[发明专利]一种高耐蚀化学镀镍层的制备方法

说明书

本发明提供一种高耐蚀化学镀镍层的制备方法，包括如下步骤：a.前处理：基材依次进行化学脱脂、电解除油、酸洗除锈，彻底除去表面油污和锈斑；b.底层化学镀镍(中磷)：以不低于12μm/h的镀速快速施镀一层含磷量6％～9％的中磷化学镀镍层，并根据基材表面粗糙度确定中磷化学镀镍层的厚度，确保该镀层基本无孔；c.面层化学镀镍(高磷)：在中磷镀层上再施镀一层含磷量9％～12％的高磷化学镀镍层；d.镀后热处理。本发明既可以极大地提高化学镀镍层的耐蚀性，又可以在保持镀层相同耐蚀性的前提下，降低镀层厚度30‑50℅，生产效率提高2倍，大大降低制造成本。

技术领域

本发明属于金属及非金属表面处理技术领域，具体涉及一种高耐蚀化学镀镍层的制备方法。

背景技术

化学镀镍是一种重要的表面处理技术，具有镀层均匀、结合力高、亮丽美观等特点，可以使材料获得优异耐蚀性、耐磨性、焊接性，还可以使非金属材料金属化，因此广泛应用于航空航天、石油化工、汽车船舶、电子通讯、医用设施、电磁防护等领域。

化学镀镍层为阴极性镀层，一旦表面存在通达基底材料的小孔或破损，镍镀层就会快速腐蚀。因此，化学镀镍层的耐蚀性能很大程度取决于孔隙率。但是，镀层生长过程中，大量氢气气泡从表面析出，镀层在开始阶段不可避免的形成微小针孔。为获得基本无孔的镀层，一般需要在基体上施镀大于30μm的镀层。对于要求高耐蚀(耐中性盐雾1000h以上)的使用条件，化学镀镍层则要求厚度达到50μm或更厚。

化学镀镍由于自催化反应的特点，镍在工件上沉积的同时，也会沉积在槽壁和相关管路上，降低镍的使用率；同时，槽壁和管路上的沉积如果不及时清洗，会造成镀层粗糙、耐蚀性低等质量问题。因此，化学镀镍生产中需要频繁更换镀槽并清洗槽壁和管路，致使生产效率低，生产维护困难。另一方面，化学镀镍反应过程中，副产物亚磷酸盐、杂质离子以及施镀、镀液补加过程中产生的K⁺、Na⁺、NH₄⁺、SO₄^2-等液会随着使用周期的延长而累积，易引起镀液老化失效，最后不得不废弃镀液。由此可见，要单一制备50μm化学镀镍层，施镀时间需5-8h，镀液温度需保持在85℃以上，不仅生产效率低，而且能耗高，镀液消耗大，由此造成生产成本极高。

因此，鉴于制作50μm以上高耐蚀化学镀镍层技术的缺陷，迫切需要开发出一种既能满足高耐蚀性要求，又能提高生产效率、降低生产成本的化学镀镍层的制备方法。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明为解决现有技术中存在的问题采用的技术方案如下：

一种高耐蚀化学镀镍层的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、前处理:将施镀钢铁基材依次进行化学脱脂、电解除油、酸洗除锈，彻底除去表面油污和锈斑，然后用自来水冲洗，最后用去离子水冲洗干净；

步骤2、底层化学镀镍(中磷)：将经前处理后的基材浸入中磷化学镀镍溶液中施镀一层含磷量6％～9％的中磷化学镀镍层，并根据基材表面粗糙度确定中磷化学镀镍层的厚度(一般不超过25μm)，确保该镀层空隙较少；

所述步骤2中中磷化学镀镍溶液包含以下浓度的各组分：硫酸镍18-28g/L，次磷酸钠20-30g/L，乳酸25-35g/L，苹果酸5-10g/L，促进剂2-5g/L，硫脲1-3mg/L。

所述步骤2的施镀条件为pH＝4.5-5.0,温度80-95℃，施镀完成后，不要水洗，立即进入下一步工序。

步骤3、面层化学镀镍(高磷)：经步骤2处理后，将工件尽可能快速地浸入高磷化学镀镍溶液中再施镀一层含磷量9％～12％的高磷化学镀镍层，控制镀层厚度在8-20μm；