专利名称：一种低温快速黑镍水的制作方法
技术领域：
本发明属于金属材料表面处理技术领域，具体地说，涉及一种低温快速黑镍水。
背景技术：
黑镍镀层呈黑色，具有很强的消光能力，常应用于光学仪器和摄影设备等某些有特殊要求的行业，黑镍镀层对太阳能有着较高的吸收率，可用于太阳能集热板。近来，在国内的装饰应用方面呈上升趋势，尤其在钟表、灯具、皮革饰件等方面广泛流行。黑镍镀层比较硬，耐磨性及耐蚀性较差，而且直接在钢铁件上镀黑镍，镀层与基体的结合力差，经抛光后颜色会变浅。一般是在光亮镀镍层上闪镀一层较薄的黑镍层(只有2mm左右)，再进行镀后涂漆或浸油处理，从而获得典雅、别具一格的枪黑色镍光亮镀层。黑镍镀层可由Ni-Si合金镀液，Ni-Sn合金镀液获得。在Ni-Si黑镍镀层中，含有较高的非金属相，如镍的硫化物，锌的硫化物和有机物等的混合物。硫化物的形成，是由于硫氰酸根在阴极上还原游离出硫离子，镀液中镍离子、锌离子形成，在阴极上与镍共沉积， 至于黑色是镀层中存在黑色硫化镍所致，或者镀层结构本身所呈现的颜色。从黑镍镀液中镀得的黑镍镀层，含镍40-60%、锌20-30%、硫10-15%、有机物10%左右。硫氰酸盐的分解产物则是镀层中有机物的主要来源。CN 1010M697A公开了一种电镀黑镍及其电镀工艺，其特征在于电镀黑镍由下述重量份数的原料组成氯化钠1份、硫酸锌2份、硫酸镍4-6份、硫氰酸铵2-3份、络合剂0.2-0. 4份。按下述电镀方法在工件上镀黑镍层配制比例为1000L的电镀液中含有 80-150kg的电镀黑镍，温度在40-50°C，调pH值在5. 5-6. 5，挂入碳板或镍板阳极及待镀工件阴极，接通电源，以0. 1-0. 3安培/平方分米的电流进行电镀，电镀5-7分钟后即可。镀后的工件进行拉丝处理、浸油或涂漆处理。该发明产品的操作温度需要40-50°C，操作时间需要5-7分钟，需要温度高，加热时间长，造成了能源的浪费。传统镀黑镍的工艺，加工时温度需要50_70°C，以2000升镀液为例，加热从常温加热到60°C需要10000W的电加热棒加热6-8小时才能生产。平时不镀的时候还要保温加热。 这样造成大量的能源损耗，加工成本大大增加，而且时间的损耗也很大。锌盐
0.2-0.6%
5-10%
硫氰酸盐
5-10%
导电盐
30-40%
pH值酸性调节剂 1 3%,
余量为水。能与金属离子形成络合离子的化合物称为络合剂。在电镀溶液中，除少数电镀液， 如酸性溶液镀铁、镀镍、镀铬、镀铜没有使用或不必使用络合剂外，其他大多数电镀液，如碱性溶液镀银、镀金、镀铜、镀锌、镀锡、镀铜锡合金等都需要使用络合剂。如氰化物、氢氧化物、柠檬酸盐、焦磷酸盐、硫代硫酸盐、亚硫酸盐等，在电镀生产中作为络合剂得到广泛应用。本发明所述的黑镍水，还包括质量分数为1 5%的络合剂；所述络合剂优选乙二醇、氨基乙酸、EDTA、TEA中的一种或至少两种的混合物；进一步优选氨基乙酸和EDTA的混合物。 其他本领域技术人员能够获知的络合剂也适用于本发明。作为优选技术方案，本发明所述的黑镍水，按质量分数包括以下组分
锌盐0.32 0.5%
4泉
6.5 10%
硫氰酸盐
6-8.3%
导电盐
32-40%
pH值酸性调节剂
4 2.7%,
余量为水。作为优选技术方案，本发明所述的黑镍水，按质量分数包括以下组分
锌盐0.32 0.5%
4泉
6.5-10%硫氰酸盐6 8.3%
导电盐32 40%
pH值酸性调节剂 1.4 2.7% 络合剂1 5%,
余量为水。优选地，本发明所述黑镍水按质量分数包括以下组分
锌盐0.4%
镍盐7.5%
疏氰酸盐8%
导电盐36%
pH值酸性调节剂 2% 络合剂3%,
余量为水。锌和镍是镀层的主要成分。本发明所述锌盐优选氯化锌和/或硫酸锌；所述镍盐优选氯化镍；所述PH值酸性调节剂为醋酸、柠檬酸、硼酸、酒石酸中的一种或至少两种的混合物；优选醋酸、柠檬酸、硼酸的混合物，进一步优选柠檬酸。除本发明所述优选试剂以外的能够实现本发明功能的常用试剂均可用于本发明。本发明所述导电盐优选氯化铵和/或硫酸镁；所述导电盐优选质量分数为10 15%的氯化铵和质量分数为20 25%的硫酸镁组成。导电盐的作用是实现本发明产品的常温操作。硫氰酸盐是硫氰酸根离子SCN—所成的盐，常见的包括无色的硫氰酸钾、硫氰酸钠、 硫氰酸铵和硫氰酸汞。硫氰酸根在阴极上还原游离出硫离子，在阴极上与镍共沉积。本发明所述黑镍水，按质量分数包括以下组分氯化锌0.32 0.5%
氯化镍6.5 10%
硫氰酸盐6 8.3%
氯化铵10~15%
硫酸镁20-25%
种檬酸1.4 2.7%
络合剂1 5%，
余量为水。优选地，所述黑镍水按质量分数包括以下组分
氯化锌0.4%
氯化镍8.3%
疏氰酸盐7%
氯化铵12%
硫酸镁23.6%
柠檬酸1.9%
络合剂4%,
余量为水。本发明所述的“包括”，意指其除所述组分外，还可以包括其他组分，这些其他组分 赋予所述黑镍水不同的特性。除此之外，本发明所述的“包括”，还可以替换为封闭式的“为” 或“由......組成”。本发明所述黑镍水的操作温度为25 50°C，优选30°C，因此属于低温(常温)操 作；操作时间为1 5min，优选1 aiiin，相比传统ェ艺来说，更加快速；pH值为4. 5 5. 5，优选PH值为5。本发明所述黑镍水的制备由液体搅拌机进行，包括以下步骤按上述各组分质量分数备料；将原料中50 70%的水加入搅拌装置中；依次投入其他组分；最后加入余下的水；搅拌至少5分钟，即得成品。所述搅拌时间优选5 20min，进一步优选lOmin。与已有技术方案相比，本发明具有以下有益效果本产品适用于镀镍镀铜后的黑色装饰性加工。经过配方的筛选优化，解决传统镀黑镍加工生产中需要温度高，加热时间长的缺点。传统镀黑镍的工艺，加工时温度需要 50-70°C，以2000升镀液为例，加热从常温加热到60°C需要10000W的电加热棒加热6_8小时才能生产。平时不镀的时候还要保温加热。这样造成大量的能源损耗，加工成本大大增加，而且时间的损耗也很大。本产品可在30-40°C使用，大大节省了加热时消耗的电能，而且加热时间短，节省时间。以2000升镀液为例，加热从常温加热到30-40°C需要10000W的电加热棒加热0. 5-1小时就能生产。在南方夏天时，不用加热就可加工生产，改善了工人的劳动环境。本发明产品在亮镍底层上电镀，可产生光亮的黑镍镀层；在青、红铜底层上短时间电镀，再经打磨产生耐久仿古效果；黑镍水澄清，性能稳定；温度、电流密度范围宽；操作方便，使用寿命长。下面对本发明进一步详细说明。但下述的实例仅仅是本发明的简易例子，并不代表或限制本发明的权利保护范围，本发明的权利范围以权利要求书为准。
具体实施例方式为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，本发明的典型但非限制性的实施例如下实施例一一种快速低温黑镍水，按质量分数包括以下组分
锌盐0.2%
镍盐5%
石底氰酸盐10%
导电盐30%
pH值酸性调节剂 3%, 余量为水。实施例二一种快速低温黑镍水，按质量分数包括以下组分
锌盐0.6%
镍盐10%
硫氰酸盐5%
导电盐40%
pH值酸性调节剂 1%， 余量为水。实施例三一种快速低温黑镍水，按质量分数包括以下组分
锌盐0.32%
镍盐6.5%
石充氰酸盐8.3%
导电盐32%
pH值酸性调节剂 2.7% 络合剂5%,
余量为水。实施例四一种快速低温黑镍水，按质量分数包括以下组分
锌盐0.5%镍盐10%
石克氰酸盐6%
导电盐40%
pH值酸性调节剂1.4%
络合剂1%, 余量为水。实施例五一种快速低温黑镍水，按质量分数包括以下组分
锌盐0.4%
镍盐7.5%
石充氰酸盐8%
导电盐36%
pH值酸性调节剂 2% 络合剂3%,
余量为水。实施例六一种快速低温黑镍水，按质量分数包括以下组分
氯化锌0.5%
氯化镍10%疏氰酸盐6%
氯化铵15%
硫酸镁20%
柠檬酸1.4%
络合剂1%, 余量为水。实施例七一种快速低温黑镍水，按质量分数包括以下组分
氯化锌0.32%
氯化镍6.5%
石直氰酸盐8.3%
氯化铵10%
硫酸镁25%
柠檬酸2.7%
络合剂5%, 余量为水。实施例八一种快速低温黑镍水，按质量分数包括以下组分氯化锌0.4%
氯化镍8.3%
较υ氰酸盐7%
氯化铵12%
硫酸镁23.6%
柠檬酸1.9%
络合剂4%,
余量为水。申请人:声明，所属技术领域的技术人员在上述实施例的基础上，将上述实施例某
组分的具体含量点值，与发明内容部分的技术方案相组合，从而产生的新的数值范围，也是
本发明的记载范围之一，本申请为使说明书简明，不再罗列这些数值范围。本发明所述黑镍水的操作温度为25 50°C，优选30°C ；操作时间为1 5min，优
选1 anin ；pH值为4. 5 5. 5，优选pH值为5。本发明产品的操作参数与传统工艺相比
工艺镀液体积 (L)力口热功率 (W)力口热时间 (min)消耗电能 (度)传统产品2000L100006-860-80 度本产品2000L100000.5-15-10 度传统镀黑镍的工艺，加工时温度需要50_70°C，以2000升镀液为例，加热从常温加热到60°C需要10000W的电加热棒加热6-8小时才能生产。平时不镀的时候还要保温加热。这样造成大量的能源损耗，加工成本大大增加，而且时间的损耗也很大。本产品可在 30-40°C使用，大大节省了加热时消耗的电能，而且加热时间短，节省时间。以2000升镀液为例，加热从常温加热到30-40°C需要10000W的电加热棒加热0. 5-1小时就能生产。本发明所述黑镍水的制备由液体搅拌机进行，包括以下步骤按上述各组分质量分数备料；将原料中50 70%的水加入搅拌装置中；依次投入其他组分；最后加入余下的水；搅拌至少5分钟，即得成品。所述搅拌时间优选5 20min，进一步优选lOmin。申请人:声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的制备步骤，但本发明并不局限于上述制备步骤，即不意味着本发明必须依赖上述制备步骤才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
权利要求
1.ー种快速低温黑镍水，其特征在干，按质量分数包括以下组分锌盐0.2 0.6%镍盐5 10%硫氰酸盐5 10%导电盐30 40%pH值酸性调节剂 1 3%,余量为水。
2.如权利要求1所述的黑镍水，其特征在于，还包括质量分数为1 5%的络合剂；所 述络合剂优选乙ニ醇、氨基乙酸、EDTA、TEA中的一种或至少两种的混合物；进一歩优选氨 基乙酸和EDTA的混合物。
3.如权利要求1或2所述的黑镍水，其特征在干，按质量分数包括以下组分锌盐0.32 0.5%镍盐6.5 10%硫氰酸盐6 8.3%导电盐32 40%pH值酸性调节剂 1.4 2.7%,余量为水。
4.如权利要求1-3之一所述的黑镍水，其特征在干，按质量分数包括以下组分锌盐0.32 0.5%镍盐6.5 10%硫氰酸盐6 8.3%导电盐32 40%pH值酸性调节剂1.4-2.7%络合剂1 5%，余量为水；或，所述黑镍水按质量分数包括以下组分锌盐0.4%镍盐7.5%破し氰酸盐8%导电盐36%pH值酸性调节剂 2%络合剂3%,余量为水。
5.如权利要求1-4之一所述的黑镍水，其特征在干，所述锌盐优选氯化锌和/或硫酸 锌；所述镍盐优选氯化镍；所述PH值酸性调节剂为醋酸、柠檬酸、硼酸、酒石酸中的ー种或 至少两种的混合物；优选醋酸、柠檬酸、硼酸的混合物，进ー步优选柠檬酸。
6.如权利要求1-5之一所述的黑镍水，其特征在干，所述导电盐优选氯化铵和/或硫 酸镁；所述导电盐优选质量分数为10 15%的氯化铵和质量分数为20 25%的硫酸镁组
7.如权利要求1-6之一所述的黑镍水，其特征在干，按质量分数包括以下组分氯化锌0.32~0.5%氯化镍6.5 10%硫氰酸盐6 8.3%氯化铵10 15%硫酸镁20 25%才宁檬酸1.4 2.7%络合剂1 5%,余量为水；或，所述黑镍水按质量分数包括以下组分氯化锌0.4%氯化镍8.3%石友氰酸盐7%氯化铵12%硫酸镁23.6%柠檬酸1.9%络合剂4%,余量为水。
8.如权利要求1-7之一所述的黑镍水，其特征在干，所述黑镍水的操作温度为25 50°C，优选30°C;操作时间为1 5min，优选1 ^iin ；pH值为4. 5 5. 5，优选pH值为5。
全文摘要
本发明涉及一种用于镀镍镀铜后加工的快速低温黑镍水。所述黑镍水包括锌盐、镍盐、硫氰酸盐、导电盐及水等组分。所述黑镍水的操作温度为25～50℃，操作时间为1～5min，pH值为4.5～5.5。按上述各组分质量分数备料；将原料中50～70％的水加入搅拌装置中；依次投入其他组分；最后加入余下的水；搅拌至少5分钟，即得成品。本发明生产的黑镍水澄清，性能稳定；温度、电流密度范围宽；操作方便，使用寿命长。本产品可在30～40℃使用，大大节省了加热时消耗的电能，而且加热时间短，节省时间。
文档编号C25D3/12GK102392274SQ201110367158
公开日2012年3月28日 申请日期2011年11月18日 优先权日2011年11月18日
发明者戴华玉, 李洪, 梁尹琦, 梁纪元, 胡常兰, 雷鑫 申请人:东莞市东辉贸易有限公司