专利名称：稀土低温镀镍催化剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种催化剂，特别涉及的是一种多稀土低温镀镍催化剂。
目前，生产中应用的主要镀镍工艺有普通镀镍、光亮镀镍、氨基碳酸镀镍，含氯化物镀镍以及硫酸盐-氯化物镀镍等，而镀液采用的是由硫酸镍、氯化镍和硼酸组成的溶液镀镍。作为防护装饰性的光亮镀镍应用最广，它是在普通镀镍溶液中加入适量的光亮剂而成。光亮镀镍具有可从渡液中直接镀复光亮镀层而不需抛光;镀层含硫，亮镍层属于阳极性镀层;层状结构以及第二类光亮剂的使用使镀层应力增大等特点。光亮镀镍溶液需要加热并将溶液温度控制在50～60℃范围内方可镀出合格产品。温度低，光亮电流密度范围减小，高电流端出现烧焦。升高温度有利于离子扩散速度的加快，增大光亮剂的运动速度，增强峰上的阻化力，提高光亮性与整平性，升温也有利于提高镀液的分散能力。但从耗能角度看，过高的温度条件造成能耗增大，势必使生产成本增加，这对当前能源紧张的形势是不利的;另外工作现场的过高温度，有害蒸汽逸出对环境及工作人员的健康也是不利的;再则，提高镀液温度，镀液蒸发量增大，镍盐也容易水解而形成氢氧化物，影响镀镍层的质量。
鉴于以上原因，本发明的目的是为了提供一种能与光亮剂配合可在低温条件下获得镀液整平性好、镀层内应力小的光亮镀镍层的稀土低温镀镍催化剂。
本发明是这样来实现的本发明中包括有硫酸铈在内的至少一种稀土元素硫酸盐、稀释剂、稳定剂、水，其配比(重量百分比)如下稀土元素硫酸盐2.0～5.5稀释剂1.0～2.5稳定剂0.0～50.0水97.0～42.0稀土元素都是较强的还原剂，其还原能力仅次于碱金属及碱土金属，它们在酸性环境中极难还原为金属，在轻稀土中，铈(Ce)和镧(La)常见而丰度较其它稀土大，Ce4+在水中极易水解，在酸性条件下，在硫酸镍镀液体系中加入少量稀土元素的化合物，利用一些稀土元素高价离子容易在阴极还原，形成低价离子，低价稀土离子在电子表面上促使Ni2+离子活化，活化能降低，使Ni2+还原并结晶，同时低价稀土离子又氧化为高价，如此循环再生，起到催化的作用。
上述的稀土元素硫酸盐还包括硫酸镧，也可采用其它稀土元素硫酸盐如镨(Pr)、钕(Na)、(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、轧(Gd)，组成多稀土镀镍催化剂，催化效果更佳。
上述的稀释剂可采用稀硫酸，适量酸的加入保持溶液pH稳定性。
上述的稳定剂中采用稀硫酸为铬合剂，柠檬酸二氢钾为辅助铬合剂，柠檬酸为缓冲剂，起到对稀土元素的辅助铬合剂和缓冲剂的作用，掩蔽有害金属离子，防止毒化催化剂，提高稀土元素在溶液中的稳定性，增强催化效果。
将本发明用于光亮镀镍中，可在低温(30～45℃)、pH在3.0～4.5，Dk在0.3～10A/dm2范围内获得光亮镀镍层，在最佳阴极电流密度2A/dm2下电流效率最高，沉积速度快。镀液整平好，镀层内应力小，镀液性能稳定节能。
加催化剂的YLZ-3镀镍液与不加催化剂光亮镀镍溶液性能对比如下
一、测试液组成及工艺条件
二、溶液基本性能比较
＊.分散力计算公式T . P % =K -△ M 近△ M 远K +△ M 近△ M 远－ 2× 100]]>＊＊.采用原测定资料，负值为压应力，正值为张应力。
上表可知加有催化剂的光亮镀镍液在主盐浓度减少，工艺温度下降的条件下，光亮电流密度范围不变。分散能力，深镀能力均有提高、镀层有较小的压应力，这都显示出本发明的明显优势。
下面介绍本发明的实施例，但本发明的保护范围不仅限于下面的实施例实施例1将硫酸铈(CeSO4、4H2O)20克加入pH为3(硫酸酸化水)的水溶液中，稀至1000毫升，呈黄色透明溶液。
实施例2将硫酸铈(CeSO4、4H2O)、硫酸镧15克加入pH为3(硫酸酸化水)的水溶液中，加硫酸锰2克，并稀至1000毫升，呈黄色透明溶液。
实施例3多种稀土硫酸盐的混合物，在硫酸酸化水中组成混合液。混合液中，主要稀土含量见附表1，其它稀土含量见附表2。
附表1 混合液中的主要稀土的含量
附表2 混合液中其它稀土的含量(PPm)<
实施例4用200～500克柠檬酸(H3Cit)溶于水中，并用氢氧化钾(KOH)或碳酸钾(K2CO3)调至pH＝3.5～4.0加入实施例1(或实施例2或实施例3)稀至1000毫升，溶液为无色。
实施例5用200～500克柠檬酸二氢钾溶于水，调至pH为3.5～4.0，加入实施例1(或实施例2或实施例3)稀土溶液50～80毫升及硫酸锰2克，加酸化水稀至1000毫升，溶液为无色。
实施例6将柠檬酸二氢钾10克和实施例1、2、3中的一种或多种稀土元素的硫酸盐混合液1.5毫升加入pH为3(硫酸酸化水)的水溶液中并稀至1000毫升。
实施例7将硫酸镍(NiSO4、6H2O)200克，氯化钠(NaCl)15克，硼酸(H3BO3)25克溶于水并稀至1000毫升。
在不断搅拌下，加入实施例1(或实施例2或实施例3)溶液1.5毫升，或加入实施例4(或实施例5)溶液20毫升，或加入实施例6稳定剂10克，一种或多种稀土元素的硫酸盐混合液1.5毫升。
用瓦楞形电极小电流通电处理，调整溶液pH至3.0～3.5，待镀层色泽正常后，可按计算量加入光亮剂(如yLZ-3B液10毫升、或0.5克1.4J炔二醇、糖精8克、十二烷基硫酸钠0.1克)，即可投入正常生产。
推荐正常生产的条件为pH3.5～4.5温度35～40℃阴极电流密度 2～3.5A/dm2阴极移动
权利要求
1.稀土低温镀镍催化剂，其特征在于所述的催化剂中包括有硫酸铈在内的至少一种稀土元素硫酸盐、稀释剂、稳定剂、水，其配比(重量百分比)如下稀土元素硫酸盐 2.0～5.5稀释剂 1.0～2.5稳定剂 0.0～50.0水 97.0～42.0
2.如权利要求1所述的稀土低温镀镍催化剂，其特征在于所述的稀土元素硫酸盐还包括硫酸镧。
3.如权利要求1所述的稀土低温镀镍催化剂，其特征在于所述的稀释剂可采用稀硫酸。
4.如权利要求1所述的稀土低温镀镍催化剂，其特征在于所述的稳定剂中采用稀硫酸为络合剂、柠檬酸二氢钾为辅助络合剂、柠檬酸为缓冲剂。
全文摘要
本发明提供了一种稀土低温镀镍催化剂，包括有硫酸铈在内的至少一种稀土元素硫酸盐、稀释剂、稳定剂、水，其配比(重量百分比)稀土元素硫酸盐为2.0～5.5，稀释剂为1.0～2.5，稳定剂为0.0～50.0，水为97.0～42.0。将本发明用于光亮镀镍中，可在低温30～45℃、pH在3.0～4.5，Dk在0.3～10A/dm
文档编号C25D3/12GK1070959SQ9211199
公开日1993年4月14日 申请日期1992年11月20日 优先权日1992年11月20日
发明者袁华, 李 权, 张雁, 何统, 黄元淦, 唐常胜, 张世荣, 汪春柱, 王文东 申请人:成都市东风电镀厂