一种高稳定性镍锡磷化学镀液的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种高稳定性镍锡磷化学镀液，属于化学试剂领域。
【背景技术】
[0002]目前国内外对二元镍系尤其是N1-P合金的研究已相当普遍，N1-P合金镀层有着明亮光着的表面和突出的机械性能，与基体附着良好，耐磨性和耐腐蚀性与其他合金镀相比优势比较明显，在化工、机械、电子、航天、能源、交通等工业领域都已大量的应用，然而随着现代化的发展，人们的要求不断提高，二元镍系合金已经不能满足科学生产的某些要求，随后又有学者开展了镍系三元复合镀的研究，目前三元化学镀层采用的自催化镍-锡-磷合金镀液及其镀层，但其不足之处是在实际操作中锡的添加量难以控制，镀液不稳定易形成絮凝性偏锡酸盐从镀液中析出，降低锡离子利用率，同时也会堆积在反应表面影响镀层性能，镀液沉积速率过快，镀层致密性不足，机械硬度和耐腐蚀性能均难以达到理想效果；为了解决上述困难，需要开发一款高稳定性、镀速平缓可控的镍锡磷合金镀液。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种高稳定性镍锡磷化学镀液。
[0004]本发明要解决的问题是目前镍锡磷化学镀液不稳定，锡盐利用率低和添加量难以控制，易形成沉淀的问题。
[0005]为实现本发明的目的，本发明采用的技术方案是:
一种高稳定性镍锡磷化学镀液，包括每升镀液含六水合二氯化镍20~45g，次亚磷酸钠15~25g,甲烷磺酸锡微胶囊(Sn (CH3SO3)2OS12),醋酸钠5~35g，醋酸6~35ml，络合剂3~10g，稳定剂4~15g，表面活性剂2~6g，余量为水，溶液的PH为4.0-5.0。
[0006]所述NiCl2.6H20 为 25g, NaH2PO2.H2O 为 20g, Sn (CH3SO3) 2iSi02^ 15g, CH 3C00Na为8g，CH3COOH为10ml，络合剂为3.5g，稳定剂为4g，表面活性剂为2g，溶液的PH为4.7，络合剂按重量百分比由下述组分组成:甘氨酸35%，柠檬酸20%，乳酸45% ;稳定剂按重量百分比由下述组分组成:乙氧基-a-萘酚磺酸(ENSA) 45%，硫脲35%，硫代硫酸钠20%，表面活性剂为正辛基硫酸钠。
[0007]所述NiCl2.6H20 为 25g, NaH2PO2.H2O 为 20g, Sn (CH3SO3) 2iSi02^ 6.5g, CH 3C00Na为7g，CH3COOH为10ml，络合剂为4g，稳定剂为4g，表面活性剂为2.5g，溶液的PH为4.0，络合剂按重量百分比由下述组分组成:甘氨酸60%，己二酸40% ;稳定剂按重量百分比由下述组分组成:乙氧基_a-萘酚磺酸(ENSA)占45%，硫脲占35%，硫代硫酸钠占20%，表面活性剂为正辛基硫酸钠。
[0008]所述NiCl2.6H20 为 35g, NaH2PO2.H2O 为 25g, Sn (CH3SO3) 2iSi02^ 20g, CH 3C00Na为15g，CH3COOH为20ml，络合剂为5g，稳定剂为Sg，表面活性剂为3.5g，溶液的PH为4.8，
络合剂按重量百分比由下述组分组成:柠檬酸30%、丙酸40%、己二酸30% ;稳定剂按重量百分比由下述组分组成:乙氧基-a-萘酚磺酸(ENSA)占40%，硫脲占30%，硫代硫酸钠占30%，表面活性剂为正辛基硫酸钠。
[0009]所述NiCl2.6H20 为 40g, NaH2PO2.H2O 为 20g, Sn (CH3SO3) 2iSi02^ 10g, CH 3C00Na为9g，CH3COOH为15ml，络合剂为8g，稳定剂为10g，表面活性剂为5g，溶液的PH为5.0，络合剂按重量百分比由下述组分组成:甘氨酸10%，丙酸20%、柠檬酸20%，乳酸50% ;稳定剂按重量百分比由下述组分组成:乙氧基_a-萘酚磺酸(ENSA)占70%，硫脲占20%，硫代硫酸钠占10%，表面活性剂为正辛基硫酸钠。
[0010]本发明的优点是:
1、添加甲烷磺酸锡微胶囊(Sn(CH3SO3)2OS12)作为锡盐，利用其特殊核壳结构能够在相对高温下保持高分散性和热稳定性，微胶囊中的SnCl4能够在特定条件下缓慢渗透进入镀液参与氧化还原反应，边渗透、边反应的动态平衡过程使镀液中锡离子浓度维持恒定，避免了锡盐加入量过多时锡离子生成沉淀析出，提高了锡盐的利用率进而增加镀层中锡的含量，也使锡盐的添加量更容易控制；选用乙氧基_a-萘酚磺酸(ENSA)、硫脲和硫代硫酸钠的复合组合作为稳定剂，因ENSA具有强还原性和配位性，使溶液更加稳定的同时能与还原剂次亚磷酸钠形成协同作用，还可作为光亮剂提高镀层光亮度；
2、本发明实施简单，锡盐添加量没有严格限制，镀液具有较高的稳定性，得到的镀层相比常规的镍锡磷三元镀层耐腐蚀性能和致密性均有明显提高，能够满足特殊用途需求，延长使用寿命降低成本，具有较好的推广应用价值。
【附图说明】
[0011]图1为本发明一种高稳定性镍锡磷化学镀液化学镀层的微观形貌图；
图2为本发明一种高稳定性镍锡磷化学镀液制得的化学镀层的电化学交流阻抗曲线.图3为本发明一种高稳定性镍锡磷化学镀液制得的化学镀层的电化学极化曲线。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图及实施例对本发明作进一步的说明。
[0013]实施例1:
按照如下配方配制一种高稳定性镍锡磷化学镀液，每升溶液中含有:
NiCl2.6H2025g
NaH2PO2.H2O20g
Sn (CH3SO3) 2iSi O215g
CH3COONa8g
CH3COOH1ml
络合剂3.5g
稳定剂4g
表面活性剂2g
余量为水；
其中络合剂为按照如下比例配制的:甘氨酸35%，柠檬酸20%，乳酸45%，稳定剂为乙氧基_a-萘酚磺酸(ENSA)、硫脲、硫代硫酸钠混合，其中乙氧基-a-萘酚磺酸(ENSA)占45%，硫脲占35%，硫代硫酸钠占20%，表面活性剂为正辛基硫酸钠，依次配制完溶液后，用稀硫酸和碳酸氢钾溶液调节PH为4.7，施镀温度为85°C ；
得到的镍磷合金镀层性能指标:
腐蚀电位-645mV (vs SCE)
中性盐雾试验(32 μ m) 2000~2500h 沉积速率25 μ m/h
显微硬度1122HV
孔隙率无
其中显微硬度采用HXR-1000TM数字式显微硬度计，中性盐雾采用上海JK-FH90复合盐雾试验箱。
[0014]实施例2:
按照如下配方配制一种高稳定性镍锡磷化学镀液，每升溶液中含有:
NiCl2.6H2025g
NaH2PO2.H2O20g
Sn (CH3SO3) 2iS126.5g
CH3COONa7g
CH3COOH1ml
络合剂4g
稳定剂4g
表面活性剂2.5g
余量为水；
其中络合剂为按照如下比例配制的:甘氨酸60%，己二酸40%，稳定剂为乙氧基-a-萘酚磺酸(ENSA)、硫脲、硫代硫酸钠混合，其中乙氧基-a-萘酚磺酸(ENSA)占45%，硫脲占35%，硫代硫酸钠占20%，表面活性剂为正辛基硫酸钠，依次配制完溶液后，用稀硫酸和碳酸氢钾溶液调节PH为4.0，施镀温度为90°C ；
得到的镍磷合金镀层性能指标:
腐蚀电位-575mV (vs SCE)
中性盐