一种低泡型弱酸性氯化物锌镍合金电镀液的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电镀锌镍合金技术领域。
【背景技术】
[0002] 锌合金电镀工艺研究相对比较多、应用更广的是Zn-Ni、Zn-Fe以及Zn-Co合金。 Zn-Fe合金主要可以替代传统的镀锌工艺，这种工艺对镀层中铁的含量要求较高，均镀能力 不好，温度波动对镀层影响大，维护不方便；Zn-Co合金多用作代铬镀层，钴金属价格相对 较贵，运行成本很高。相比之下，锌镍合金镀层物理化学性质表现更优异。锌镍合金镀层中 镍含量在13wt%左右时比同厚度镀锌层耐蚀效果提高到5倍以上；镀后进行钝化处理，可 以让耐蚀性得到大幅度提升。
[0003] Zn-Ni合金按照镀液的酸碱性可以分为酸性体系和碱性体系。碱性体系下，工作 温度低、电流效率低、用易造成氢脆。酸性体系的突出优点是电流效率非常高，通常可以达 到94% -98%，有着很快的沉积速度，对于钢铁基体所造成的氢脆比较小，电镀污水的处理 过程也是十分简单，合金镀层中镍的质量分数容易控制，很适合工业化生产运行
[0004] 关于所说的锌镍合金电镀一般采用壬基酚聚氧乙烯醚作为载体光亮剂，十二烷基 硫酸钠作为润湿剂如专利200910094368. 8 -种锌镍合金电镀液选用平平加、十二烷基磺 酸钠和糖精等一种或几种进行组合获得合金镀层，而平平加、十二烷基磺酸钠等采用如仍 然采用空气过滤会造成渡液冒出大量气泡，以致溢出。
[0005] 专利200680028815. 4(老莱奥纳德?L?达达里奥等），锌镍合金电镀系统中采用 聚乙二醇-3350作为载体光亮剂，取得了全光亮镀层，但采用硼酸或硼酸与醋酸钠组合作 为缓冲剂，硼酸需要加热至70°C以上才能溶解，而温度较低时又容易析出，造成镀液不稳 定。而且多种物质的添加剂使渡液过于复杂，不利于渡液的后期维护。
[0006] 但镀锌镍合金工艺向高速、光亮发展，普遍采用空气搅拌和连续过滤装置。而空 气搅拌如仍采用十二烷基硫酸钠作润湿剂、op类或平平加类作载体光亮剂，则在镀液表面 会产生大量泡沫层，以致溢出镀槽，使生产无法正常进行。因此研究低泡型弱酸性电镀液 成为当前镀锌镍合金工艺中需要解决的一个问题。
【发明内容】
[0007] 本发明要解决现有镀液无法进行空气搅拌操作，光亮度低、耐蚀性能差的技术问 题，而提供一种低泡型弱酸性氯化物锌镍合金电镀液。
[0008] -种低泡型弱酸性氯化物锌镍合金电镀液的组分包括氯化锌、氯化镍、氯化钾、氯 化铵、主光亮剂、载体光亮剂、走位剂和络合剂；
[0009] 其中，氯化锌的浓度为80~100g/L、氯化镍的浓度为120~140g/L、氯化钾的浓 度为100~140g/L、氯化铵的浓度为50~80g/L、主光亮剂的浓度为5~20mL/L、载体光亮 剂的浓度为10~30mL/L、走位剂的浓度为10~20mL/L、络合剂的浓度为20~50mL/L。 [0010] 本发明的有益效果是：
[0011] I、本发明采用的光亮剂中复用合载体光亮剂聚乙二醇替代了OP类及平平加类载 体光亮剂，而且具有很好的润湿性能，不用在添加性能不稳定的十二烷基硫酸钠等阴离子 活性剂，具有表面低泡性，能够进行空气搅拌、连续过滤等操作。
[0012] 2、本发明的低泡型弱酸性锌镍合金电镀液，间苯二酚作为络合剂，在弱酸性条件 下，和锌离子络合能力更强，众所周知锌镍合金电镀属于异常共沉积，即锌离子优先沉积， 控制锌离子过快沉积，使得产品表面的镍沉积均匀分布，保持在10~16 %的范围内，络合 剂含量过低，镀层镍含量会下降；络合剂含量过高，镀层镍含量会上升，经过无数实验、实 践，本发明最佳范围10~30ml/L
[0013] 3、氯化铵充当导电盐地同时替代硼酸做pH缓冲剂，无需加热即可溶解，不像硼酸 需要加热至70°C以上才能溶解，而温度较低时又容易析出。工作温度范围较宽，无需加热即 可在常温下电镀，节约能源，降低成本。经试验渡液的缓冲能力和硼酸基本相同。
[0014] 4、在IA下进行赫尔槽实验，能够得到镜面级光亮的赫尔槽片，电流密度1-4A/L电 流范围宽。
[0015] 本发明低泡型弱酸性氯化物锌镍合金电镀液用于电镀。
【附图说明】
[0016] 图1为实施例一得到的一种低泡型弱酸性氯化物锌镍合金电镀液进行空气搅拌 后的现状图；
[0017] 图2为实施例一得到的一种低泡型弱酸性氯化物锌镍合金电镀液加入壬基酚聚 氧乙烯醚进行空气搅拌后的现状图；
[0018]图3为实施例一得到的一种低泡型弱酸性氯化物锌镍合金电镀液进行赫尔槽实 验得到的赫尔槽试片图。
【具体实施方式】
[0019] 本发明技术方案不局限于以下所列举的【具体实施方式】，还包括各【具体实施方式】之 间的任意组合。
【具体实施方式】 [0020] 一：本实施方式一种低泡型弱酸性氯化物锌镍合金电镀液，其特征 在于该镀液的组分包括氯化锌、氯化镍、氯化钾、氯化铵、主光亮剂、载体光亮剂、走位剂和 络合剂；
[0021] 其中，氯化锌的浓度为80~100g/L、氯化镍的浓度为120~140g/L、氯化钾的浓 度为100~140g/L、氯化铵的浓度为50~80g/L、主光亮剂的浓度为5~20mL/L、载体光亮 剂的浓度为10~30mL/L、走位剂的浓度为10~20mL/L、络合剂的浓度为20~50mL/L。
【具体实施方式】 [0022] 二：本实施方式与一不同的是：所述主光亮剂的组成 包括邻氯肉桂酸、甲醛和无水乙醇；其中，邻氯肉桂酸的浓度为10~30g/L，甲醛浓度为 15~40g/L，余量为无水乙醇。其它与一相同。
[0023]
【具体实施方式】三：本实施方式与【具体实施方式】一或二不同的是：载体光亮剂的组 成包括聚乙二醇-400、聚乙二醇-1000、聚乙二醇-4000、聚乙二醇-6000和蒸馏水，其中，聚 乙二醇-400浓度为10~40g/L，聚乙二醇-1000浓度为10~40g/L，聚乙二醇-4000浓度 为10~40g/L，聚乙二醇-6000浓度为10~40g/L，余量为蒸馏水。其它与【具体实施方式】 一或二相同。
【具体实施方式】 [0024] 四：本实施方式与一至三之一不同的是：走位剂的组 成包括2-氨基吡啶、1-4- 丁二醇和蒸馏水；其中，2-氨基吡啶浓度为20~60g/L、1-4- 丁 二醇浓度为40~70g/L，余量为蒸馏水。其它与一至三之一相同。
【具体实施方式】 [0025] 五：本实施方式与一至四之一不同的是：络合剂的组 成包括间苯二酚和蒸馏水，其中，间苯二酚浓度为1〇〇~250g/L，余量为蒸馏水。其它与具 体实施方式一至四之一相同。
【具体实施方式】 [0026] 六：本实施方式与一至五之一不同的是：电镀液的工 作温度为25~40°C;工作pH值5. 3~5. 8,采用氨水和稀盐酸调节pH;电流密度为IA/ dm2~4A/dm2。其它与一至五之一相同。
[0027] 采用以下实施例验证本发明的有益效果：
[0028] 实施例一：
[0029] 本实施例一种低泡型弱酸性氯化物锌镍合金电镀液的制备方法具体是按照以下 步骤进行的：
[0030] 一、将15g邻氯肉桂酸、IOg甲醛和无水乙醇加入烧杯中，采用磁力搅拌器搅拌至 澄清，然后在IL容量瓶中加无水乙醇定容，得到主光亮剂IL;
[0031] 二、将 15g聚乙二醇-400、15g聚乙二醇-1000、15g聚乙二醇-4000、15g聚乙二 醇-6000和蒸馏水放入烧杯中，采用磁力搅拌器搅拌至澄清，然后在IL容量瓶中加蒸馏水 定容，得到载体光亮剂IL;
[0032] 三、将30g2-氨基吡啶、40g1-4-丁二醇和蒸馏水放入烧杯中，采用磁力搅拌器 搅拌至澄清，然后在IL容量瓶中加入蒸馏水定容，得到走位剂溶液IL;
[0033] 四、将100g间苯二酚和蒸馏水放入烧杯，采用磁力搅拌器搅拌至澄清，然后在IL 容量瓶中定容，得到络合剂IL;
[0034] 五、在IL烧杯中，加入氯化锌90g、氯化镍130g、氯化钾120g和氯化铵60g，然后加 入蒸馏水至700mL，采用磁力搅拌器搅拌至澄清；然后加入步骤一得到的主光亮剂20mL、步 骤二得到的载体光亮剂2