专利名称：：镁合金直接化学镀Ni-P-SiC镀液配方及施镀工艺的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种化学复合镀镀液配方及施镀工艺，具体是一种镁合金直接化学镀Ni-P-SiC镀液配方及施镀工艺方法，属于镁合金表面处理
技术领域：
。
背景技术：
：镁合金由于具有密度低，比强度、比刚度高以及良好的铸造和切削加工性能等在航空航天、电子通讯、汽车制造、国防军工等领域具有广阔的应用前景。但耐蚀性和耐磨性差是制约镁合金广泛应用的主要因素。因此，增强镁合金的耐蚀性和耐磨性具有重要的意义。据科技查新和专利检索结果，传统的镁合金化学镀镍溶液多以碱式碳酸镍为主盐，其存在溶解困难，且成本高的缺陷，近期的研究多以硫酸镍为主盐，但目前在镁合金表面还没有化学镀Ni-P-SiC的专利公布。现有的在镁合金基体上进行化学镀Ni-P-SiC的文献采用的是纳米SiC，由于纳米SiC在镀液中易团聚，因此与微米SiC相比，纳米SiC更难与Ni-P共沉积，并且镀层显示出更大的粗糙度，因此，本发明提供的难镀基材镁合金上进行Ni-P-SiC化学复合镀的配方，对于提高镁合金的耐蚀性和耐磨性具有重要的意义。
发明内容针对现有技术中镁合金化学镀镍镀液配制困难、成本高，并且镁合金化学镀镍层耐蚀性和耐磨性较差的问题，本发明的目的在于提供一种镁合金化学复合镀Ni-P-SiC镀液配方及施镀工艺。本发明是通过以下技术方案实现的，本发明化学复合镀液配方由化学镀Ni-P镀液和SiC分散液组成。化学镀Ni-P镀液中包含20-30g/L硫酸镍、20-30g/L次亚磷酸钠、15-30g/L复合络合剂、15-25g/L乙酸钠、10-20g/L氟化物、l-2mg/L稳定剂、适量PH值调节剂和余量的水组成。SiC分散液由10-80mg/L的表面活性剂和l-8g/L的微米SiC经磁力搅拌而成。所述复合络合剂是下列药品之一或两种混合物拧檬酸、乳酸；所述的氟化物是下列药品之一或两种混合物氢氟酸、氟化氢铵。所述的稳定剂是下列药品之一或一种以上混合物硫脲、碘化钾、碘酸钾。所述的PH调节剂是浓氨水或氢氧化钠。PH值控制在4.8-5.6之间。所述的SiC的粒径是l-2toi。所述的表面活性剂是下列药品之一或一种以上混合物聚乙二醇、十二垸基苯磺酸钠、十二垸基硫酸钠。所述的水是蒸馏水或去离子水。本发明提供的镁合金化学镀Ni-P-SiC的施镀工艺及方法，其特征在于，具有以下的工艺过程和方法a)首先，配制好化学镀Ni-P镀液，该镀液中包含:硫酸镍20-30g/L、次亚磷酸钠20-30g/L、复合络合剂15-30g/L、乙酸钠15-25g/L、氟化物10-20g/L、稳定剂l-2mg/L和余量的水。其中，复合络合剂是下列药品之一或一种以上混合物柠檬酸、乳酸。氟化物是下列药品之一或两种混合物氢氟酸、氟化氢铵。稳定剂是下列药品之一或一种以上混合物硫脲、碘化钾、碘酸钾。水是蒸馏水或去离子水。b)然后，配制SiC分散液，分散液中包含10-80mg/L的表面活性剂和l-8g/L的微米SiC，其余为水。其中，表面活性剂是下列药品之一或两种以上混合物聚乙二醇、十二垸基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠。c)将少量镀液与SiC分散液混合先超声分散30-60min，然后加入全部镀液磁力搅拌60-120min。d)将镁合金试样碱洗、酸洗、活化后用水冲洗千净。其中，碱洗配方及工艺为60g/LNaOH+15g/LNa3PO4'12H2O溶液中，清洗10min，温度60°C。酸洗配方及工艺为85。/。H3P04溶液，清洗30s，室温。活化配方及工艺为40。/。HF溶液，清洗10-15min，室温。e)将按d)步骤处理过的镁合金样品放入第c)步溶液中进行化学复合镀。施镀时温度控制在80-90°C，PH值4.8-5.6，施镀时间60-120min，最后获得厚度为20-50nm的Ni-P-SiC。采用本工艺在镁合金表面制备的化学镀Ni-P-SiC复合镀层，镀态硬度高达758HV,镀速在17.5-24tai之间，镀层磷含量在8.11-12.94%之间，SiC含量在4-12.9%之间。SiC微粒分布均匀，镀层的高硬度和嵌在其中的SiC微粒使镀层具有良好的耐磨性，镀层的非晶态结构使其具有优良的耐蚀性能。相比现有技术，本发明具有如下优点I、镀液使用硫酸镍代替碱式碳酸镍作为镍盐引入，使得镀液配制方便，成本大为降低，镀液稳定、沉积速度快，且镀液配制过程大大简化；II、引入SiC微粒，使得镀层的耐蚀性和耐磨性大幅度提高，从而解决了镁合金耐蚀性4和耐磨性低的问题。III、本发明方法制得的Ni-P-SiC复合镀层均匀致密，镀层硬度高，与基体结合良好，可大大改善镁合金的耐蚀性和耐磨性。具体实施例方式下面结合具体实施例对本发明作更详细的说明。未标注的单位g<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>实施例一-一种镁合金化学镀Ni-P-SiC的施镀工艺及方法，包括如下步骤1、配制化学镀Ni-P镀液，按上述配方l称取药品先将上述药品用少量蒸馏水溶解，然后混合用水稀释至1L，浓氨水调PH值至4.8。2、SiC微粒的预处理复合镀前，SiC粉采用l:l的盐酸溶液浸洗24h，去除杂质，然后用蒸馏水细至中性，用乙醇脱水，烘干备用。3、配制SiC分散液及复合镀液按上述配方称取药品混合作为分散液。将处理过的SiC微粒2g与少量蒸馏水和上述表面活性剂混合，先超声分散30min，然后，加入少量上述镀液超声振荡30min，再加入余下的镀液磁力搅拌60min。4、镁合金试样的处理将面积为0.8ck2的镁合金AZ91D经碱洗、酸洗、活化后用水冲洗干净。其中，碱洗配方及工艺为60g/LNaOH+15g/LNa3PCV12H2O溶液中，清洗10min，温度60°C。酸洗配方及工艺为85。/。H3P04溶液，清洗30s,室温。活化配方及工艺为40%HF溶液，清洗10min，室温。5、施镀将处理过的镁合金试样放入85r的上述化学复合镀液中，施镀60min，施镀时搅拌速度为250r/min，在镁合金上得到厚度为21nm的均匀的Ni-P-SiC复合镀层。经测试，镀层结合力合格，镀层显微硬度为602HV，其耐磨性能远优于Ni-P镀层。镀层耐蚀性优于镁合金基体。实施例二一种镁合金化学镀Ni-P-SiC的施镀工艺及方法，具体步骤如下1、配制化学镀Ni-P镀液，按上述配方2称取药品先将上述药品用少量蒸馏水溶解，然后混合稀释至1L，浓氨水调PH值至5.2。2、SiC微粒的预处理复合镀前，SiC粉采用l:l的盐酸溶液浸洗24h，去除杂质，然后用蒸馏水细至中性，用乙醇脱水，烘干备用。3、配制SiC分散液及复合镀液称取十二垸基苯磺酸钠40mg和聚乙二醇20mg作为分散液，将处理过的SiC微粒6g与少量蒸馏水和表面活性剂混合，先超声分散30min，然后加入少量上述镀液超声振荡30tnin，再加入余下的镀液磁力搅拌60min得到复合镀液；4、镁合金试样的处理将面积为0.8dnf的镁合金AZ91D经碱洗、酸洗、活化后用水冲洗干净。其中碱洗配方及工艺为60g/LNaOH+15g/LNa3P(V12H2O溶液中，清洗10min，温度6(TC。酸洗配方及工艺为85%11*04溶液，清洗30s，室温。活化配方及工艺为40%HF溶液，清洗10min，室温。5、施镀将处理过的镁合金试样放入84'C的上述化学复合镀液中，施镀60miri，施镀时搅拌速度为300r/min，在镁合金上得到厚度为24pm的均匀的Ni-P-SiC复合镀层。经测试，镀层结合力合格，镀层显微硬度为758HV，其耐磨性能远优于Ni-P镀层。镀层耐蚀性优于镁合金基体。本发明的优点在于以硫酸镍取代碱式碳酸镍作为主盐引入，并且添加微米SiC直接进行施镀，在保持镁合金化学镀Ni-P合金优异性能的基础上，大大提高了镁合金化学镀镀层的硬度和耐磨性，解决了镁合金化学镀镍层耐磨性较低的问题，且镀液配制方便、成本低、镀液稳定、沉积速度快。最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制本发明，尽管申请人参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。权利要求1.镁合金直接化学镀Ni-P-SiC镀液配方，其特征在于，包括化学镀Ni-P镀液和微米SiC分散液；其中a)化学镀Ni-P镀液中包含硫酸镍20-30g/L、次亚磷酸钠20-30g/L、复合络合剂15-30g/L、乙酸钠15-25g/L、氟化物10-20g/L、稳定剂1-2mg/L、PH调节剂和余量的水；所述复合络合剂是下列药品之一或两种混合物柠檬酸、乳酸；所述氟化物是下列药品之一或两种混合物氢氟酸、氟化氢铵；所述稳定剂是下列药品之一或一种以上混合物硫脲、碘化钾、碘酸钾；所述PH调节剂是浓氨水或氢氧化钠；PH值控制在4.8-5.6之间。水是蒸馏水或去离子水；b)微米SiC分散液中包含10-80mg/L的表面活性剂和1-8g/L的微米SiC，其余为水；其中，表面活性剂是下列药品之一或一种以上混合物聚乙二醇、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠；SiC的粒径是1-2μm；水是蒸馏水或去离子水。2.镁合金化学镀Ni-P-SiC的施镀工艺，其特征在于，包括如下步骤1)配制化学镀Ni-P镀液按上述配方a)称取药品；2)配制SiC分散液及复合镀液按上述配方b)称取药品；将处理过的SiC与少量蒸馏水和所述表面活性剂混合；先超声分散30-60min，然后，加入全部镀液磁力搅拌60-120min得到复合镀液；3)镁合金试样的处理将镁合金试样碱洗、酸洗、活化后用水冲洗干净；其中，碱洗配方及工艺为60g/LNaOH+15g/LNa3P(V12H2O溶液中，清洗10min，温度6(TC;酸洗配方及工艺为85。/。H3P04溶液，清洗30s，室温。活化配方及工艺为40。/oHF溶液，清洗10-15min，室温；4)施镀将处理过的镁合金样品放入步骤2)的复合镀液中进行化学复合镀；施镀时温度控制在80-90°C,PH值:4.8-5.6，施镀时间60-120min，最后获得厚度为20-50叫的Ni-P-SiC。全文摘要本发明提供了一种镁合金直接化学镀Ni-P-SiC的镀液配方及施镀工艺，该配方由化学镀Ni-P镀液和SiC分散液组成。其中化学镀Ni-P镀液中包含20-30g/L硫酸镍、20-30g/L次亚磷酸钠、15-30g/L络合剂、15-25g/L乙酸钠、10-20g/L氟化物、1-2mg/L稳定剂、适量PH值调节剂和余量的水；SiC分散液由10-80mg/L的表面活性剂和1-8g/L的微米SiC经磁力搅拌而成。透过上述组成，镁合金经前处理后，在温度为80-90℃，PH值为4.8-5.6，施镀60-120min的工艺条件下即可获得厚度为20-50μm的Ni-P-SiC复合镀层。本发明以硫酸镍取代碱式碳酸镍作为主盐引入，并且添加微米SiC直接进行施镀，在保持镁合金化学镀Ni-P合金优异性能的基础上，大大提高了镁合金化学镀镀层的硬度和耐磨性，解决了镁合金化学镀镍层耐磨性较低的问题，且镀液配制方便、成本低、镀液稳定、沉积速度快。文档编号C23C18/31GK101665930SQ20091019090公开日2010年3月10日申请日期2009年9月18日优先权日2009年9月18日发明者沟引宁,黄伟九申请人:重庆理工大学