本发明属于表面化学处理
技术领域：
，具体涉及一种锡焊铜件表面化学镀镍溶液及其镀镍工艺。
背景技术：
：化学镀又称为无电解镀，是一种新型的金属表面处理技术，即在不通电的情况下，利用氧化还原反应产生金属，在具有催化表面的镀件上形成镀层的过程。化学镀镍不用外来电流，借氧化还原作用在制件的表面上沉积一层镍，用于提高抗蚀性和耐磨性，增加光泽和美观，不必再经抛光。化学镀镍的过程一般为：将被镀制件浸入以硫酸镍、次磷酸二氢钠、乙酸钠和硼酸所配成的混合溶液内，在一定酸度和温度下发生变化，溶液中的镍离子被次磷酸二氢钠还原为原子而沉积于制件表面上，形成细致光亮的镍镀层。化学镀镍经过多年的不断探索与研究，近几年已发展的相对成熟，其应用的领域很广，具体包括金属表面镀镍如钢铁镀镍、不锈钢镀镍、铝镀镍、铜镀镍等以及非金属表面镀镍如陶瓷镀镍、玻璃镀镍、金刚石镀镍、碳片镀镍、塑料镀镍、树脂镀镍等，但化学镀镍自身也存在很多缺点，如镀液的组成复杂，对工作温度要求高，有些制件在化学镀镍后容易漏镀，装饰性不如电镀，光亮性不足。目前，对于焊锡铜件(尤其是黄铜件)，一般需要先用碱铜打底，然后进行镀化学镍，否则容易漏镀(漏铜)，且镀层与锡焊件表面的结合力差，影响使用。例如，中国专利文献cn107119266a公开了锡焊铜件表面化学镀镍溶液及其镀镍工艺，该化学镀镍溶液包括硫酸镍22.5～27g/l、硫酸铜0.12～0.25g/l、还原剂24～30g/l、络合剂5～10g/l、稳定剂2～3ml/l、加速剂2～5g/l和ph缓冲剂12～18g/l，通过在化学镍溶液中加入适量的硫酸铜，再进行化学镀，使得锡焊制件的表面与镍的结合效果得到有效改善，且镀层均匀，并不再出现漏镀的情况，但是反应过程中产生的氢气泡会导致镀件表面产生条纹或麻点。中国专利文献cn1396303a公开了一种金属镀液，该金属镀液以水作为溶剂，还包括硫酸镍或氯化镍、络合剂柠檬酸钠、稳定剂丙烯基硫脲、味精、硫酸铜以及十二烷基硫酸钠，具有结构稳定、操作方便、无污染的优点，但是该镀液中的十二烷基硫酸钠是一种具有优异的发泡能力的阴离子表面活性剂，会进一步导致镀件表面产生气泡进而产生条纹或者斑点，并且该金属镀液对金属的沉积效果不佳。因此，需要提供一种性质稳定、使用寿命长的化学镀镍溶液，以改善其表面化学镀镍时所产生的条纹或者麻点等质量问题，改善镀层的质量。技术实现要素：本发明的目的旨在克服现有技术存在的不足，提供一种锡焊铜件表面化学镀镍溶液及其镀镍工艺，该化学镀镍溶液性质稳定，得到的镀层性能好，质量佳，不会使镀件表面产生氢气泡进而使底层产生条纹或麻点。为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种锡焊铜件表面化学镀镍溶液，所述化学镀镍溶液以水为溶剂，每升化学镀镍溶液中包括以下组分：硫酸镍20～25g/l、硫酸铜0.1～0.2g/l、次亚磷酸钠22～26g/l、络合剂5～10g/l、稳定剂2～3g/l、丙酸2～5g/l、醋酸钠12～18g/l和表面活性剂0.1～0.5g/l。进一步地，所述每升化学镀镍溶液中包括以下组分：硫酸镍22.5g/l、硫酸铜0.15g/l、次亚磷酸钠24g/l、络合剂8g/l、稳定剂2.5g/l、丙酸4g/l、醋酸钠15g/l和表面活性剂0.3g/l。进一步地，所述络合剂为乳酸、苹果酸和甘氨酸中的至少一种。进一步地，所述稳定剂为海藻酸和l-胱氨酸，所述海藻酸和l-胱氨酸的质量比为(0.5～0.8)：1。更进一步地，所述海藻酸和l-胱氨酸的质量比为0.65：1。进一步地，所述表面活性剂为单硬脂酸甘油酯和辛基酚聚氧乙烯醚，所述单硬脂酸甘油酯和辛基酚聚氧乙烯醚的质量比为1：(0.2～0.5)。更进一步地，所述单硬脂酸甘油酯和辛基酚聚氧乙烯醚的质量比为1：0.4。上述锡焊铜件表面化学镀镍溶液的镀镍工艺，包括以下步骤：s1、按照配方量制备化学镀镍溶液，然后将所述化学镀镍溶液注入镀槽；s2、将扁平的锡焊铜件进行常温下浸泡环保型洗板水2～3min，除去铜件上的松香，然后进行超声波除油5～10min，温度60～70℃，后续依次进行水洗、活化以及再水洗，得到预处理的锡焊铜件；s3、将预处理的锡焊铜件置于镀槽中施镀5～10min，施镀过程中温度控制在85～90℃，ph值控制在4.5～5。在本发明的技术方案中，主盐采用硫酸镍，次亚磷酸钠作为还原剂，提供次亚磷酸离子，将二价镍离子还原为金属镍；其次，在镀镍反应过程中，镀件表面会产生氢气泡进而使底层产生条纹或麻点，影响镀层的质量，因此本发明化学镀镍溶液配方中加入了表面活性剂单硬脂酸甘油酯和辛基酚聚氧乙烯醚，两者以一定的比例进行复配，有助于镀件表面气体的逸出，降低了镀层的孔隙率，避免了镀层表面产生条纹或者麻点，提高镀层的质量；再者，现有的化学镀镍溶液成分复杂，易发生自分解反应，导致镀液寿命减短，现有的单一型稳定剂无法满足保持化学镀镍溶液稳定性的要求，因此，本发明化学镀镍溶液配方中加入了稳定剂海藻酸和l-胱氨酸，两者以一定的比例进行复配，很好的保持了镀镍溶液的稳定性，延长其使用寿命。与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：(1)本发明锡焊铜件表面化学镀镍溶液的配方中加入了表面活性剂单硬脂酸甘油酯和辛基酚聚氧乙烯醚，两者协同作用，比例合理，避免了镀件表面的气泡使镀层表面产生条纹或者麻点，提高了镀层的质量。(2)本发明锡焊铜件表面化学镀镍溶液在进行镀镍之前，不需要采用碱铜打底，节省工艺的同时更加的环保，加入适量的硫酸铜，再进行化学镀，使得锡焊铜件的表面与镍的结合效果得到有效改善，且镀层均匀，并不再出现漏镀的情况，结合力好。(2)本发明锡焊铜件表面化学镀镍溶液性质稳定，使用寿命长，同时应用于锡焊铜件表面镀镍时工艺简单，适合工业化推广应用。具体实施方式以下通过具体实施方式的描述对本发明作进一步说明，但这并非是对本发明的限制，本领域技术人员根据本发明的基本思想，可以做出各种修改或改进，但是只要不脱离本发明的基本思想，均在本发明的范围之内。实施例1、本发明锡焊铜件表面化学镀镍溶液及其镀镍工艺本发明实施例1锡焊铜件表面化学镀镍溶液，所述化学镀镍溶液以水为溶剂，每升化学镀镍溶液中由以下组分组成：硫酸镍20g/l、硫酸铜0.1g/l、次亚磷酸钠22g/l、乳酸2g/l、苹果酸2g/l、甘氨酸1g/l、稳定剂2g/l、丙酸2g/l、醋酸钠12g/l和表面活性剂0.1g/l。所述稳定剂为海藻酸和l-胱氨酸，所述海藻酸和l-胱氨酸的质量比为0.5：1。所述表面活性剂为单硬脂酸甘油酯和辛基酚聚氧乙烯醚，所述单硬脂酸甘油酯和辛基酚聚氧乙烯醚的质量比为1：0.2。上述锡焊铜件表面化学镀镍溶液的镀镍工艺，包括以下步骤：s1、按照配方量制备化学镀镍溶液，然后将所述化学镀镍溶液注入镀槽；s2、将扁平的锡焊铜件进行常温下浸泡环保型洗板水2.5min，以除去工件上的松香，然后进行超声波除油10min，温度65℃，后续依次进行水洗、采用0.1g/l氯化钯和100ml/l盐酸活化以及再水洗，得到预处理的锡焊铜件；s3、将预处理的锡焊铜件置于镀槽中施镀5min，施镀过程中温度控制在85℃，ph值控制在4.5。实施例2、本发明锡焊铜件表面化学镀镍溶液及其镀镍工艺本发明实施例2锡焊铜件表面化学镀镍溶液，所述化学镀镍溶液以水为溶剂，每升化学镀镍溶液中由以下组分组成：硫酸镍22.5g/l、硫酸铜0.15g/l、次亚磷酸钠24g/l、乳酸3g/l、苹果酸3g/l、甘氨酸2g/l、稳定剂2.5g/l、丙酸4g/l、醋酸钠15g/l和表面活性剂0.3g/l。所述稳定剂为海藻酸和l-胱氨酸，所述海藻酸和l-胱氨酸的质量比为0.65：1。所述表面活性剂为单硬脂酸甘油酯和辛基酚聚氧乙烯醚，所述单硬脂酸甘油酯和辛基酚聚氧乙烯醚的质量比为1：0.4。上述锡焊铜件表面化学镀镍溶液的镀镍工艺，包括以下步骤：s1、按照配方量制备化学镀镍溶液，然后将所述化学镀镍溶液注入镀槽；s2、将扁平的锡焊铜件进行常温下浸泡环保型洗板水2.5min，以除去工件上的松香，然后进行超声波除油10min，温度65℃，后续依次进行水洗、采用0.1g/l氯化钯和100ml/l盐酸活化以及再水洗，得到预处理的锡焊铜件；s3、将预处理的锡焊铜件置于镀槽中施镀8min，施镀过程中温度控制在87℃，ph值控制在4.7。实施例3、本发明锡焊铜件表面化学镀镍溶液及其镀镍工艺本发明实施例3锡焊铜件表面化学镀镍溶液，所述化学镀镍溶液以水为溶剂，每升化学镀镍溶液中由以下组分组成：硫酸镍25g/l、硫酸铜0.2g/l、次亚磷酸钠26g/l、乳酸4g/l、苹果酸3g/l和甘氨酸3g/l、稳定剂3g/l、丙酸5g/l、醋酸钠18g/l和表面活性剂0.5g/l。所述稳定剂为海藻酸和l-胱氨酸，所述海藻酸和l-胱氨酸的质量比为0.8：1。所述表面活性剂为单硬脂酸甘油酯和辛基酚聚氧乙烯醚，所述单硬脂酸甘油酯和辛基酚聚氧乙烯醚的质量比为1：0.5。上述锡焊铜件表面化学镀镍溶液的镀镍工艺，包括以下步骤：s1、按照配方量制备化学镀镍溶液，然后将所述化学镀镍溶液注入镀槽；s2、将扁平的锡焊铜件进行常温下浸泡环保型洗板水2.5min，以除去工件上的松香，然后进行超声波除油10min，温度65℃，后续依次进行水洗、采用0.1g/l氯化钯和100ml/l盐酸活化以及再水洗，得到预处理的锡焊铜件；s3、将预处理的锡焊铜件置于镀槽中施镀10min，施镀过程中温度控制在90℃，ph值控制在5。对比例1与实施例2相比，本对比例的区别仅在于：所述单硬脂酸甘油酯和辛基酚聚氧乙烯醚的质量比为1：0.7。对比例2与实施例2相比，本对比例的区别仅在于：所述表面活性剂为单硬脂酸甘油酯。对比例3与实施例2相比，本对比例的区别仅在于：所述稳定剂为海藻酸。对比例4与实施例2相比，本对比例的区别仅在于：所述稳定剂为l-胱氨酸。对比例5与实施例2相比，本对比例的区别仅在于：所述海藻酸和l-胱氨酸的比例为1：1。试验例一、化学镀镍溶液所得镀层的性能测试1、试验材料：实施例1～3和对比例1～2化学镀镍溶液施镀所得的锡焊铜件表面镀层；2、试验方法：对实施例1～3和对比例1～2化学镀镍溶液施镀所得的锡焊铜件表面镀层的硬度、结合力、镀速、膜厚、漏镀情况进行测试，各项测试方法如下：硬度测试：采用hxr-1000tm数字式显微硬度计进行测量；结合力测试：用一刀口为30度锐角的硬质钢划刀，在镀层表面上划两条相距2mm的平行线，观察划线间的镀层是否翘起或剥离；镀速测试：采用x-射线荧光仪进行测定；漏镀情况：采用目视法进行观察；条纹或麻点测试：采用目视法进行观察。3、试验结果：如表1所示。表1化学镀镍溶液所得镀层的性能测试结果(1)由上表1可知，本发明实施例1～3化学镀镍溶液所得的锡焊铜件表面镀层性能良好，具有良好的硬度、结合力以及镀速，无漏镀情况、条纹或者麻点的产生，说明本发明各组分间协同作用，制得的化学镀镍溶液性能佳，质量好；(2)与实施例2相比，对比例1改变了单硬脂酸甘油酯和辛基酚聚氧乙烯醚的质量比，制备的化学镀镍溶液应用于锡焊铜件表面所得的镀层出现少许条纹或斑点，质量有所下降，对比例2中表面活性剂仅采用单硬脂酸甘油酯，制备的化学镀镍溶液应用于锡焊铜件表面所得的镀层出现很多条纹或斑点，质量明显下降，说明本发明表面活性剂采用单硬脂酸甘油酯和辛基酚聚氧乙烯醚，两者以一定的比例进行复配，有助于镀件表面气体的逸出，降低镀层的孔隙率，镀层不会产生条纹或者斑点，提高了镀层的质量。试验例二、化学镀镍溶液的稳定性测试1、试验材料：实施例1～3和对比例3～5化学镀镍溶液所得的锡焊铜件表面镀层；2、试验方法：采用氯化钯滴定升温法来测定化学镀镍溶液的稳定性，具体步骤如下：在60℃条件下，向实施例1～3和对比例3～5制备的化学镀镍溶液中滴入浓度为100×10-6的氯化钯1ml，并且对溶液进行升温，加热温度为1.5℃/min，以分解温度作为衡量化学镀镍溶液稳定性的参数；3、试验结果：如表2所示。表2化学镀镍溶液的稳定性测试结果项目分解温度(℃)实施例1110实施例2115实施例3102对比例372对比例480对比例585(1)由上表2可知，实施例1～3制备的化学镀镍溶液的分解温度明显高于镀镍工艺的温度(85～90℃)，其中以实施例2制备的化学镀镍溶液的分解温度最高，稳定性最好，为本发明的最佳实施例；(2)与实施例2相比，对比例2中稳定剂仅为海藻酸，制备的化学镀镍溶液的分解温度明显降低；对比例2中稳定剂仅为l-胱氨酸，制备的化学镀镍溶液的分解温度也明显降低；对比例3改变了稳定剂海藻酸和l-胱氨酸的比例，制备的化学镀镍溶液的分解温度有所降低，说明本发明稳定剂采用海藻酸和l-胱氨酸复配比例适宜，协同作用，制备的化学镀镍溶液分解温度高，稳定性好。上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属
技术领域：
中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。当前第1页12