一种酸性电镀锌镍合金电解液及其制备方法及其电镀方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种酸性电镀锌镍合金电解液，本发明涉及一种酸性电镀锌镍合金电 解液的制备方法，本发明还涉及一种利用该酸性电镀锌镍合金电解液的电镀方法，属于电 镀技术领域。
【背景技术】
[0002] 在钢铁制品的零部件表面获得锌镍合金镀层来加强金属表面防腐蚀性功能。其中 由于锌合金镀层属于牺牲性镀层，这是基于金属底材和合金镀层之间的电位差，在合金基 体间的电位差低于锌基体间电位差；在较高温度下，锌有被氧化的倾向，但少量的镍组份共 沉积降低了氧化作用，当镍含量小于10%时是阳极保护，大于10%是阴极保护。在8~15% 时就能得到最高的保护性能。电镀锌镍分为酸性锌镍和碱性锌镍两种，由于汽车制动器一 般都为浇铸产品，其表面粗糙，疏松多孔，采用碱性锌镍易造成：1)不易上镀，如该类产品早 期用碱性锌镍进行电镀，需先用酸性锌镍电镀打底层，再用碱性锌镍镀层加厚，由于早期酸 性锌镍工艺并不成熟，全用酸性锌镍电镀质量无法保证，因此，只能采用先酸性锌镍后碱性 锌镍的工艺流程，既使工艺复杂化，又难以根本保证结合力、保证质量；2)镀速慢，酸性锌镍 镀速约为〇. 5um/min，而碱性锌镍镀速约为0. 35um/min，相同的厚度，碱性锌镍则需要更长 的电镀时间；3)酸性锌镍的阴极电流效率大于95%，而碱性锌镍，阴极电流效率约50~60%， 电镀过程中会产生大量氢气，对于浇铸产品而言，电镀中会严重吸氢，产生氢脆，大大影响 了镀层与基体的结合力，使得产品质量无法从根本上保证。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于针对现有技术中的不足，提供一种酸性电镀锌镍合金电解液及 其制备方法及其电镀方法，节约成本，高效快捷，方便操作的优点，远远优于传统的碱性锌 镍电镀。
[0004] 为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种酸性电镀锌镍合金电解液， 包括基础电解液和添加剂，其创新点在于：所述基础电解液为包括锌离子质量浓度27~ 37g/L，镍尚子质量浓度23~31g/L，氯尚子质量浓度150~220g/L，硼酸质量25~35g/L， PH为4. 8~5. 4,温度为28~35°C的弱酸性溶液； 所述添加剂包括光亮剂1~12ml/L，走位剂3~30ml/L，乙二胺四乙酸二钠络合剂 10 ~50ml/L。
[0005] 进一步的，所述基础电解液为包括锌离子质量浓度30g/L，镍离子质量浓度25g/ L，氯离子质量浓度180g/L，硼酸质量30g/L，PH为5. 2,温度为32°C的弱酸性溶液； 所述添加剂包括光亮剂1~3ml/L，走位剂25~30ml/L，乙二胺四乙酸二钠络合剂 30 ~50ml/L。
[0006] 进一步的，所述基础电解液的阴极电流密度为1~3. 8A/dm2,阳极电流密度为 0? 5 ~lA/dm2。
[0007]进一步的，所述基础电解液的阴极电流密度为3. 5A/dm2。
[0008]进一步的，所述主光剂为芳香酮系列中的苄叉丙酮或二苄叉丙酮或乙炔基苯基酮 或胡椒茶苄叉丙酮或二硫茂甲叉基丙酮或甲基萘乙酮或氨基萘乙酮或氯化萘乙酮或聚乙 烯吡咯烷酮中的任意一种或任意几种组合物。
[0009] 进一步的，所述主光剂为苄叉丙酮。
[0010] 进一步的，所述走位剂为聚氧乙烯脂肪醇醚类或聚氧乙烯烷基酚醚类或高分子聚 醚中的任意一种或任意几种组合物。
[0011] 本发明的另一个目的是提供一种酸性电镀锌镍合金电解液的制备方法，其创新点 在于：具体包括如下步骤： (1) 在镀槽中加入60%槽液总体积的去离子水，加温至55~65°C，然后；加入配量比的 硼酸和配量比氯化锌，搅拌溶解； (2) 加入10配量比的氯化镍，搅拌溶解； (3) 加入配量比质量一半的氯化钾，搅拌溶解，温度降至将30~40°C ; (4) 搅拌至完全溶解后，依次加入配量比的主光剂、走位剂和络合剂； (5) 加入配量比剩余质量的氯化钾，搅拌溶解；加去离子水调到所需调配槽液总体积 后，搅拌溶解均匀，循环过滤；设置循环次数为5~8次/小时； (6) 调节PH在4. 8~5. 4范围内，调节温度在28~35°C范围内； (7) 放置阳极；在0. 1~0. 3A/dm2下电解lAhr/L后，电解槽液制备完毕。
[0012] 本发明还有一个目的是提供一种利用酸性电镀锌镍合金电解液电镀汽车制动器 的电镀方法，包括化学脱脂、一次阳极电解、酸洗、超声波脱脂、二次阳极电解、活化、电镀锌 镍、钝化、封闭和烘干步骤，其创新点在于：所述电镀锌镍步骤中采用酸性电镀锌镍电解液 直接电镀，具体步骤如下：（1)本生产线设置有6个电镀槽，每个镀槽都有一台20吨的过滤 机与副槽相连，开启过滤机、加温、空气搅拌、小电流阴极电解装置，使每个槽的溶液得以搅 拌、循环、过滤、电解，并恒定温度在30~35度； (2) 1~5号槽中挂锌板作阳极，电镀时溶解产生锌离子，通过与副槽循环交换分散补 充到6号槽；6号槽挂镍板作阳极，电镀时溶解产生镍离子，通过与副槽循环交换分散补充 到其他5个镀槽，如此，6个镀槽中的锌离子、镍离子浓度基本处于一致； (3) 开启阴极移动、混流喷射装置； (4) 产品上挂，按工艺流程经过常规前处理后，吊入镀槽作阴极；关注槽液打气要强烈 而均匀； (5) 产品在进入镀液的刚开始的60秒内，通过电脑程序自动控制处于断电状态，以便 产品得以预热、进一步活化，保证结合力； (6) 60秒过后，通过电脑程序自动控制按3. 5A/dm2的电流密度开启总电流，电镀 35min； (7) 电镀时间到后，自动吊出，进行后续的钝化、封闭、烘干； (8) 按前述步骤电镀后的各类产品平均厚度为15~20um之间。
[0013] 本发明的有益效果如下： (1)本发明的酸性电镀锌镍合金电解液，基础电解液为包括锌离子质量浓度27~37g/ L，镍离子质量浓度23~31g/L，氯离子质量浓度150~220g/L，硼酸质量25~35g/L，其中 锌离子、镍离子和氯离子的特定范围的质量浓度选择，比例合理、配比恰当，比传统酸性镀 锌效率提升30~40%。
[0014] (2)本发明的酸性电镀锌镍合金电解液，控制基础电解液的PH为4. 8~5. 4,可 大大延长设备的使用寿命，温度保证在28~35°C，可以有效优化作业人员的操作环境的同 时，为良好的电镀操作提供了坚实的基础。
[0015] (3)本发明的酸性电镀锌镍合金电解液，优选锌离子质量浓度30g/L，镍离子质量 浓度25g/L，氯离子质量浓度180g/L，硼酸质量30g/L，PH值为5. 2,温度值为32°C ;同时优 选添加剂用量为光亮剂1~3ml/L，走位剂25~30ml/L，乙二胺四乙酸二钠络合剂30~ 50ml/L，经过无数试验、实践，基础电解液和添加剂的用量在优选值范围内，过多容易会增 加镀层脆性，影响结合