一种碱性无氰镀锌镍合金镀液及其电镀工艺的制作方法_2

文档序号:9592463阅读:来源:国知局
,柠檬酸钠5 g/L,碳酸钾50 g/L,硫酸锌25 g/L,硫酸镍10 g/L,铜片经碱性除油、1:1的HCI水溶液酸洗及水洗后作为阴极,以惰性金属作为阳极,阴阳极之间的距离为10 cm,镀液温度为45 °C,pH为8,电流密度为0.5 A/dm2,搅拌速度为200 rpm,电镀时间为60 min,所得镀液电流效率85%以上,镀层外观光亮、均匀平整,镀层内含量为12.63 wt.%,SEM观测镀层结晶细小、致密、无气孔,XRD检测镀层由单一 γ相组成。
[0025]实施方式四:所述碱性无氰镀锌镍合金镀液组成为:1,3- 二溴-5,5- 二甲基乙内酰脲110 g/L,酒石酸钾5 g/L,碳酸钾50 g/L,硫酸锌60 g/L,硫酸镍25 g/L,铜片经碱性除油、1:1的HCI水溶液酸洗及水洗后作为阴极,以惰性金属作为阳极,阴阳极之间的距离为15 cm,镀液温度为55 °C,pH为11,电流密度为3 A/dm2,搅拌速度为2000 rpm,电镀时间为15 min,所得镀液电流效率85%以上,镀层外观光亮、均匀平整,镍含量为13.46wt.%,SEM观测镀层结晶细小、致密、无气孔,XRD检测镀层由单一 γ相组成。
[0026]实施方式五:所述碱性无氰镀锌镍合金镀液组成为:1,3- 二氯-5,5- 二甲基乙内酰脲85 g/L,乙二胺10 g/L,碳酸钾70 g/L,硫酸锌45 g/L,硫酸镍15 g/L,铜片经碱性除油、1:1的HCI水溶液酸洗及水洗后作为阴极,以惰性金属作为阳极,阴阳极之间的距离为12 cm,镀液温度为40 °C,pH为9,电流密度为1 A/dm2,搅拌速度为500 rpm,电镀时间为45 min,所得镀液电流效率85%以上,镀层外观光亮、均匀平整,镍含量为12.39 wt.%,SEM观测镀层结晶细小、致密、无气孔,XRD检测镀层由单一 γ相组成。
[0027]实施方式六:所述碱性无氰镀锌镍合金镀液组成为:5,5-二甲基乙内酰脲140g/L,焦磷酸钠40 g/L,碳酸钾95 g/L,硫酸锌70 g/L,硫酸镍30 g/L,铜片经碱性除油、1:1的HCI水溶液酸洗及水洗后作为阴极,以惰性金属作为阳极,阴阳极之间的距离为8cm,镀液温度为50 °C,pH为10,电流密度为2 A/dm2,搅拌速度为1000 rpm,电镀时间为30min,所得镀液电流效率85%以上,镀层外观光亮、均匀平整,镍含量为13.24 wt.%,SEM观测镀层结晶细小、致密、无气孔,XRD检测镀层由单一 γ相组成(如图2所示)。
[0028]实施方式七:所述碱性无氰镀锌镍合金镀液组成为:5,5-二甲基乙内酰脲130g/L,焦磷酸钠35 g/L,碳酸钾110 g/L,硫酸锌65 g/L,硫酸镍20 g/L,铜片经碱性除油、1:1的HCI水溶液酸洗及水洗后作为阴极,以惰性金属作为阳极,阴阳极之间的距离为10cm,镀液温度为40 °C,pH为10,电流密度为2 A/dm2,搅拌速度为800 rpm,电镀时间为30min,所得镀液电流效率85%以上,镀层外观光亮、均匀平整,镍含量为12.64 wt.%,SEM观测镀层结晶细小、致密、无气孔,XRD检测镀层由单一 γ相组成。
[0029]实施方式八:所述碱性无氰镀锌镍合金镀液组成为:1,3- 二溴-5,5- 二甲基乙内酰脲60 g/L,5,5-二甲基乙内酰脲90 g/L,氨基乙酸45 g/L,碳酸钾105 g/L,硫酸锌60g/L,硫酸镍25 g/L,铜片经碱性除油、1:1的HCI水溶液酸洗及水洗后作为阴极,以惰性金属作为阳极,阴阳极之间的距离为16 cm,镀液温度为30 °C,pH为8,电流密度为2 A/dm2,搅拌速度为1500 rpm,电镀时间为30 min,所得镀液电流效率85%以上,镀层外观光亮、均匀平整,镍含量为13.15 wt.%, SEM观测镀层结晶细小、致密、无气孔,XRD检测镀层由单一γ相组成。
[0030]实施方式九:所述碱性无氰镀锌镍合金镀液组成为:1_氨基乙内酰脲30 g/L,5,5-二甲基乙内酰脲110 g/L,草酸20 g/L,尿素15 g/L,碳酸钾135 g/L,硫酸锌80 g/L,硫酸镍35 g/L,铜片经碱性除油、1:1的HCI水溶液酸洗及水洗后作为阴极,以惰性金属作为阳极,阴阳极之间的距离为10 cm,镀液温度为55 °C,pH为10,电流密度为1.5 A/dm2,搅拌速度为600 rpm,电镀时间为40 min,所得镀液电流效率85%以上,镀层外观光亮、均匀平整,镍含量为13.94 wt.%, SEM观测镀层结晶细小、致密、无气孔,XRD检测镀层由单一 T相组成。
[0031]实施方式十:所述基体为铁片,其他参数与【具体实施方式】一相同,所得镀液电流效率85%以上,镀层外观光亮、均匀平整,镍含量为13.49 wt.%,SEM观测镀层结晶细小、致密、无气孔,XRD检测镀层由单一 γ相组成。
[0032]实施方式十一:所述基体为铁片,其他参数与实施方式四相同,所得镀液电流效率85%以上,镀层外观光亮、均匀平整,镍含量为13.52 wt.%,SEM观测镀层结晶细小、致密、无气孔,XRD检测镀层由单一 γ相组成。
[0033]实施方式十二:所述基体为铁片,其他参数与实施方式六相同,所得镀液电流效率85%以上,镀层外观光亮、均匀平整,镍含量为13.17 wt.%,SEM观测镀层结晶细小、致密、无气孔(如图3所示),XRD检测镀层由单一 γ相组成。
[0034]实施方式十三:所述基体为铁片,其他参数与【具体实施方式】八相同,所得镀液电流效率85%以上,镀层外观光亮、均匀平整,镍含量为12.83 wt.%, SEM观测镀层结晶细小、致密、无气孔,XRD检测镀层由单一 γ相组成。
【主权项】
1.一种碱性无氰镀锌镍合金镀液,其特征在于所述镀液由主配位剂、辅助配位剂、硫酸锌、硫酸镍、碳酸钾和水配制而成,其中主配位剂:20~400 g/L、辅助配位剂:5~300 g/L、硫酸锌:5~200 g/L、硫酸镍:1~150 g/L、碳酸钾:5~435 g/L ; 所述主配位剂为乙内酰脲、乙内酰脲衍生物的一种或几种的混合物;乙内酰脲衍生物为3-羟甲基-5,5-二甲基乙内酰脲、5,5-二苯基乙内酰脲、1,3-二氯-5,5-二甲基乙内酰脲、1-氨基乙内酰脲、5,5-二甲基乙内酰脲、2-硫代乙内酰脲、1,3-二溴-5,5-二甲基乙内酰脲、1,3- 二羟甲基-5,5- 二甲基乙内酰脲、2-硫代_5,5- 二甲基乙内酰脲; 所述辅助配位剂为二甲胺、乙二胺,三乙醇胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、氨基乙酸、酒石酸钾、酒石酸钾钠、柠檬酸钠、柠檬酸铵、苹果酸、聚乙二醇、羟基乙叉二膦酸、焦磷酸钠、焦磷酸钾、草酸、尿素、甲酸钠、甲酸铵、乙酸钠、乙酸铵、亚硫酸钠、亚硫酸铵、亚硫酸钾、硫代硫酸钠、硫脲中的一种或几种的混合物; 配制方法如下: 称取主配位剂20~400 g/L、硫酸锌:5~200 g/L混合,得到澄清溶液,称取辅助配位剂:5-300 g/L、硫酸镍:1~150 g/L混合,得到澄清溶液,将碳酸钾:5~435 g/L按2~5:1的质量比分别加入上述所得两种溶液中,搅拌使镀液澄清后将两种镀液混合,作为电镀锌镍合金的镀液,控制温度为30~60 °C,搅拌1~12 ho2.根据权利要求1所述的一种碱性无氰镀锌镍合金镀液,其特征在于所述镀液的PH值在7~11之间;所述的水为超纯水。3.权利要求1或2所述一种碱性无氰镀锌镍合金镀液的电镀工艺,其特征在于步骤如下: 1)、基体前处理:基体依次进行除油、酸洗和水洗; 2)、电镀锌镍合金:在基体经过前处理后用超纯水进行冲洗,然后直接进入含有碱性无氰电镀锌镍合金镀液的镀槽中,进行电镀锌镍合金,完成电镀后,从镀液中取出试样,用超纯水清洗表面,冷风干燥,得到锌镍合金镀层,其中:电镀锌镍合金时采用恒流电镀的方式,电流密度为0.5~5 A/dm2,镀液温度为30~60 °C,阴阳极间距离为0.5~25 cm,镀液搅拌速度为 0-3000 rpm,电镀时间为 1-120 min。4.根据权利要求3所述一种碱性无氰镀锌镍合金镀液的电镀工艺,其特征在于所述基体采用的是铜片或是铁片,阳极采用的是不溶性金属阳极。5.根据权利要求3所述一种碱性无氰镀锌镍合金镀液的电镀工艺,其特征在于所述锌镍合金镀层中镍含量为10~16 wt.%o
【专利摘要】本发明所述一种碱性无氰镀锌镍合金镀液及其电镀工艺,其镀液由乙内酰脲或其乙内酰脲衍生物作为主配位剂,加入辅助配位剂、硫酸锌、硫酸镍、碳酸钾和水配制而成,其中主配位剂:20~400g/L、辅助配位剂:5~300g/L、硫酸锌:5~200g/L、硫酸镍:1~150g/L、碳酸钾:5~435g/L;其电镀工艺包括基体前处理和电镀锌镍合金。电镀锌镍合金采用恒流电镀的方式,电流密度为0.5~5A/dm2,镀液温度为30~60℃,阴阳极间距离为0.5~25cm,镀液搅拌速度为0~3000rpm,电镀时间为1~120min。本发明首次以乙内酰脲或其衍生物为主配位剂,通过和辅助配位剂的联合使用,电沉积得到了镍含量为~13wt.%的锌镍合金,所得镀层耐蚀性良好,镀液稳定性相比于单一配位剂得到了极大的提升。
【IPC分类】C25D3/56
【公开号】CN105350037
【申请号】CN201510947932
【发明人】叶金堆, 冯忠宝, 安茂忠
【申请人】宏正(福建)化学品有限公司
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年12月17日
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