[发明专利]一种镁合金电镀表面电镀锌镍镀层的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在镁合金上电镀锌、镍复合镀层的方法，属于金属腐蚀与防护技术领域。

背景技术

镁合金由于比重小、导电和导热率高、防震性能好、加工性能好等优异特性在汽车、摩托车等交通工具、计算机、通讯、仪器仪表、家电等电子电器工业，轻工、化工、冶金、航空航天、国防军工等部门，获得了更加广泛的应用。在过去十年里，压铸镁合金的市场份额一直以每年18％左右的速度快速增长，据估计，到2010年镁合金产量将达到85万吨。

镁合金作为结构材料使用具有广阔的前景，然而到目前为止，镁的应用还不普遍，造成这种现状的主要原因在于镁的腐蚀问题，即耐蚀性差是制约镁合金发挥其结构性能优势的瓶颈。因此，加强镁及镁合金的腐蚀防护研究，积极探索增强其抗腐蚀性的途径，对于充分发挥其结构性能优势，推动镁合金作为结构材料的应用具有重要的现实意义。

在镁合金上镀覆金属镀层是镁合金表面防护的方法之一，与其它表面防护技术相比，金属镀层具有可焊接性、良好导热导电性，具有金属质感和外观，并且可以根据产品的不同使用要求，设计镀层的组合结构，达到各种防护装饰作用的要求。

目前镁合金上镀覆金属镀层研究最多的是化学镀镍，一般采用碱式碳酸镍或醋酸镍作为主盐，但是镁合金由于高化学活性，进入化学镀镍液后，发生强烈的腐蚀及置换反应，同时伴有大量的析氢，造成沉积的镍镀层与镁合金基体结合力差，出现局部起泡或凸面起皮，这些缺陷不能保证镀层的高耐蚀性，难以达到满意的防护效果。

通过电镀的方法在镁合金表面获得金属镀层相对化学镀方法来说更为可行，电镀液的使用周期比化学镀液长，且镀层和基体的结合力比化学镀镍获得的镍层和基体的结合力好。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供镁合金电镀表面电镀锌镍镀层的方法。所述方法采用一种新的酸洗活化和浸锌前处理工艺，能够得到致密均匀的浸锌层作为后续电镀的打底层，提高镀层与基体的结合力。

一种镁合金电镀表面电镀锌镍镀层的方法，具体步骤如下：

第一步，电镀前处理：将脱脂后的镁合金试样在25-35℃的酸溶液中活化，时间为1-5分钟；活化后的试样采用硫酸盐浸锌工艺浸锌10-15分钟；所述的酸溶液为复配溶液，各组分浓度为10-14g/L的草酸、40-60g/L的氟化钠，活化温度为25-35℃，活化时间为1-5分钟。所述的硫酸盐浸锌工艺为：在各组分浓度为硫酸锌20-40g/L、碳酸钠或碳酸钾3-7g/L、氟化钾2-4g/L、焦磷酸钾100-120g/L，pH＝10.2～10.4的浸锌溶液中浸锌，温度为30℃变温到40℃，浸锌时间为10-15分钟。

第二步，电沉积锌：将第一步浸锌后的镁合金在以醋酸锌、络合剂、辅助络合剂、缓蚀剂、添加剂复配的电沉积锌层溶液中进行电沉积锌层；电沉积锌工艺中使用的镀液组成及工艺条件如下：醋酸锌浓度为5～55g/L，络合剂为焦磷酸钾、焦磷酸钠或酒石酸钾钠中的任意一种，络合剂浓度为30～300g/L，辅助络合剂为柠檬酸钠或柠檬酸钾或柠檬酸胺，浓度为5～55g/L，缓蚀剂为氟化钾、氟化钠或氟化氢胺，浓度为2～30g/L，添加剂各组分浓度为OP-乳化剂0.01～5ml/L、乙二胺0.01～5g/L、二甲胺0.01～5g/L、苄叉丙酮0.01-5g/L、肌醇六磷酸酯0.01～5g/L、香草醛0.01～5g/L、硫脲0.5～5g/L。电流密度为0.2～4A/dm²，温度为35～65℃，pH＝6.0～9.5，电镀时间为30分钟，阳极采用锌板。

第三步，镁合金镀锌后光亮电镀镍：将第二步处理好的镁合金在电镀镍溶液中进行光亮电镀镍；镀液和工艺分别为硫酸镍的浓度为20～300g/L，氯化镍的浓度为2～50g/L，缓冲剂硼酸的浓度为5～30g/L，络合剂柠檬酸钠的浓度为20～30g/L，添加剂中邻苯甲酰磺酰亚胺浓度为0.01～5g/L，丙酸浓度为0.01～4g/L，1，4-丁炔二醇浓度为0.01～6g/L，温度为30～65℃，pH＝3.0～7.0，电流密度为0.2～4A/dm²，电镀时间为30分钟，阳极采用纯镍板。

第四步，硅酸钠封孔工艺：封孔溶液采用50～100g/L的硅酸钠水溶液，工艺参数为90～100℃恒温水浴，封孔时间为10～20min。

本发明具有以下有益效果：