锡焊铜件表面化学镀镍溶液及其镀镍工艺的制作方法

文档序号:11401077阅读:1294来源:国知局
本发明涉及一种表面化学处理技术,特别涉及一种锡焊铜件表面的化学镀镍溶液,以及其处理工艺。
背景技术
:化学镀又称为无电解镀(electrolessplating),就是在不通电的情况下,利用氧化还原反应在具有催化表面的镀件上形成镀层,具体过程是指:在一定条件下,水溶液中的金属离子被还原剂还原,并且沉淀到固态基体表面上的过程。化学镀镍不用外来电流,借氧化还原作用在制件的表面上沉积一层镍,用于提高抗蚀性和耐磨性,增加光泽和美观,不必再经抛光。一般将被镀制件浸入以硫酸镍、次磷酸二氢钠、乙酸钠和硼酸所配成的混合溶液内,在一定酸度和温度下发生变化,溶液中的镍离子被次磷酸二氢钠还原为原子而沉积于制件表面上,形成细致光亮的镍镀层。化学镀镍经过多年的不断探索与研究,近几年已发展的相对成熟了。应用的领域包括钢铁镀镍,不锈钢镀镍,铝镀镍,铜镀镍等;其还适用于非金属表面镀镍,如陶瓷镀镍,玻璃镀镍,金刚石镀镍,碳片镀镍,塑料镀镍,树脂镀镍等,使用范围非常广泛。但化学镀镍自身也存在很多缺点,如镀液的组成复杂,对工作温度要求高,有些制件在化学镀镍后容易漏镀,装饰性不如电镀,光亮性不足。目前,对于焊锡铜件(尤其是黄铜件),一般需要先用碱铜打底,然后进行镀化学镍,否则容易漏镀(漏铜),且镀层与锡焊件表面的结合力差,影响使用。针对上述不足,急需研制一种适用于锡焊铜件的新型化学镀镍溶液,以改善其表面化学镀镍所产生的漏镀和结合力差的问题,增加镍与锡的结合效果。技术实现要素:有鉴于此,本发明的目的之一是提供一种适用于锡焊铜件的新型化学镀镍溶液,用硫酸铜作为光亮剂,其性能好,符合环保要求,改善了锡焊铜件表面化学镀镍所产生的漏镀和结合力差的问题,可增加镍与锡的结合效果。本发明的锡焊铜件表面化学镀镍溶液,包括以下组分:硫酸镍22.5-27g/l、硫酸铜0.12-0.25g/l、还原剂24-30g/l、络合剂5-10g/l、稳定剂2-3ml/l、加速剂2-5g/l、ph缓冲剂12-18g/l。进一步,所述还原剂优选为次亚磷酸钠。进一步,所述络合剂优选为乳酸,柠檬酸钠,氨基乙酸的一种或多种。进一步,所述稳定剂优选为l-胱氨酸,碘化钾,氨基硫脲的一种或多种。进一步,所述加速剂优选为丙酸。进一步,所述ph缓冲剂优选为乙酸钠。本发明的目的之二是提供上述锡焊铜件表面化学镀镍工艺,包括以下步骤:1)按所述配方制备化学镀镍溶液,并注入镀槽;2)将锡焊件依次进行除油、水洗、活化、水洗,得到预处理的锡焊件;3)将预处理的锡焊件置于镀槽中施镀。进一步,施镀过程中镀槽内溶液的温度控制在88-90℃,ph值控制在4.7-4.8,可用氨水和稀硫酸调节镀槽的ph值。本发明的有益效果:本发明的锡焊铜件表面化学镀镍溶液,包括硫酸镍22.5-27g/l、硫酸铜0.12-0.25g/l、还原剂24-30g/l、络合剂5-10g/l、稳定剂2-3ml/l、加速剂2-5g/l、ph缓冲剂12-18g/l。申请人经过实验表明,对铜散热器、制冰机冰盘等锡焊的铜件进行化学镀镍时,在化学镍溶液中加入适量的硫酸铜,再进行化学镀,锡焊铜件的表面与镍的结合效果得到有效改善,且镀层均匀,并不再出现漏镀的情况。经过申请人的进一步的尝试和改进,发明了上述适用于锡焊铜件表面的化学镀镍溶液及其处理工艺,适合工业化推广应用。具体实施方式申请人对本发明的技术进行了可行性研究,现结合以下实施例对本发明作进一步描述,以说明本发明的技术效果。实施例1本发明提供一种锡焊铜件表面化学镀镍工艺,包括如下步骤:1)制备化学镀镍溶液,其组分包括有硫酸镍22.5g/l、还原剂24g/l、络合剂10g/l、稳定剂3ml/l、加速剂3g/l、ph缓冲剂12g/l,将该化学镀镍溶液注入镀槽;2)将扁平的锡焊铜件进行常温下浸泡环保型洗板水2-3分钟,以除去工件上的松香,然后进行超声波除油(所使用的除油粉为40g/l,温度60-70度,该过程进行5-10分钟),后续依次进行水洗、活化(活化液为氯化钯0.1g/l、盐酸100ml/l的溶液)10-15秒、水洗;3)锡焊铜件置于镀槽中施镀5分钟,施镀过程中镀槽内溶液的温度控制在88-90℃,ph值控制在4.7-4.8,可用氨水和稀硫酸调节镀槽的ph值。上述化学镀镍溶液中,所述还原剂可以是次亚磷酸钠;所述络合剂可以是乳酸,柠檬酸钠,氨基乙酸的一种或多种;所述稳定剂可以是l-胱氨酸,碘化钾,氨基硫脲的一种或多种;所述加速剂可以是丙酸;所述ph缓冲剂可以是乙酸钠。镀后检测结果:镀层0.7um,工件表面均匀,锡表面为黑色(表明锡上漏镀),用3m胶布粘贴拉开后胶布上有白色物质(表明制件镀层结合力差)。实施例2本发明提供一种锡焊铜件表面化学镀镍工艺,包括如下步骤:1)制备化学镀镍溶液,其组分包括有硫酸镍25g/l、硫酸铜0.12g/l、还原剂24g/l、络合剂10g/l、稳定剂2ml/l、加速剂5g/l、ph缓冲剂12g/l,将该化学镀镍溶液注入镀槽;2)将扁平的锡焊铜件进行常温下浸泡环保型洗板水2-3分钟,以除去工件上的松香,然后进行超声波除油(所使用的除油粉为40g/l,温度60-70度,该过程进行5-10分钟),后续依次进行水洗、活化(活化液为氯化钯0.1g/l、盐酸100ml/l的溶液)10-15秒、水洗;3)锡焊件置于镀槽中施镀5分钟,施镀过程中镀槽内溶液的温度控制在88-90℃,ph值控制在4.7-4.8,可用氨水和稀硫酸调节镀槽的ph值。上述化学镀镍溶液中,所述还原剂可以是次亚磷酸钠;所述络合剂可以是乳酸,柠檬酸钠,氨基乙酸的一种或多种;所述稳定剂可以是l-胱氨酸,碘化钾,氨基硫脲的一种或多种;所述加速剂可以是丙酸;所述ph缓冲剂可以是乙酸钠。镀后检测结果:镀层1.5um,工件表面光亮,表面为白色(表明锡上无漏镀),用3m胶布粘贴拉开后胶布上无明显变化(表明制件镀层结合力好)。实施例3本发明提供一种锡焊铜件表面化学镀镍工艺,包括如下步骤:1)制备化学镀镍溶液,其组分包括有硫酸镍27g/l、硫酸铜0.175g/l、还原剂30g/l、络合剂10g/l、稳定剂3ml/l、加速剂3g/l、ph缓冲剂18g/l,将该化学镀镍溶液注入镀槽;2)将扁平的锡焊铜件进行常温下浸泡环保型洗板水2-3分钟,以除去工件上的松香,然后进行超声波除油(所使用的除油粉为40g/l,温度60-70度,该过程进行5-10分钟),后续依次进行水洗、活化(活化液为氯化钯0.1g/l、盐酸100ml/l的溶液)10-15秒、水洗;3)锡焊件置于镀槽中施镀5分钟,施镀过程中镀槽内溶液的温度控制在88-90℃,ph值控制在4.7-4.8,可用氨水和稀硫酸调节镀槽的ph值。上述化学镀镍溶液中,所述还原剂可以是次亚磷酸钠;所述络合剂可以是乳酸,柠檬酸钠,氨基乙酸的一种或多种;所述稳定剂可以是l-胱氨酸,碘化钾,氨基硫脲的一种或多种;所述加速剂可以是丙酸;所述ph缓冲剂可以是乙酸钠。镀后检测结果:镀层1.21um,工件表面光亮,表面为白色(表明锡上无漏镀),用3m胶布粘贴拉开后胶布上无明显变化(表明制件镀层结合力好)。实施例4本发明提供一种锡焊铜件表面化学镀镍工艺,包括如下步骤:1)制备化学镀镍溶液,其组分包括有硫酸镍26g/l、硫酸铜0.25g/l、还原剂26g/l、络合剂8g/l、稳定剂2.5ml/l、加速剂4g/l、ph缓冲剂16g/l,将该化学镀镍溶液注入镀槽;2)将扁平的锡焊铜件进行常温下浸泡环保型洗板水2-3分钟,以除去工件上的松香,然后进行超声波除油(所使用的除油粉为40g/l,温度60-70度,该过程进行5-10分钟),后续依次进行水洗、活化(活化液为氯化钯0.1g/l、盐酸100ml/l的溶液)10-15秒、水洗;3)锡焊铜件置于镀槽中施镀5分钟,施镀过程中镀槽内溶液的温度控制在88-90℃,ph值控制在4.7-4.8,可用氨水和稀硫酸调节镀槽的ph值。上述化学镀镍溶液中,所述还原剂可以是次亚磷酸钠;所述络合剂可以是乳酸,柠檬酸钠,氨基乙酸的一种或多种;所述稳定剂可以是l-胱氨酸,碘化钾,氨基硫脲的一种或多种;所述加速剂可以是丙酸;所述ph缓冲剂可以是乙酸钠。镀后检测结果:镀层1.10um,工件表面光亮,表面为白色(表明锡上无漏镀),用3m胶布粘贴拉开后胶布上无明显变化(表明制件镀层结合力好)。实施例5本发明提供一种锡焊铜件表面化学镀镍工艺,包括如下步骤:1)制备化学镀镍溶液,其组分包括有硫酸镍25g/l、硫酸铜0.25g/l、还原剂28g/l、络合剂10g/l、稳定剂3ml/l、加速剂3g/l、ph缓冲剂15g/l,将该化学镀镍溶液注入镀槽;2)将扁平的锡焊铜件进行常温下浸泡环保型洗板水2-3分钟,以除去工件上的松香,然后进行超声波除油(所使用的除油粉为40g/l,温度60-70度,该过程进行5-10分钟),后续依次进行水洗、活化(活化液为氯化钯0.1g/l、盐酸100ml/l的溶液)10-15秒、水洗;3)锡焊铜件置于镀槽中施镀5分钟,施镀过程中镀槽内溶液的温度控制在88-90℃,ph值控制在4.7-4.8,可用氨水和稀硫酸调节镀槽的ph值。上述化学镀镍溶液中,所述还原剂可以是次亚磷酸钠;所述络合剂可以是乳酸,柠檬酸钠,氨基乙酸的一种或多种;所述稳定剂可以是l-胱氨酸,碘化钾,氨基硫脲的一种或多种;所述加速剂可以是丙酸;所述ph缓冲剂可以是乙酸钠。镀后检测结果:镀层1.15um,工件表面光亮,表面为白色(表明锡上无漏镀),用3m胶布粘贴拉开后胶布上无明显变化(表明制件镀层结合力好)。上述各实施例的镀层测试结果归纳如下表:项目标准指标实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5膜厚(um)1.0-2.00.71.51.211.101.15结合力(用3m胶布粘后拉开,胶布上是否有镀层)无有无无无无工件锡的颜色白色黑色半白全白全白全白工件是否漏镀无红色或黄色无无无无无最后说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。当前第1页12
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