一种高磷化学镀镍液的制作方法

文档序号:12415826阅读:2874来源:国知局
本发明涉及一种镀镍工艺用化学镀镍液,特别是一种高磷化学镀镍液。
背景技术
:由于化学镀镍层具有优异的均匀性、硬度、耐磨性等综合物理化学性能,该技术已经得到了广泛应用,按镀层中磷含量不同应用于不同工业中,镀层性能与其成分和组织结构密切相关,一般把含1%~4%(重量)P的镀层称为低磷、5%~8%(重量)P的镀层称为中磷、9%~12%(重量)P的镀层称为高磷。科学技术的突飞猛进,特别是汽车、石油、航天、计算机、机械以及邮电通讯行业的发展,对镀层硬度、耐蚀性、耐磨性以及导电性、磁性、可焊性等方面都提出了更高要求。目前航空航天连接器、继电器等采用铝合金化学镀镍,镀层厚度在18~25μm,耐纯硝酸时间≥8min,中性盐雾时间≥96h,镀层磷含量≥10%,镀层磁性要求满足欧美标准,对有磁性有要求需满足NMB磁性等级,即磁性等级≤200gamma(注:1gamma=1nT,通常航空航天领取剩磁用gamma作单位)。但市售的高磷化学镀液存在成本高、沉积速率慢、开缸液使用寿命短和镀层具有剩磁的弊端,基于这种高要求的化学镀镍要求,本发明技术作了系统研究。技术实现要素:本发明的目的在于,提供一种高磷化学镀镍液。所述化学镀镍液具有成本低、优良的均镀能力、开缸液稳定、光泽度、磁性等级要求、使用寿命达11.0个MTO,在使用寿命内:平均沉积速率:12~14μm/h、镀层磷含量:10%~14%、中性盐雾时间≥96h(镀层厚度:18~25μm)、耐纯硝酸试验≥8min(镀层厚度:18~25μm)等,磁性等级≤200gamma(注:1gamma=1nT,通常航空航天领取剩磁用gamma作单位),符合欧美标准,对有磁性有要求需满足NMB磁性等级,且该镀液无铅、无镉,符合RoHS指令,属一种环保型高磷化学镀镍液。本发明的技术方案:一种高磷化学镀镍液,所述镀镍液包括开缸液和补加液。前述高磷化学镀镍液,所述开缸液包括A液和B液。前述高磷化学镀镍液,所述开缸液每1000mL含硫酸镍:22~30g/L、次亚磷酸钠:28~36g/L、柠檬酸:16~24g/L、乳酸:2~8mL/L、乙酸钠10~18g/L、丁二酸:1.5~4.5g/L、碘酸钾:0.1~0.3g/L、碘化钾:10~30mg/L、氨三乙酸:2~10mg/L、硫酸铈:2~10mg/L、硫酸铜:15~35mg/L、苯骈三氮唑:20~80mg/L、苯骈咪唑:2~10mg/L、OP-10:5~25mL/L,余量为纯水。前述高磷化学镀镍液,所述开缸液每1000mL含硫酸镍:24~28g/L、次亚磷酸钠:30~34g/L、柠檬酸:18~22g/L、C3H6O3:4~6mL/L、乙酸钠:13~17g/L、丁二酸:2.5~3.5g/L、碘酸钾:0.15~0.25g/L、碘化钾:15~20mg/L、氨三乙酸:4~8mg/L、硫酸铈:4~8mg/L、硫酸铜:20~30mg/L、苯骈三氮唑:40~60mg/L、笨骈咪唑:4~8mg/L、OP-10:10~20mL/L,余量为纯水;具体地说:每1000mL所述槽液含硫酸镍:26g/L、次亚磷酸钠:32g/L、柠檬酸:20g/L、乳酸:5mL/L、乙酸钠:15g/L、丁二酸:3.0g/L、碘酸钾:0.2g/L、碘化钾:17mg/L、氨三乙酸:6mg/L、硫酸铈:6mg/L、硫酸铜:15mg/L苯骈三氮唑:50mg/L、笨骈咪唑:6mg/L、OP-10:15mL/L,余量为纯水。前述高磷化学镀镍液,所述开缸液这样制备:(1)A液的配制①取200mL的纯水,搅拌下缓慢加入柠檬酸,搅拌均匀,得a品,备用;②取400mL的纯水,加入硫酸镍,直至完全溶解,得b品,将b加入a品中,得c品,备用;③取300mL的纯水,将丁二酸、碘化钾在不断搅拌下溶解,得d品,将d品加入c中并转移至1000mL的定容瓶中定容制得A液,备用;(2)B液的配制①取200mL的纯水,搅拌下依次缓慢加入柠檬酸和乳酸,搅拌均匀,得e品,备用;②取300mL的纯水,加入次亚磷酸钠,直至完全溶解,得f品,将f加入e品中,得g品,备用;③取300mL的纯水,将碘酸钾、丁二酸、氨三乙酸、碘化钾、的硫酸铈、硫酸铜、苯骈咪唑、苯骈三氮唑、OP-10在不断搅拌下依次溶解,得h品,将h品加入g品中并转移至1000mL的定容瓶中定容制得B液,备用;(3)所述开缸液1000mL的配制取A液50~55mL和B液165~175mL混合稀释至900mL,用1+1氨水调节pH至4.8±0.1,最后调整液面升温至88±2℃即可。前述高磷化学镀镍液,所述补加液包含如权利要求6所述配比及方法制成的A液和C液。前述高磷化学镀镍液,所述C液这样制备:①取400mL的纯水,搅拌下缓慢加入350~360g的次亚磷酸钠,直至完全溶解,得i品,备用;③取300mL的纯水,加入30~40g的乙酸钠,直至完全溶解,得j品,将j加入i品中,得k品,备用;④取200mL的纯水,将190~210mg的碘酸钾、20~30mg的硫酸铈、60~70mg的硫酸铜、30~40mg的苯骈咪唑、25~35mL的OP-10在不断搅拌下依次溶解,得l品,将l加入k中并转移至1000mL的定容瓶中定容制得C液,即得。前述高磷化学镀镍液,所述C液这样制备:①取400mL的纯水,搅拌下缓慢加入355g的次亚磷酸钠,直至完全溶解,得i品,备用;③取300mL的纯水,加入35g的乙酸钠,直至完全溶解,得j品,将j加入i品中,得k品,备用;④取200mL的纯水,将200mg的碘酸钾、25mg的硫酸铈、65mg的硫酸铜、35mg的苯骈咪唑、30mL的OP-10在不断搅拌下依次溶解,得l品,将l加入k中并转移至1000mL的定容瓶中定容制得C液,即得。一种前述高磷化学镀镍液镀镍的工艺,包括以下步骤:(1)铝合金镀件预处理:首先将镀件进行超声波化学除油→水洗→碱蚀→热水洗→水洗→化学腐蚀→去黑灰→水洗→第一次浸锌→水洗→退锌→第二次浸锌→水洗→预镀镍→水洗;(2)化学镀镍:将开缸液加入带有循环过滤、恒温控制、阴极移动的化学镀镍槽中,然后将预处理好的镀件放入镀槽中即可;(3)后处理:将施镀完的零件先进行逆流漂洗,钝化后逆流漂洗,最后在80℃的热水中洗涤后吹干即可;(4)维护:分别向开缸液中补加A液和C液,按照工作时每隔半个时分析补加,当镍离子每下降0.1g,补加由A液和C液各10mL组成的补加液,并用1+1氨水调节pH至4.8±0.1,当开缸液中亚磷酸根达180g/L时,即达到开缸液的容忍值时开缸液按报废处理。与现有技术相比,本发明方法制备的化学镀镍液具有成本低、优良的均镀能力、开缸液稳定、光泽度、磁性等级要求、使用寿命达11.0个MTO,在使用寿命内:平均沉积速率:12~14μm/h、镀层磷含量:10%~14%、中性盐雾时间≥96h(镀层厚度:18~25μm)、耐纯硝酸试验≥8min(镀层厚度:18~25μm)等,磁性等级≤200gamma(注:1gamma=1nT,通常航空航天领取剩磁用gamma作单位),符合欧美标准,对有磁性有要求需满足NMB磁性等级,且该镀液无铅、无镉,符合RoHS指令,属一种环保型高磷化学镀镍液。具体实施方式实施例1.每1000mL所述开缸液含:硫酸镍:26g/L、次亚磷酸钠:32g/L、柠檬酸:20g/L、乳酸:5mL/L、乙酸钠:15g/L、丁二酸:3.0g/L、碘酸钾:0.2g/L、碘化钾:17mg/L、氨三乙酸:6mg/L、硫酸铈:6mg/L、硫酸铜:15mg/L苯骈三氮唑:50mg/L、笨骈咪唑:6mg/L、OP-10:15mL/L,余量为纯水。开缸液的制备:(1)A液的配制①取200mL的纯水,搅拌下缓慢加入柠檬酸,搅拌均匀,得a品,备用;②取400mL的纯水,加入硫酸镍,直至完全溶解,得b品,将b加入a品中,得c品,备用;③取300mL的纯水,将丁二酸、碘化钾在不断搅拌下溶解,得d品,将d品加入c中并转移至1000mL的定容瓶中定容制得A液,备用;(2)B液的配制①取200mL的纯水,搅拌下依次缓慢加入柠檬酸和乳酸,搅拌均匀,得e品,备用;②取300mL的纯水,加入次亚磷酸钠,直至完全溶解,得f品,将f加入e品中,得g品,备用;③取300mL的纯水,将碘酸钾、丁二酸、氨三乙酸、碘化钾、硫酸铈、硫酸铜、35mg的苯骈咪唑、295mg的苯骈三氮唑、88mL的OP-10在不断搅拌下依次溶解完全,得h品,将h品加入g品中并转移至1000mL的定容瓶中定容制得B液,备用;(3)1000mL所述开缸液配制取A液53mL和B液170mL混合稀释至900mL,用1+1氨水调节pH至4.8±0.1,最后调整液面升温至88±2℃即可。所述C液这样制备:①取400mL的纯水,搅拌下缓慢加入355g的次亚磷酸钠,直至完全溶解,得i品,备用;②取300mL的纯水,加入35g的乙酸钠,直至完全溶解,得j品,将j加入i品中,得k品,备用;③取200mL的纯水,将200mg的碘酸钾、25mg的硫酸铈、65mg的硫酸铜、35mg的苯骈咪唑、30mL的OP-10在不断搅拌下依次溶解,得l品,将l加入k中并转移至1000mL的定容瓶中定容制得C液,即得。使用所述高磷化学镀镍液镀镍的工艺,包括以下步骤:(1)铝合金镀件预处理:首先将镀件进行超声波化学除油→水洗→碱蚀→热水洗→水洗→化学腐蚀→去黑灰→水洗→第一次浸锌→水洗→退锌→第二次浸锌→水洗→预镀镍→水洗;(2)化学镀镍:将开缸液加入带有循环过滤、恒温控制、阴极移动的化学镀镍槽中,然后将预处理好的镀件放入镀槽中即可;(3)后处理:将施镀完的零件先进行逆流漂洗,钝化后逆流漂洗,最后在80℃的热水中洗涤后吹干即可;(4)维护:分别向开缸液中补加A液和C液,按照工作时每隔半个时分析补加,当镍离子每下降0.1g,补加由A液和C液各10mL组成的补加液,并用1+1氨水调节pH至4.8±0.1,当开缸液中亚磷酸根达180g/L时,即达到开缸液的容忍值时开缸液按报废处理。实施例2:每1000mL所述开缸液含:硫酸镍:30g/L、次亚磷酸钠:36g/L、柠檬酸:24g/L、乳酸:8mL/L、乙酸钠18g/L、丁二酸:4.5g/L、碘酸钾:0.3g/L、碘化钾:30mg/L、氨三乙酸:10mg/L、硫酸铈:10mg/L、硫酸铜:35mg/L、苯骈三氮唑:80mg/L、苯骈咪唑:10mg/L、OP-10:25mL/L,余量为纯水。开缸液的制备:(1)A液的配制①取200mL的纯水,搅拌下缓慢加入柠檬酸,搅拌均匀,得a品,备用;②取400mL的纯水,加入硫酸镍,直至完全溶解,得b品,将b加入a品中,得c品,备用;③取300mL的纯水,将丁二酸、碘化钾在不断搅拌下溶解,得d品,将d品加入c中并转移至1000mL的定容瓶中定容制得A液,备用;(2)B液的配制①取200mL的纯水,搅拌下依次缓慢加入柠檬酸和乳酸,搅拌均匀,得e品,备用;②取300mL的纯水,加入次亚磷酸钠,直至完全溶解,得f品,将f加入e品中,得g品,备用;③取300mL的纯水,将碘酸钾、丁二酸、氨三乙酸、碘化钾、的硫酸铈、硫酸铜、苯骈咪唑、苯骈三氮唑、OP-10在不断搅拌下依次溶解,得h品,将h品加入g品中并转移至1000mL的定容瓶中定容制得B液,备用;(3)所述开缸液1000mL的配制取A液55mL和B液175mL混合稀释至900mL,用1+1氨水调节pH至4.8±0.1,最后调整液面升温至88±2℃,即可。C液的制备:①取400mL的纯水,搅拌下缓慢加入360g的次亚磷酸钠,直至完全溶解,得i品,备用;③取300mL的纯水,加入40g的乙酸钠,直至完全溶解,得j品,将j加入i品中,得k品,备用;④取200mL的纯水,将210mg的碘酸钾、30mg的硫酸铈、70mg的硫酸铜、40mg的苯骈咪唑、35mL的OP-10在不断搅拌下依次溶解,得l品,将l加入k中并转移至1000mL的定容瓶中定容制得C液,即得。使用所述高磷化学镀镍液镀镍的工艺,包括以下步骤:(1)铝合金镀件预处理:首先将镀件进行超声波化学除油→水洗→碱蚀→热水洗→水洗→化学腐蚀→去黑灰→水洗→第一次浸锌→水洗→退锌→第二次浸锌→水洗→预镀镍→水洗;(2)化学镀镍:将开缸液加入带有循环过滤、恒温控制、阴极移动的化学镀镍槽中,然后将预处理好的镀件放入镀槽中即可;(3)后处理:将施镀完的零件先进行逆流漂洗,钝化后逆流漂洗,最后在80℃的热水中洗涤后吹干即可;(4)维护:分别向开缸液中补加A液和C液,按照工作时每隔半个时分析补加,当镍离子每下降0.1g,补加由A液和C液各10mL组成的补加液,并用1+1氨水调节pH至4.8±0.1,当开缸液中亚磷酸根达180g/L时,即达到开缸液的容忍值时开缸液按报废处理。实施例3.所述开缸液每1000mL含:22g/L、次亚磷酸钠:28g/L、柠檬酸:16g/L、乳酸:2mL/L、乙酸钠10g/L、丁二酸:1.5g/L、碘酸钾:0.1g/L、碘化钾:10mg/L、氨三乙酸:2mg/L、硫酸铈:2mg/L、硫酸铜:15mg/L、苯骈三氮唑:20mg/L、苯骈咪唑:2mg/L、OP-10:5mL/L,余量为纯水开缸液的制备:(1)A液的配制①取200mL的纯水,搅拌下缓慢加入柠檬酸,搅拌均匀,得a品,备用;②取400mL的纯水,加入硫酸镍,直至完全溶解,得b品,将b加入a品中,得c品,备用;③取300mL的纯水,将丁二酸、碘化钾在不断搅拌下溶解,得d品,将d品加入c中并转移至1000mL的定容瓶中定容制得A液,备用;(2)B液的配制①取200mL的纯水,搅拌下依次缓慢加入柠檬酸和乳酸,搅拌均匀,得e品,备用;②取300mL的纯水,加入次亚磷酸钠,直至完全溶解,得f品,将f加入e品中,得g品,备用;③取300mL的纯水,将碘酸钾、丁二酸、氨三乙酸、碘化钾、的硫酸铈、硫酸铜、苯骈咪唑、苯骈三氮唑、OP-10在不断搅拌下依次溶解,得h品,将h品加入g品中并转移至1000mL的定容瓶中定容制得B液,备用;(3)所述开缸液1000mL的配制取A液55mL和B液175mL混合稀释至900mL,用1+1氨水调节pH至4.8±0.1,最后调整液面升温至88±2℃,即可。C液的制备:①取400mL的纯水,搅拌下缓慢加入360g的次亚磷酸钠,直至完全溶解,得i品,备用;③取300mL的纯水,加入40g的乙酸钠,直至完全溶解,得j品,将j加入i品中,得k品,备用;④取200mL的纯水,将210mg的碘酸钾、30mg的硫酸铈、70mg的硫酸铜、40mg的苯骈咪唑、35mL的OP-10在不断搅拌下依次溶解,得l品,将l加入k中并转移至1000mL的定容瓶中定容制得C液,即得。使用所述高磷化学镀镍液镀镍的工艺,包括以下步骤:(1)铝合金镀件预处理:首先将镀件进行超声波化学除油→水洗→碱蚀→热水洗→水洗→化学腐蚀→去黑灰→水洗→第一次浸锌→水洗→退锌→第二次浸锌→水洗→预镀镍→水洗;(2)化学镀镍:将开缸液加入带有循环过滤、恒温控制、阴极移动的化学镀镍槽中,然后将预处理好的镀件放入镀槽中即可;(3)后处理:将施镀完的零件先进行逆流漂洗,钝化后逆流漂洗,最后在80℃的热水中洗涤后吹干即可;(4)维护:分别向开缸液中补加A液和C液,按照工作时每隔半个时分析补加,当镍离子每下降0.1g,补加由A液和C液各10mL组成的补加液,并用1+1氨水调节pH至4.8±0.1,当开缸液中亚磷酸根达180g/L时,即达到开缸液的容忍值时开缸液按报废处理。申请人对本发明镀镍液进行了性能测试:具体如下:1测试项目1.1本发明镀镍液:按实施例1进行制备;1.2对比镀镍液1:市售。2测试方法和结果分别取本发明镀镍液和对比镀镍液,镀层18-25μm厚度后,进行测试,测试的性能和结果见表1.表1测试结果序号对比镀镍液1本发明镀镍液1平均沉积速率10~13μm/h12~14μm/h2磷含量9%~14%10%~14%3耐纯硝酸实验≥8min≥8min4中性盐雾试验≥96h≥96h5开缸液使用寿命9.0个MTO11.0个MTO6镀层光泽度285Gs296Gs7镀层磁性182gamma48gamma由表可知,本发明镀镍液磷含量高,综合性能好。另外,本发明镀镍液成本低,100L本发明开缸液的成本为1045元,而对比开缸液的成本为1560元。。当前第1页1 2 3 
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