[发明专利]耐蚀性镍-锡合金镀液及其电镀工艺

说明书

技术领域

本发明涉及材料表面处理领域中的电镀镀液，具体地说是涉及一种耐蚀性镍-锡合金镀液及其电镀工艺

背景技术

自1935年R.G.Monk和H.J.T.Ellingnam发明了含镍氰酸钾的碱性镍锡合金镀液以来，电镀镍锡合金经历了七十几年的发展，取得了很大的成果。1951年N.Parkinson开发了氟化物酸性镍锡合金镀液，第一次将镍锡合金成功的应用于工业中。1978年日本夏本英彦开发了焦磷酸镀镍锡合金的专利。1986年日本田村隆之、安田辛夫开发了氯化物镀镍锡合金镀液。而国内起步相对较晚，但也取得了很多成功，例如1993年哈尔滨工业大学蒋太祥、张秋道、李晓飞等发表装饰性黑珍珠电镀新工艺的研究，在镍锡二元合金镀液中加入铜，显著提高耐蚀性，获得似黑珍珠色调三元合金镀层。

Ni-Sn合金可直接在铁、铜、铜合金和镍上沉积，具有良好的外观色泽；镀层内应力小；有很好耐蚀性；Ni-Sn合金具有适宜的硬度、耐磨性，可作为代铬镀层；镀层为非磁性，具有可焊性，可用于电子产品的电镀。Ni-Sn合金具有优良的电催化性能。其还具有良好的嵌锂性能，可作为锂离子蓄电池负极材料。新的Ni-Sn合金电镀工艺可代替传统的氰化物镀银工艺用于接插件中，接触电阻比较稳定。虽然Ni-Sn合金应用广泛，有良好的前景，但传统电镀Ni-Sn合金镀液常使用氟化物体系、氰化物体系和焦磷酸盐体系，对环境污染严重。

在中国专利CN1053453A中公开了一种电镀枪色(镍锡合金)表壳材料工艺方法，它的不足之处是镀层为装饰性镀层，因此镀层耐腐蚀性能欠佳。

发明内容

本发明开发了一种环保型络合剂体系制备Ni-Sn合金，提供一种沉积速度快、镀液稳定性好、使用寿命长的耐蚀性镍-锡合金镀液及其电镀工艺。

本发明的技术方案概述如下：

本发明的耐蚀性镍-锡合金镀液，其特征是每升溶液中含有：

NiSO₄·6H₂O           30～60g、

SnCl₄·3H₂0           10～45g、

导电盐                80～120g、

复合羟基羧酸络合剂    30～60g、

糖精    0.8～1.0g，

余量为水；

所述溶液的pH值为1.5～3.0，所述复合羟基羧酸络合剂按重量百分比由下述组分组成：乳酸40-50％，柠檬酸或柠檬酸钾或柠檬酸钠为60-50％；

所述导电盐为无水硫酸钠或无水硫酸钾。

本发明的优选镀液是：每升溶液中NiSO₄·6H₂O50g、SnCl₄·3H₂O30g、导电盐为100g、复合羟基羧酸络合剂为50g、糖精为0.8g、溶液pH值为2.0。

本发明的耐蚀性镍-锡合金镀液的工艺，其特征是：

阴极电流密度 2～10A/dm²，

镀液温度     40～60℃，

阳极        钌钛阳极(RuO₂/TiO₂)。

优选镀液温度为55℃、所述阴极电流密度为6A/dm²。

本发明的一种高耐蚀性镍-锡合金镀液具有如下优点：

1、镀液沉积速度快、稳定性好；

2、镀层厚度均匀、耐腐蚀性优异，在海水中耐腐蚀性能优于紫铜、镍-磷合金；

3、镀层显微硬度高、耐磨损能力强。广泛应用于海洋、石油化学工业、印刷电路版、电器元件、航天航空的防腐等领域。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明：

实施例1

NiSO₄·6H₂O        30g、

SnCl₄·3H₂O        10g、

导电盐             80g、

复合羟基羧酸络合剂 30g、

糖精               0.8g，

余量为水；

用硫酸和氢氧化钠调节溶液的pH值为1.5，所述复合羟基羧酸络合剂按重量百分比由下述组分组成：乳酸60％，柠檬酸或柠檬酸钾或柠檬酸钠为40％。所述导电盐为无水硫酸钠或无水硫酸钾。

其电镀工艺方法是：