zn-Ni合金刷镀溶液以及使用该溶液的刷镀方法。

本发明的目的通过提供如下的一种刷镀溶液来实现，包括：导电盐，浓度为50-60克/升；络合剂，浓度为50-100克/升；镍离子，浓度为20-50克/升；锌离子，浓度为15-45克/升。

优选的，所述导电盐为氯化钠和氯化钾的其中之一。

优选的，所述络合剂为柠檬酸和酒石酸的其中之一。

优选的，所述导电盐为氯化钠，所述络合剂为酒石酸，镍离子与氯离子结合形成氯化镍，锌离子与氯离子结合形成氯化锌，所述刷镀溶液的PH值为4-5，各组成成分的浓度为：氯化镍：100-150克/升；氯化锌：150-200克/升；氯化钠：50-60克/升；酒石酸：50-100克/升。

或者，所述导电盐为氯化钠，所述络合剂为柠檬酸，镍离子与溶液中的硫酸根离子结合形成硫酸镍，锌离子与溶液中的硫酸根离子结合形成硫酸锌，所述刷镀溶液的PH值为4-5，各组成成分的浓度为：硫酸镍：120-150克/升；硫酸锌：150-200克/升；氯化钠：50-60克/升；柠檬酸：50-100克/升。

或者，所述导电盐为氯化钾，所述络合剂为酒石酸，镍离子与溶液中的硫酸根离子结合形成硫酸镍，锌离子与溶液中的氯离子结合形成氯化锌，所述刷镀溶液的PH值为4-5，各组成成分的浓度为：硫酸镍：200-250克/升；氯化锌：150-200克/升；氯化钾：50-60克/升；酒石酸：50-100克/升。

或者，所述导电盐为氯化钾，所述络合剂为柠檬酸，镍离子与溶液中的氯离子结合形成氯化镍，锌离子与溶液中的硫酸根离子结合形成硫酸锌，所述刷镀溶液的PH值为4-5，各组成成分的浓度为：氯化镍：200-250克/升；硫酸锌：150-200克/升；氯化钾：50-60克/升；柠檬酸：50-100克/升。

优选的，所述的刷镀溶液不包括光亮剂。光亮剂在电镀过程中分解消耗减少，一般只能凭经验添加，影响镀层的光亮一致性。另外，光亮剂的分解产物会夹杂在镀层中，降低了镀层的防腐能力。