微酸性体系电镀光亮锌镍合金的主光亮剂及其电镀工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电镀技术领域，具体涉及一种微酸性体系电镀光亮锌镍合金的主光亮 剂及其电镀工艺。
【背景技术】
[0002] 电镀锌镍合金是近年来兴起的一种钢铁件上阳极型防护镀层，它基于人们对钢铁 制品，尤其是汽车、舰船有更高的保护要求。通常，含镍量在5~20%时，其耐蚀性能比单一 的锌镀层提高3~6倍，它还具有良好的上漆性、可焊性和成型性。因此，在金属表面处理
技术领域里深受青睐和好评。
[0003] 目前，电镀锌镍合金主要有微酸性和碱性溶液体系。碱性体系中，各种条件如操作 温度、电流密度、溶液中Zn2+/Ni 2+浓度之比对镀层中Ni的含量影响不大，比较平稳。但因为 Ni的配位体是有机配位体，结构比较复杂、气味大、不太稳定，实施过程中排放的废水较难 处理，因而对大气环境及水质有污染。故现在越来越多的科研和生产企业倾向于用微酸性 溶液体系电镀光亮锌镍合金代替碱性溶液体系。
[0004] 微酸性体系又分为全硫酸盐体系和全氯化物体系两种。全硫酸盐体系虽成本较 低，但施镀过程中受温度影响较大，只能适应较低的温度范围，故目前这方面的研究、应用 不多，亦不常见。而全氯化物体系由于其导电能力更好，分散能力强，适应的温度范围宽而 被研究得较多。其次，它可由微酸性氯化钾（钠）镀锌溶液直接转化而来，故具有成分简单， 容易维护，电流效率高，沉积速度快，镀层光亮度高等优点。
[0005] 然而，现行的微酸性全氯化物溶液体系，具有如下较明显的缺陷：（1)它的金属 盐、导电盐全部是氯化物，因此，对设备腐蚀程度较大；（2)在施镀过程中，因维护溶液的pH 值的稳定，需在溶液中加入硼酸、乙酸钠（铵）作为缓冲剂，以期达到pH值稳定的目的，然 而实际上，在电镀过程中，它们并没起到"缓冲pH值"的作用，镀液pH值上升仍较快，致使 镀液易浑浊、合金镀层的脆性增大；(3)体系内的硼酸会导致镀液的处理、过滤困难，乙酸 钠（铵）还会产生刺鼻的气味，致人呼吸困难、影响身体健康。
【发明内容】
[0006] 为克服现有技术的不足，本发明的目的就是要提供一种微酸性体系电镀光亮锌镍 合金的主光亮剂及其电镀工艺。该发明提高了镀液的分散能力，使镀层结晶细致、光亮，降 低镀层内应力，镀液的覆盖能力好，还可以减少主光亮剂的用量，废水处理简单，有利于环 境保护。
[0007] 为实现此目的，本发明所提供的一种微酸性体系电镀光亮锌镍合金的主光亮剂， 其配方如下：丙氧基丁炔二醇80~110g/L、二乙氧基丁炔二醇70~140g/L、香草醛20~ 50g/L、肉桂酸 20 ~50g/L。
[0008] 作为优选方案地，本发明的配方如下：丙氧基丁炔二醇95~100g/L、二乙氧基丁 炔二醇100~120g/L、香草醛30~40g/L、肉桂酸25~40g/L。
[0009] 进一步地，所述配方采用的溶剂为蒸馏水。
[0010] 本发明的制备方法，先称取丙氧基丁炔二醇、二乙氧基丁炔二醇、香草醛、肉桂酸， 再用蒸馏水将丙氧基丁炔二醇、二乙氧基丁炔二醇分别溶解，用乙醇将香草醛、肉桂酸分别 溶解，然后将所得的溶解液依次置入容器内，最后向容器内补充蒸馏水至1L，充分搅拌均 勾，即成。
[0011] 进一步地，所述乙醇的质量百分数为95%。
[0012] 本发明的电镀工艺，其电镀液的配方如下：
[0013] 氯化锌 50~80 g/L 氯化钾 70-130 g/L 硫酸镲 50~90 g/L M化铵 86~丨60g/L
[0014] 丁二酸 6~12g/L 主光亮剂 6~14 ml/L 辅助光亮剂 6~14 ml/L
[0015] 电镀温度为5~50°C，阴极电流密度为0. 1~5. OA/dm2,电镀液pH值为3~6。
[0016] 作为优选方案地，本发明的电镀工艺，其电镀液的配方如下：
[0017] 氯化锌 65~70 g/L 氯化钾 80~100 g/L 硫酸镍 70~8Q g/L 試化铵 i(X)~120g/L 丁二酸 8~K) g/L .卞光兗剂 8~丨0 ml/L 辅助光亮剂 8~10 ml/L
[0018] 电镀温度为10~40°C，阴极电流密度为0. 5~5. OA/dm2,电镀液pH值为4~5。
[0019] 进一步地，所述氯化铵和氯化钾的总用量为200~230g/L，氯化铵的用量大于 85g/L〇
[0020] 与现有技术相比，本发明的优点：
[0021] 1、本发明使用的添加剂不含表面活性剂载体，全部为水溶性物质，其主光亮剂为 易溶于水性的、乙醇的、适用于金属盐电镀的物质，如炔属醇、醛类、不需载体的物质而组 成，从而保证了在本发明的技术范围内，得到非常白色光亮的Zn-Ni合金。
[0022] 2、本发明体系的溶液组成中，主盐金属采用了"硫酸盐+氯化物"的组合，既保证 了全氯化物镀Zn-Ni合金的优点，又降低了溶液的成本。
[0023] 3、发明金属离子的配位剂、导电盐采用了"氯化铵+氯化钾"的组合，并得出的"其 组合的总用量为200~230g/L，氯化铵的用量大于85g/L"的经验公式，既保证了溶液的良 好的导电性能、分散性能、配位能力，又因是无机的配位剂，对废水处理极为简单、对环境保 护又有利。
[0024] 4、本发明不使用硼酸、乙酸盐、磷酸盐之类的缓冲剂，而采用羟基羧酸（n>2)为缓 冲剂，缓冲效果好，可长时间保证溶液pH值在4. 8~5. 2间不变。
【具体实施方式】
[0025] 以下结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明：
[0026] 实施例1 :
[0027] 本发明的配方如下，丙氧基丁炔二醇100g/L、二乙氧基丁炔二醇90g/L、香草醛 35g/L、肉桂酸 40g/L。
[0028] 本发明的制备方法，先称取100g丙氧基丁炔二醇、90g二乙氧基丁炔二醇、35g香 草醛、40g肉桂酸，再用蒸馏水将丙氧基丁炔二醇、二乙氧基丁炔二醇分别溶解，用质量分数 为95%的乙醇将香草醛、肉桂酸分别溶解，然后将所得的溶解液依次置入容器内，最后向容 器内补充蒸馏水至1L，充分搅拌均匀，即成。
[0029] 本发明的电镀工艺，其电镀液的配方如下：
[0030] 氯化锌 65 g/L 氯化钾 100 g/L 硫酸镲 60 g/L 氯化铵 120g/L 丁二酸 b g/L 主光亮剂 g ml/L 辅助光亮剂 12 ml/L
[0031]电镀温度为40°C，阴极电流密度为3. 5A/dm2,电镀液pH值为4. 5。
[0032] 本实施例的电镀过程中，槽压正常，没有出现阳极钝化、发黑现象，镀层表面未出 现毛刺现象，且镀层表面光亮，其纯净性、导电性、导热性以及焊接性能均良好。
[0033] 实施例2 :
[0034] 本发明的配方如下：丙氧基丁炔二醇100g/L、二乙氧基丁炔二醇100g/L、香草醛 40g/L、肉桂酸 25g/L。
[0035] 本发明的制备方法，先称取100g丙氧基丁炔二醇、100g二乙氧基丁炔二醇、40g香 草醛、25g肉桂酸，再用蒸馏水将丙氧基丁炔二醇、二乙氧基丁炔二醇分别溶解，用质量分数 为95%的乙醇将香草醛、肉桂