酸性全氯化物体系电镀光亮锌镍合金的电镀液及其电镀工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种酸性全氯化物体系电镀光亮锌镍合金的电镀液及其电镀工艺，该电镀液的配方如下：氯化镍80～110g/L、氯化锌60～80g/L、氯化钾140～160g/L、氯化铵80～100g/L、走位剂5～10ml/L、光亮剂1.0～1.5ml/L、络合剂1.5～2.0ml/L。本发明的电镀液不含硼酸，以氯化铵作为电镀液的缓冲剂，避免了因为低温致硼酸析出的问题，安全稳定。
【专利说明】
酸性全氯化物体系电镀光亮锌镍合金的电镀液及其电镀工艺
技术领域
[0001 ]本发明涉及金属表面处理技术领域，具体涉及一种酸性全氯化物体系电镀光亮锌 镍合金的电镀液及其电镀工艺。
【背景技术】
[0002] 锌镍合金的研究始于上世纪初，但其工业应用研究也只有三四十年的历史，其主 要用在汽车、航空航天、机械、电子等行业。据统计，锌合金用于汽车占75%，航空航天占 20%，机械、电子等占5%。随着汽车工业的不断发展，对镀锌合金的需求量正不断扩大。其 中，锌镍合金应用最为普遍，锌镍合金镀层比镀锌层具有更好的耐蚀性，这是由于镍的存 在，提高了其腐蚀电位。研究证明：当镍含量小于10%时，合金相成分为两相:n相和γ相；当 镍含量在10~16%时，合金相成分为一项：γ相；当镍含量在16~37%时，合金相成分为两 相：γ和α相。通过对结构与耐蚀性的研究发现γ相合金的耐蚀效果最好。实验结果进一步 证明，当镍含量在12~15 %左右时，锌镍合金可以达到最佳耐蚀效果。
[0003] 铸铁件以耐磨性好、成本低、生产工艺简单、生产效率高、消振性好、缺口敏感性低 以及容易切削加工等优点，在汽车、航天、造船等行业得到广泛应用。但由于铸铁件表面含 碳量高，表面残留大量型砂或碳娃化合物，氢在碳上的过电位低，易析出而产生大量气泡， 在给定电流下难以达到金属沉积电位，镀层不易生长，因此铸铁件电镀锌镍合金只能选择 电流效率高的酸性体系，酸性锌镍合金电流效率为90 %左右，碱性锌镍合金仅在50 %左右。
[0004] 国内应用较为成熟的酸性体系锌镍合金工艺，主要是基于氯化钾镀锌体系发展而 来的酸性锌镍合金工艺，其与氯化钾镀锌一样，工艺含有硼酸，低温条件下易析出，不利于 镀液稳定。此外，有报道认为硼酸致癌，有害身体健康。
【发明内容】
[0005] 为克服现有技术的不足，本发明的目的就是要提供一种酸性全氯化物体系电镀光 亮锌镍合金的电镀液及其电镀工艺。该发明的电镀液不含硼酸，以氯化铵作为电镀液的缓 冲剂，避免了因为低温致硼酸析出的问题，安全稳定。
[0006] 为实现此目的，本发明所提供的一种酸性全氯化物体系电镀光亮锌镍合金的电镀 液，其电镀液的配方如下： 氯化镍 80~110g/L 氯化锌 60~80 g/L 氯化钾 140~160g/L
[0007] 氯化铵 80~l()0g/L 走位剂 5~10m丨/L 光亮齐I] 1.0~1.5ml/L 络合剂 1.5~2,0ml/L。
[0008] 作为优选方案地，所述的酸性全氯化物体系电镀光亮锌镍合金的电镀液，其电镀 液的配方如下： 氯化镍 90~100g/L 氯化锌 65~75 g/L 氯化钾 145~155 g/L
[0009] 氯化铵 85~95 g/L 走位剂 6~8 m[/'L 光亮剂 1,2~1.4ml/L 络合剂 1.6~1.8ml/L。
[0010] 进一步地，所述电镀液配方采用的溶剂为水。
[0011] 进一步地，所述走位剂的配方如下： 萘基芬聚氧乙烯醚 5~15 g/L
[0012] 糖精 50~l50g/L PEG-6000 2-10 g/L
[0013] 亚甲基二萘磺酸钠 ]~8g/L
[0014] 作为优选方案地，所述走位剂的配方如下： 萘基芬聚氧乙烯醚 8~10 g/L 糖精 80~100 g/L
[0015] PEG-6000 5~8 g/L. 亚甲基二萘磺酸钠 2~4 g/L。
[0016] 进一步地，所述走位剂配方采用的溶剂为水。
[0017]进一步地，所述光亮剂的配方如下： 苄叉丙酮 2~12g/L 直链脂肪醇聚氧乙烯醚 10~20 g/L
[0018] 直链烷基酚聚氧乙烯醚 2~8g/L 苯甲酸钠 1~4g/L Ν,Ν-.乙基丙块胺硫酸盐 0.5-2 g/L〇
[0019] 作为优选方案地，所述光亮剂的配方如下： 苯叉丙酮 5:~8g/L 直链脂肪醇聚氧乙烯醚 12,5~丨6.5g/L
[0020] 直链烷基酚聚氧乙烯醚 5~6g/L 苯甲酸钠 1~L5g/L Ν,Ν-二乙基丙炔胺硫酸盐 0,8~!.5 g/L。
[0021] 进一步地，所述光亮剂配方采用的溶剂为水。
[0022]进一步地，所述络合剂的配方如下：
[0023] 苯并三氮唑 2~10g/L
[0024] 四羟乙基乙二胺100~200g/L。
[0025] 作为优选方案地，所述络合剂的配方如下：
[0026] 苯并三氮唑 4~8g/L
[0027] 四羟乙基乙二胺 120~180g/L。
[0028] 进一步地，所述络合剂配方采用的溶剂为水。
[0029] -种利用上述的酸性全氯化物体系电镀光亮锌镍合金的电镀液进行电镀的工艺， 电镀温度为30~40°C、电镀液的pH值为5.5~6.5、阴极电流密度为0.2~5. OA/dm2、阳极为 锌板或者镍板。
[0030] 作为优选方案地，利用酸性全氯化物体系电镀光亮锌镍合金的电镀液进行电镀的 工艺，电镀温度为35~40°C、电镀液的pH值为5.8~6.2、阴极电流密度为1.0~4. OA/dm2、阳 极为锌板或者镍板。
[0031] 与现有技术相比，本发明的优点：
[0032] 其一，本发明的电镀液中不含硼酸，以氯化铵作为电镀液的缓冲剂，避免了因为低 温致硼酸析出的问题，十分安全稳定。
[0033] 其二，本发明的电镀液中只需添加极少量添加剂，可使电镀废水排放少、处理简 单，减少污染，有利于环境保护。
【具体实施方式】
[0034]以下结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明：
[0035] 实施例1:
[0036] -种酸性全氯化物体系电镀光亮锌镍合金的电镀液，其电镀液的配方如下： 氯化镍 80 g/L 氯化锌 60 g/L 氯化钾 160 g/L
[0037] 氯化铵 95 g/L 走位剂 5 ml/L 光亮剂 lml/L 络合剂 2 ffil/L·。
[0038] 其中，所述走位剂的配方如下： 奈基分聚氧乙燦酿 8. .g/L 糖精 100 g/L
[0039] PEG-6000 5 g/L 亚甲基二萘磺酸钠 2 g/L。
[0040] 所述光亮剂的配方如下：
[0041] 苄叉丙酮 5 g/L 直链脂肪醇聚氧乙烯醚 15 g/L 直链烷基酚聚氧乙烯醚 6 g/L
[0042] 苯甲酸钠 1 g/L N，N-二乙基丙炔胺硫酸盐 1.5 g/L。
[0043] 所述络合剂的配方如下：
[0044] 苯并三氮唑 8g/L
[0045] 四羟乙基乙二胺120g/L。
[0046] 上述电镀液配方、走位剂配方、光亮剂配方、以及络合剂配方采用的溶剂为水。利 用上述电镀液进行电镀的工艺：电镀温度为40 °C、电镀液的pH值为6.2、阴极电流密度为 0.2A/dm2、阳极为锌板。
[0047] 实施例2:
[0048] -种酸性全氯化物体系电镀光亮锌镍合金的电镀液，其电镀液的配方如下： 氯化镍 90 g/L 氯化锌 70 g/L 氯化钾 150 g/L
[0049] 氯化铵 80 g/L 走位剂 7.5 ml/'L 光亮剂 1.5ml/L 络合剂 1.5ml/L。
[0050] 其中，所述走位剂的配方如下： 萘基芬聚氧乙烯醚 10 g/L 糖精 80 g,/L
[0051] PEG-6000 8 g/L 亚甲基二萘磺酸钠 3 g/L.
[0052] 所述光亮剂的配方如下： 苄叉丙酮 6 g/L
[0053] 直链脂肪醇聚氧乙烯醚 12,5 g/L 直链烷基酚聚氧乙烯醚 5 g/L
[0054] 苯甲酸钠 1.5 g/L N，N-二乙基丙炔胺硫酸盐 0.8 g/L。
[0055] 所述络合剂的配方如下：
[0056] 苯并三氮唑 4g/L
[0057] 四羟乙基乙二胺150g/L。
[0058] 上述电镀液配方、走位剂配方、光亮剂配方、以及络合剂配方采用的溶剂为水。利 用上述电镀液进行电镀的工艺：电镀温度为30°C、电镀液的pH值为5.8、阴极电流密度为 5. OA/dm2、阳极为锌板。
[0059] 实施例3:
[0060] 一种酸性全氯化物体系电镀光亮锌镍合金的电镀液，其电镀液的配方如下： 氯化镍 100 g/L 氯化锌 65 g/1. 氯化钾 140 g/L
[0061] 氯化铵 85 g/L 走位剂 K) ml/L 光亮剂 1.2 ml/L 络合剂 1.8 ml/L。
[0062] 其中，所述走位剂的配方如下： 萘基芬聚氧乙烯醚 9 g/L 糖精 50 g/L.
[0063] PEG-6000 6 g/L 亚甲基二萘磺酸钠 4 g/L。
[0064]所述光亮剂的配方如下： 苄叉丙酮 8 g/L
[0065] 直链脂肪醇聚氧乙烯醚 16,5 g/L 直链烷基酚聚氧乙烯醚 6 g/L
[0066] 苯甲酸钠 1.2 g/L N，N-二乙基丙炔胺硫酸盐 1 g/L。
[0067] 所述络合剂的配方如下：
[0068] 苯并三氮唑 5g/L
[0069] 四羟乙基乙二胺180g/L。
[0070] 上述电镀液配方、走位剂配方、光亮剂配方、以及络合剂配方采用的溶剂为水。利 用上述电镀液进行电镀的工艺：电镀温度为35°C、电镀液的pH值为5.5、阴极电流密度为 2. OA/dm2、阳极为镍板。
[0071] 实施例4:
[0072] -种酸性全氯化物体系电镀光亮锌镍合金的电镀液，其电镀液的配方如下： 氯化镍 80 g,/L 氯化锌 60 g/L 氯化钾 140 g/L
[0073] Μ化铵 80 g/L 走位剂 5 m丨/L, 光芫剂 LOml/L 络合剂 L5ml/L。
[0074] 其中，所述走位剂的配方如下： 萘基芬聚氧乙烯醚 5 g/:L 糖精 50 g/L
[0075] PEG-6000 2 g/L 亚甲基二萘磺酸钠 lg/L。
[0076] 所述光亮剂的配方如下： 苄叉丙酮 2 g/L
[0077] 直链脂肪醇聚氧乙烯醚 10 g/L 直链烷基酚聚氧乙烯醚 2 g/L 苯甲酸钠 lg/L
[0078] N，N-二乙基丙炔胺硫酸盐 0.5 g/L。
[0079]所述络合剂的配方如下：
[0080] 苯并三氮唑 2g/L
[0081 ] 四羟乙基乙二胺100g/L。
[0082]上述电镀液配方、走位剂配方、光亮剂配方、以及络合剂配方采用的溶剂为水。利 用上述电镀液进行电镀的工艺：电镀温度为40 °C、电镀液的pH值为6、阴极电流密度为4.0A/ dm2、阳极为镍板。
[0083] 实施例5:
[0084] -种酸性全氯化物体系电镀光亮锌镍合金的电镀液，其电镀液的配方如下： 氯化镍 110g/L 氯化锌 80 g/L 氯化钾 160 g/L
[0085] 氯化铵 1()0 g/L 走位剂 lOml/L 光亮剂 1.5 ml,?, 络合剂 2,0 ml/L。：
[0086] 其中，所述走位剂的配方如下： 萘基芬聚氧乙烯醚 15 g/L 糖精 150 g/L
[0087] PEG-6000 10 g/L 亚甲基二萘磺酸钠 8 g/L。
[0088] 所述光亮剂的配方如下： 苄叉丙酮 12 g/L 直链脂肪醇聚氧乙烯醚 20 g/L
[0089] 直链烷基酚聚氧乙烯醚 8 g/L 苯甲酸钠 4 g/L
[0090] N，N-二乙基丙炔胺硫酸盐 2 g/L。
[0091 ]所述络合剂的配方如下：
[0092] 苯并三氮唑 10g/L
[0093] 四羟乙基乙二胺200g/L。
[0094] 上述电镀液配方、走位剂配方、光亮剂配方、以及络合剂配方采用的溶剂为水。利 用上述电镀液进行电镀的工艺：电镀温度为30 °C、电镀液的pH值为5.5、阴极电流密度为 0.2A/dm2、阳极为镍板。
[0095] 实施例6:
[0096] -种酸性全氯化物体系电镀光亮锌镍合金的电镀液，其电镀液的配方如下： 氯化镍 90 g/L 氯化锌 65 g/L 氯化钾 145g/L:
[0097] 氯化铵 85 g/L 走位剂 6 ml/L 光亮剂 1.2ml/L 络合剂 L6ml/L。
[0098] 其中，所述走位剂的配方如下： 奈基分聚氧乙燦酿 8. .g/L 糖精 80 g/L
[0099] PEG-6000 5 g/L 亚甲基二萘磺酸钠 2 g/L。
[0100] 所述光亮剂的配方如下： 苯叉丙酮 5 g/L 直链脂肪醇聚氧乙烯醚 1:2.5 g/L
[0101] 直链烷基酚聚氧乙烯醚 5 g/L 苯甲酸钠 lg/L Ν,Ν-二乙基丙炔胺硫酸盐 0,8 g/L。
[0102] 所述络合剂的配方如下：
[0103] 苯并三氮唑 4g/L
[0104] 四羟乙基乙二胺120g/L。
[0105] 上述电镀液配方、走位剂配方、光亮剂配方、以及络合剂配方采用的溶剂为水。利 用上述电镀液进行电镀的工艺：电镀温度为35°C、电镀液的pH值为6、阴极电流密度为5.0A/ dm2、阳极为锌板。
[0106] 实施例7:
[0107] -种酸性全氯化物体系电镀光亮锌镍合金的电镀液，其电镀液的配方如下： 氯化镍 100 g/L 氯化锌 75 g/L 氯化钾 155g/L
[0108] 氯化铵 95 g/1. 走位剂 8 m丨/L 光亮剂 1.4ml/L 络合剂 1.8ml/L。
[0109] 其中，所述走位剂的配方如下： 萘基芬聚氧乙烯醚 10 g/L 糖精 100 g/L
[0110] PEG-6000 8 g/L 亚甲基二萘磺酸钠 4 g/L。 Com]所述光亮剂的配方如下： 苄叉丙酮 8 g/L 直链脂肪醇聚氧乙烯醚 16.5 g/L
[0112] 直链烷基酚聚氧乙烯醚 6g/L 苯甲酸钠 1.5g/L N，N-二乙基丙炔胺硫酸盐 1.5 g/L。
[0113] 所述络合剂的配方如下：
[0114] 苯并三氮唑 8g/L
[0115] 四羟乙基乙二胺180g/L。
[0116] 上述电镀液配方、走位剂配方、光亮剂配方、以及络合剂配方采用的溶剂为水。利 用上述电镀液进行电镀的工艺：电镀温度为35°C、电镀液的pH值为6、阴极电流密度为5.0A/ dm2、阳极为锌板。
[0117] 实施例8:
[0118] -种酸性全氯化物体系电镀光亮锌镍合金的电镀液，其电镀液的配方如下： 氯化镍 95 g/L 氯化锌 70 g/L 氯化钾 150g/L
[0119] 氯化铵 90g/L 走位剂 7 ml/L 光亮剂 1.3 ml/L 络合剂 L7ml/L。
[0120] 其中，所述走位剂的配方如下： 萘基芬聚氧乙烯醚 9 g/L 糖精 90 g/L
[0121] PEG-6000 6 g/L 亚甲基二萘磺酸钠 3 g/L。
[0122] 所述光亮剂的配方如下： 苄叉丙酮 7 g/L 直链脂肪醇聚氧乙烯醚 14 g/L
[0123] 直链烷基酚聚氧乙烯醚 5.5 g/L 苯甲酸钠 1.2 g/L N，N-二乙基丙炔胺硫酸盐 1,2 g/L。
[0124] 所述络合剂的配方如下：
[0125] 苯并三氮唑 5g/L
[0126] 四羟乙基乙二胺160g/L。
[0127] 上述电镀液配方、走位剂配方、光亮剂配方、以及络合剂配方采用的溶剂为水。利 用上述电镀液进行电镀的工艺：电镀温度为35°C、电镀液的pH值为6、阴极电流密度为5.0A/ dm2、阳极为锌板。
[0128] 实施例9:
[0129] -种酸性全氯化物体系电镀光亮锌镍合金的电镀液，其电镀液的配方如下： 氯化镍 105 g/L 氯化锌 75 g/L 氯化钾 ]50g/L
[0130]氯化铵 95g/l. 走位剂 9 ml/L 光亮剂 1.2 ml/L 络合剂 1.9 ml/L。
[0131 ]其中，所述走位剂的配方如下： 萘基芬聚氧乙烯醚 11 g/L 糖精 140 g/L
[0132] PEG-6000 8 g/L 亚甲基二萘磺酸钠 5 g/L。
[0133] 所述光亮剂的配方如下： 苄叉丙酾 9 g/L 直链脂肪醇聚氧乙烯醚 11 g/L
[0134] 直链烷基酚聚氧乙烯醚 6 g/L 苯甲酸钠 3 g/L Ν,Ν-二乙基丙炔胺硫酸盐 1.5 g/L。
[0135] 所述络合剂的配方如下：
[0136] 苯并三氮唑 7g/L
[0137] 四羟乙基乙二胺130g/L。
[0138] 上述电镀液配方、走位剂配方、光亮剂配方、以及络合剂配方采用的溶剂为水。利 用上述电镀液进行电镀的工艺：电镀温度为40 °C、电镀液的pH值为6.5、阴极电流密度为 0.2A/dm2、阳极为锌板。
[0139] 实施例10:
[0140] -种酸性全氯化物体系电镀光亮锌镍合金的电镀液，其电镀液的配方如下： 氯化镍 90 g/L. 氯化锌 75 g/L 氯化钾 160g/L
[0141] 氯化铵 95 g/L 走位剂 5 m丨/L, 光亮剂 L5ml/L 络合剂 1.8ml/La
[0142] 其中，所述走位剂的配方如下： 奈基分聚氧乙燦酿 8 g/L 糖精 80 g/L
[0143] PEG-6000 8 g/L 亚甲基二萘磺酸钠 4 g/L。
[0144] 所述光亮剂的配方如下： 苯叉丙酮 8 g/L 直链脂肪醇聚氧乙烯醚 15 g/L
[0145] 直链烷基酚聚氧乙烯醚 5 g/L 苯甲酸钠 1.2 g/L Ν,Ν-二乙基丙炔胺硫酸盐 0,8 g/L。
[0146] 所述络合剂的配方如下：
[0147] 苯并三氮唑 5g/L
[0148] 四羟乙基乙二胺150g/L。
[0149] 上述电镀液配方、走位剂配方、光亮剂配方、以及络合剂配方采用的溶剂为水。利 用上述电镀液进行电镀的工艺：电镀温度为30°C、电镀液的pH值为5.8、阴极电流密度为 2. OA/dm2、阳极为锌板。
[0150] 本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
【主权项】
1. 一种酸性全氯化物体系电锻光亮锋儀合金的电锻液，其特征在于，其电锻液的配方 如下： 氯化镶 80~llOgZL 氯化锋 60~80 g/L 氯化钟 140-160 g/L 氯化按 80~100 g/L 走位剂 5~ 光亮剂 ！.0~1.5γπ1^ 络合剂 ！.5~2.0mlZL。2. 根据权利要求1所述的酸性全氯化物体系电锻光亮锋儀合金的电锻液，其特征在于， 其电锻液的配方如下： 氯化辕 90~? 00 g/L 氯化锋 65~乃g/L 氯化钟 ? 45~155 g/L 氯化锭 85--95 g/L 走位剂 6~8 〇11化 光亮剂 l，2~l.:4iTil/L 络合剂 l.6~1.8ml/L。3. 根据权利要求1或2所述的酸性全氯化物体系电锻光亮锋儀合金的电锻液，其特征在 于，所述电锻液配方采用的溶剂为水。4. 根据权利要求1或2所述的酸性全氯化物体系电锻光亮锋儀合金的电锻液，其特征在 于，所述走位剂的配方如下： 蔡基芬聚氧艺婦酸 5~15 g/L 糖精 50~150 g化 PEG-600() 2~10g/L 亚甲基二蒙横酸销 1~8 g/L5. 根据权利要求4所述的酸性全氯化物体系电锻光亮锋儀合金的电锻液，其特征在于， 所述走位剂配方采用的溶剂为水。6. 根据权利要求1或2所述的酸性全氯化物体系电锻光亮锋儀合金的电锻液，其特征在 于，所述光亮剂的配方如下： 带叉两麵 2~12g/L 直链脂肪醇聚氧乙婦酸 10~20 g/L 直链烷基齡聚氧石蹄酸 2~8 g/L 苯甲酸钢 1~4 g/L 二乙基两姨胺疏酸盛 化g/L。7. 根据权利要求6所述的酸性全氯化物体系电锻光亮锋儀合金的电锻液，其特征在于， 所述光亮剂配方采用的溶剂为水。8. 根据权利要求1或2所述的酸性全氯化物体系电锻光亮锋儀合金的电锻液，其特征在 于，所述络合剂的配方如下： 苯并Ξ氮挫 2~lOg/L 四径乙基乙二胺 100~200g/L。9. 根据权利要求8所述的酸性全氯化物体系电锻光亮锋儀合金的电锻液，其特征在于， 所述络合剂配方采用的溶剂为水。10. -种利用权利要求1或2所述的酸性全氯化物体系电锻光亮锋儀合金的电锻液进行 电锻的工艺，其特征在于：电锻溫度为30~40°C、电锻液的pH值为5.5~6.5、阴极电流密度 为0.2~5.0A/血2、阳极为锋板或者儀板。
【文档编号】C25D3/56GK105970254SQ201610475078
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年6月24日
【发明人】宋文超, 李玉梁, 左正忠, 胡哲
【申请人】武汉吉和昌化工科技股份有限公司