專利名稱:一種納米半亮鎳電鍍液的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā) 明涉及電鍍液,具體涉及一種納米半亮鎳電鍍液。
背景技術(shù):
半光亮鎳是電鍍中常用的中間層,該鍍層除了要達(dá)到整平性、均勻性和柔韌性、鍍層要盡可能地光亮外,還需要半亮鎳鍍層致密性好,孔隙數(shù)少,這樣才有利于多層鎳的耐腐蝕性。在現(xiàn)代電鍍生產(chǎn)中,半亮鎳鍍鎳和光亮鎳鍍鎳一樣占有重要的位置。半亮鎳的主要目的不是裝飾,而是為了提高多層鎳的耐腐蝕性能。由半亮鎳/高硫鎳/亮鎳所組成的多層鎳體系為陽(yáng)極犧牲型,影響這種體系的耐蝕性的重要因素之一是亮鎳與半亮鎳及亮鎳與高硫鎳鍍層的電位差。半亮鎳鍍層的硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)0. 0039Γ0. 005%,它的穩(wěn)定電勢(shì)高于光亮鎳鍍層,從而起到防腐蝕的目的。而半亮鎳的孔隙過(guò)多會(huì)勢(shì)必導(dǎo)致防腐性能大大降低。目前的主要措施是在半亮鎳電鍍液中添加添加劑以獲得高耐蝕性的多層鎳。近年來(lái),國(guó)內(nèi)外對(duì)光亮鎳添加劑研究很多,光亮鍍鎳已達(dá)到完美的程度,但是,對(duì)半光亮鎳添加劑的研究遠(yuǎn)不及光亮鍍鎳添加劑多,且水平也較低。目前使用較多的半亮鎳添加劑為丁炔二醇、醛類和磺基水楊酸,也有香豆素,前者光亮度不佳,鍍鎳層外觀色澤幾乎與普通暗鎳難以區(qū)別,后者雖有較好的整平性和一定的光亮度,但鍍液不穩(wěn)定,鍍層脆性大。有研究表明如在電鍍半亮鎳_亮鎳鍍層中使用表面活性劑作為濕潤(rùn)劑,通過(guò)改變基體表面的表面張力可減少孔隙數(shù),但經(jīng)我們研究發(fā)現(xiàn)表面活性劑的添加其鍍層單位面積孔隙數(shù)的較低并不是很明顯。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是解決現(xiàn)有半亮鎳鍍層致密性較差,孔隙數(shù)較多的問(wèn)題,提供一種使鍍層光亮且結(jié)晶細(xì)致,單位面積孔隙數(shù)低,鍍液分散能力好,能提高多層鎳腐蝕性的納米半亮鎳電鍍工藝。本發(fā)明的上述技術(shù)目的是通過(guò)以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的一種納米半亮鎳電鍍液,其特征在于其成分包括硫酸鎳25(T300 g/L,氯化鎳35飛0 g/L,硼酸4(T50 g/L,稀土氧化物 1 X 10_3 5 X 10_3 g/L。上述稀土氧化物為氧化鑭和/或氧化釔。鑭和釔稀土元素位于元素周期表的第三副族,原子結(jié)構(gòu)相似,最外層電子結(jié)構(gòu)相同,其氧化物容易吸附且對(duì)分散能力影響大,但由于氧化鑭和氧化釔均不溶于水,而易溶于酸而生成相應(yīng)的鹽類。因此本發(fā)明是把稀土氧化物加酸至溶解后再加入電鍍液中。根據(jù)鍍液成分,所述酸為鹽酸和/或硫酸。本發(fā)明經(jīng)多次配方實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)在主成分為硫酸鎳25(T300 g/L,氯化鎳35 50 g/L, 硼酸4(T50 g/L的半亮鎳電鍍液中添加少量的稀土氧化物后,電鍍時(shí),在陰極上組成了一層陽(yáng)離子層,當(dāng)二價(jià)鎳離子向陰極移動(dòng)時(shí),需要克服稀土離子場(chǎng)的作用力,使得二價(jià)鎳的沉積速度降低,當(dāng)電流密度大時(shí),鎳離子的運(yùn)動(dòng)速度增強(qiáng),由于稀土離子場(chǎng)的作用,使電流密度大的地方稀土的離子場(chǎng)較電流密度低的地方強(qiáng),這導(dǎo)致了電流密度大的地方相對(duì)鎳的沉積速度減小,電流密度小的地方,例如有孔隙的地方,沉積相對(duì)增加,這樣就可獲得鍍層致密度高的,孔隙數(shù)低,添加稀土氧化物起到了提高鍍液的分散能力、使得沉積的鎳結(jié)晶粒子半徑從非納米級(jí)變?yōu)榧{米級(jí),從而獲得細(xì)致光亮的鍍層作為本發(fā)明的優(yōu)選,所述鍍液成分組成為硫酸鎳25(T300 g/L,氯化鎳35 50 g/L,硼酸40 50 g/L,氧化鑭或氧化釔1X10—3 5X10—3 g/L,濕潤(rùn)劑廣3 mL/L,填平劑 0. 2^1. 0 mL/L,柔軟劑3 8 mL/L,水余量。作為本發(fā)明的優(yōu)選,所述鍍液成分組成為硫酸鎳250 300 g/L,氯化鎳35 50 g/ L,硼酸40 50 g/L,氧化鑭2\10-3 4\10、/1,氧化釔5\10-4 1\10-3 g/L,濕潤(rùn)劑廣3 mL/ L,填平劑0. 2^1.0 mL/L,柔軟劑3 8 mL/L,水余量。進(jìn)一步地,本發(fā)明所述鍍液成分組成為硫酸鎳280 g/L,氯化鎳45 g/L,硼酸 45g/L,氧化鑭3 X 10_3g/L,氧化釔1 X 10_3g/L,濕潤(rùn)劑2mL/L,填平劑0. 5mL/L,柔軟劑6mL/ L,水余量。為了進(jìn)一步提高鍍層的致密性及鍍液的分散力,降低電鍍時(shí)副反應(yīng)的發(fā)生,本發(fā)明還應(yīng)考慮稀土氧化物與其它添加劑的配合,介于此,本發(fā)明上述柔軟劑為己炔二醇和水楊酸鈉、HD-N等,長(zhǎng)期實(shí)踐證明這些物質(zhì)在電鍍過(guò)程中可對(duì)減少鍍層應(yīng)力,提高其柔軟性和增加深鍍能力有良好的效果;上述填平劑為丁炔二醇及其衍生物;上述濕潤(rùn)劑為市售半亮鎳低泡濕潤(rùn)劑。本發(fā)明電鍍液配制工藝操作條件為溫度5(T60°C,ρΗ4. (Γ4. 5,空氣攪拌,其中稀土氧化物由于不溶于水需用酸至溶解后加入鍍液中,一般Ig稀土氧化物使用0. 5 lmL酸即可溶解。綜上所述,本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有以下突出優(yōu)點(diǎn)及有益效果
1、采用本發(fā)明的半亮鎳電鍍液半亮鎳鍍層更加光亮且致密,本發(fā)明的電鍍液能使亮鎳鍍層所沉積的晶粒直徑降低到100納米以下,與現(xiàn)有的多層鎳體系組成的雙層鎳相比具有更好的耐腐蝕性能;
2、本發(fā)明通過(guò)添加少量的稀土氧化物,并與其它添加劑相配合,經(jīng)合理的配比,所得鍍層單位面積孔隙數(shù)低,通常半亮鎳鍍層的孔隙數(shù)為1(Γ20個(gè)/cm2,本發(fā)明能使其降低到5個(gè) /cm2以下;
3、本發(fā)明的鍍液分散能力好,鍍液的分散能力也稱為均鍍能力,即鍍液使鍍層均勻分布的能力,該能力的大小是衡量鍍液性能好壞的重要標(biāo)志,采用遠(yuǎn)、近陰極法對(duì)本發(fā)明鍍液分散能力進(jìn)行測(cè)量,本發(fā)明的鍍液分散能力均在98. 8%以上。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)施例1
一種納米半亮鎳鍍液,其成分組成為硫酸鎳250 g/L,氯化鎳35 g/L,硼酸40g/L,氧化鑭1 X 10_3g/L,濕潤(rùn)劑lmL/L,填平劑0. 2mL/L,柔軟劑6mL/L,水余量。實(shí)施例2
一種納米半亮鎳鍍液,其成分組成為硫酸鎳300 g/L,氯化鎳50 g/L,硼酸50 g/L,氧化釔5 X IO"3,濕潤(rùn)劑3mL/L,填平劑1. OmL/L,柔軟劑8mL/L,水余量。
實(shí)施例3
一種納米半亮鎳鍍液,其成分組成為硫酸鎳280 g/L,氯化鎳45 g/L,硼酸45 g/L,氧化釔2 X 10_3,氧化釔5 X 10_4,濕潤(rùn)劑2mL/L,填平劑0. 6mL/L,柔軟劑5mL/L,水余量。 實(shí)施例4
一種納米半亮鎳鍍液,其成分組成為硫酸鎳280 g/L,氯化鎳45 g/L,硼酸45g/L,氧化鑭3 X 10_3g/L,氧化釔1 X 10_3g/L,濕潤(rùn)劑2mL/L,填平劑0. 5mL/L,柔軟劑6mL/L,水余量。實(shí)施例5
一種納米半亮鎳鍍液,其成分組成為硫酸鎳280 g/L,氯化鎳45 g/L,硼酸45g/L,氧化鑭4 X 10_3g/L,氧化釔8 X 10_4g/L,濕潤(rùn)劑2mL/L,填平劑0. 5mL/L,柔軟劑5mL/L,水余量。本具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的解釋,其并不是對(duì)發(fā)明的限制,本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀完本說(shuō)明書(shū)后可以根據(jù)需要對(duì)本實(shí)施例做出任何修改,但只要在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)都受到專利法的保護(hù)。
權(quán)利要求
1.一種納米半亮鎳電鍍液,其特征在于其成分包括硫酸鎳25(T300 g/L,氯化鎳 35 50 g/L,硼酸40 50 g/L,稀土氧化物1 X 10_3 5 X 10_3 g/L ;所述稀土氧化物為氧化鑭和/或氧化釔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種納米半亮鎳電鍍液,其特征在于所述鍍液成分組成為硫酸鎳250 300 g/L,氯化鎳35 50 g/L,硼酸40 50 g/L,氧化鑭或氧化釔1 X 10_3 5 X 10_3 g/ L,濕潤(rùn)劑廣3 mL/L,填平劑0. 2 1. 0 mL/L,柔軟劑3 8 mL/L,水余量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種納米半亮鎳電鍍液,其特征在于所述鍍液成分組成為硫酸鎳250 300 g/L,氯化鎳35 50 g/L,硼酸40 50 g/L,氧化鑭2 X 10_3 4 X 10_3g/L,氧化釔 5X10—4 1X10—3 g/L,濕潤(rùn)劑Γ3 mL/L,填平劑0. 2 1.0 mL/L,柔軟劑3 8 mL/L,水余量。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種納米半亮鎳電鍍液,其特征在于所述鍍液成分組成為硫酸鎳280 g/L,氯化鎳45 g/L,硼酸45g/L,氧化鑭3 X 10_3g/L,氧化釔1 X 10_3g/L,濕潤(rùn)劑 2mL/L,填平劑0. 5mL/L,柔軟劑6mL/L,水余量。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3或4所述一種納米半亮鎳電鍍液,其特征在于所述填平劑為丁炔二醇及其衍生物。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種納米半亮鎳電鍍液,屬于表面處理技術(shù)領(lǐng)域,其成分包括硫酸鎳250~300g/L,氯化鎳35~50g/L,硼酸40~50g/L,稀土氧化物1*10-3~5*10-3g/L,其中稀土氧化物為氧化鑭和/或氧化釔,本發(fā)明與現(xiàn)有半亮鎳電鍍液相比,其具有鍍液分散能力好,能使鍍層光亮且結(jié)晶細(xì)致,單位面積孔隙數(shù)低且能提高多層鎳腐蝕性。
文檔編號(hào)C25D3/12GK102383151SQ201110286020
公開(kāi)日2012年3月21日 申請(qǐng)日期2011年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月23日
發(fā)明者倪孝平, 吳凡 申請(qǐng)人:湖州金泰科技股份有限公司