一种纳米复合电镀液、其制备方法及锌合金电镀件的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于电镀技术领域，尤其涉及一种纳米复合电镀液、其制备方法及锌合金电镀件。
【背景技术】
[0002]锌合金的熔点低，可以压铸成各种形状复杂的零件，压铸成的零件表面光滑、致密、尺寸精确，且加工费用低廉，生产效率高，是和批量生产，因而利用锌合金压铸工艺制作零件在国内外发展很快，工业应用也越来越广泛。
[0003]锌合金压铸件虽然具有上述种种优势，但其材料本身化学稳定性差，在空气中容易受到氧化而失去表面的光泽，要改善其防腐性和装饰性能就必须进行表面涂覆处理。由于锌合金压铸件多以轻工产品为主，装饰性要求较高，故多采用电镀技术，利用镀层来满足上述要求。
[0004]但锌合金压铸件化学稳定性能差，遇酸、碱都容易溶解，故在电镀工艺中既不能采用强碱除油也不能采用强酸浸蚀，电镀溶液还需选择接近中性的工艺配方，否则就有可能在溶液中被溶解，与电位较正的金属发生置换作用，从而影响镀层的结合力并污染电镀溶液。
[0005]公开号为CN 101012569A的中国专利公开了一种锌合金压铸件直接无氰电镀铜的方法，该方法采用含有二价铜离子的电镀液对锌合金进行电镀，得到具有单质铜镀层的锌合金。该方法制得的铜镀层与锌合金基体的结合力较好，但是，耐腐蚀性较差。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种纳米复合电镀液、其制备方法及锌合金电镀件，本发明提供的纳米复合电镀液形成的镀层具有较好的耐腐蚀性能。
[0007]本发明提供一种纳米复合电镀液，包括以下浓度的组分:
[0008]氰化亚铜:23?26g/L，氰化锌:10?12g/L，氰化钠:43?51g/L，碳酸钠:25?35g/L，酒石酸钾钠:10?20g/L，氯化铵:4?8g/L ,S12=I?4g/L，余量为水。
[0009]优选的，所述纳米Si02的粒径为10?20nm。
[0010]优选的，所述氰化亚铜与氰化锌的质量比为(2?2.5):1。
[0011 ]优选的，所述氰化亚铜的浓度为24?25g/L。
[0012]优选的，所述氰化锌的浓度为11?11.5g/L。
[0013]优选的，所述纳米复合电镀液还包括分散剂；
[0014]所述分散剂包括聚二甲基二烯丙基氯化铵和/或十六烷基三甲基溴化铵。
[0015]优选的，所述聚二甲基二稀丙基氯化钱的浓度为5?50mg/L;
[0016]所述十六烷基三甲基溴化铵的浓度为5?50mg/L。
[0017]本发明提供一种纳米复合电镀液的制备方法，包括以下步骤:
[0018]将氰化亚铜、氰化锌、氰化钠、碳酸钠、酒石酸钾钠、氯化铵和纳米S12与水混合，得到纳米复合电镀液；
[0019]其中，所述纳米复合电镀液中氰化亚铜浓度为23?26g/L，氰化锌浓度为10?12g/L，氰化钠浓度为43?51g/L，碳酸钠浓度为25?35g/L，酒石酸钾钠浓度为10?20g/L，氯化钱浓度为4?8g/L，S12浓度为I?4g/L。
[0020]本发明提供一种锌合金电镀件，由所述锌合金压铸件在上文所述的纳米复合电镀液中电镀得到。
[0021]优选的，所述锌合金电镀件为表面具有白铜锡镀层的锌合金电镀件。
[0022]本发明提供了一种纳米复合电镀液，包括以下浓度的组分:氰化亚铜:23?26g/L，氰化锌:10?12g/L，氰化钠:43?51g/L，碳酸钠:25?35g/L，酒石酸钾钠:10?20g/L，氯化铵:4?8g/L，纳米S12: I?4g/L，余量为水。纳米S12的加入使阴极极化程度增加，且阻止了Cu-Zn合金晶粒的长大，使镀层更加细化和紧密，减少了沉积层空隙率，形成了颗粒增强的金属基复合镀层，从而提高了镀层的耐腐蚀性。实验结果表明，本发明中的Cu-Zn-S12纳米复合镀层的 Iccirr为 15.0 X 10—6A/cm2，而未加S12的Cu-Zn合金镀层的Iccirr为 109.52 X 10—6A/cm2，本发明镀层的腐蚀电流大为降低，说明本发明中的纳米复合镀层的耐蚀性较Cu-Zn合金镀层得到了明显提高。
【附图说明】
[0023]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0024]图1为本发明实施例1得到的镀层照片；
[0025]图2为本发明实施例1和比较例I的Tafe I极化曲线；
[0026]图3为本发明实施例2得到的镀层照片；
[0027 ]图4为本发明实施例2和比较例I的Tafe I极化曲线；
[0028]图5为本发明实施例3得到的镀层照片；
[0029 ]图6为本发明实施例3和比较例I的Taf e I极化曲线；
[0030]图7为本发明实施例4得到的镀层图片；
[0031]图8为本发明实施例4和比较例I的TafeI极化曲线；
[0032]图9为本发明比较例I得到的镀层照片。
【具体实施方式】
[0033]本发明提供一种纳米复合电镀液，包括以下浓度的组分:
[0034]氰化亚铜:23?26g/L，氰化锌:10?12g/L，氰化钠:43?51g/L，碳酸钠:25?35g/L，酒石酸钾钠:10?20g/L，氯化钱:4?8g/L，纳米Si02: I?4g/L，余量为水。
[0035]本发明提供的纳米复合电镀液制得的电镀层具有较好的耐腐蚀性能。
[0036]在本发明中，所述氰化亚铜的质量浓度为23?26g/L，优选为24?25g/L;所述氰化锌的质量浓度为10?12g/L，优选为11?11.5g/L;所述氰化亚铜与氰化锌的质量比优选为(2?2.5):1，更优选为(2.1?2.4):1，最优选为(2.2?2.3):1。本发明通过优化电解液中的Cu、Zn的含量以及Cu、Zn之间的质量比，使得复合镀层中铜锌的含量比维持在80:20?65:35之间，即镀层外观呈现出浅黄至金黄的铜锌合金颜色，镀层颜色相对容易控制。
[0037]在本发明中，所述氰化钠的质量浓度为43?51g/L，优选为44?50g/L，更优选为45?49g/L;所述碳酸钠的质量浓度优选为25?35g/L，更优选为26?34g/L，最优选为27?33g/L;所述酒石酸钾钠的质量浓度为10?20g/L，优选为12?18g/L，更优选为13?17g/L;所述氯化钱的质量浓度为4?8g/L，优选为5?7g/L。
[0038]在本发明中，所述纳米二氧化娃的质量浓度为I?4g/L，优选为2?3g/L;所述纳米二氧化娃的粒径优选为10?20nm，更能优选为12?18nm，最优选为13?17nm，最最优选为14?16nm。本发明在所述电解液中加入纳米二氧化硅，使阴极的极化程度增加，同时阻止了Cu-Zn合金晶粒的长大，使其形成的合金镀层更加的细化和紧密，减少了沉积层空隙率，形成了颗粒增强的金属基复合镀层，耐蚀性相比于单纯的铜锌合金镀层大大提高。
[0039]本发明中的纳米复合电镀液优选还包括分散剂，所述分散剂优选包括聚二甲基二烯丙基氯化铵(I3DDA)和/或十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)。
[0040]其中，所述CTAB为阳离子型表面活性剂，其离解后带有大量正电荷基团，周围会吸附大量带有相反电荷的S12,增加了颗粒间的斥力，达到分散目的，同时离解出来的小离子使分散介质的离子强度发生改变，从而改变了双电层的厚度，增强了双电层的稳定性，使纳米S12更容易与金属离子