[发明专利]镁锂合金表面化学镀镍磷镀液及其低温施镀方法

说明书

技术领域

本发明属于表面腐蚀与防护技术领域，涉及一种镁锂合金表面化学镀镍磷镀液，本发明还涉及该镁锂合金表面化学镀镍磷镀液的低温施镀方法。

背景技术

镁锂合金是目前最轻的金属结构材料，具有超轻、高比强度、高韧性及可以实现对电磁波和宇宙射线的最有效屏蔽与防护等特性，备受航空、航天、3C等领域仪表壳体类用材料的重视，具有极为广阔的应用前景。然而，由于金属锂是非常活泼的金属元素，致使镁锂合金的耐蚀性能极差，这在很大程度上限制了该合金的工程应用。目前，国内外针对镁锂合金的研究以制备和提高其力学性能为主，表面防护和提高耐蚀性能的研究鲜有报道。因而，寻求适用于镁锂合金表面防护的方法尤为重要。

镁合金表面防护一般是进行适当的表面处理，主要方法包括转化膜、阳极氧化、电镀、化学镀以及表面改性等。其中化学镀方法获得的镀层是金属涂层，其硬度高、耐磨性及耐蚀性好，厚度均匀，具有优良的传导性，有很好的可焊性及可抛光性，是化学转化膜和阳极氧化方法无法比拟的。由于镁锂合金化学活性极高，属于难镀金属，因而镁锂合金的表面防护是国内外学者研究的热点问题之一。目前，针对AZ系、ZM系镁合金表面的化学镀镍磷研究比较多。中国专利《镁合金表面化学镀镍磷金属层镀液及其制备与使用方法》（申请号：201210271662.3，公开号：102817019A，公开日：2012.12.12）公开了一种镁合金表面化学镀镍磷金属层镀液及其制备与使用方法；中国专利《以硫酸镍为主盐的表面化学镀Ni-P工艺》（申请号：200710193058.2，公开号：101187020，公开日：2008.5.28）公开了一种以硫酸镍为主盐的表面化学镀Ni-P工艺；中国专利《一种镁合金表面金属镀层的制备方法》（申请号：201010199946.7，公开号：101871101A，公开日：2012.10.27）公开了一种镁合金表面金属镀层的制备方法；中国专利《一种ZM6镁合金化学镀镍方法》（申请号：200910312432.5，公开号：101717926A，公开日：2010.6.2）公开了一种ZM6镁合金化学镀镍方法，这些公开的方法主要针对AZ31、AZ91和ZM6等镁合金，采用硫酸镍或碱式碳酸镍为主盐。直接采用这些主盐的配方方案和施镀工艺并不一定合适，这些主盐参数的合理控制对镁锂合金尤为重要，控制的不合理极易造成镁锂合金表面的点蚀或面蚀。并且，这些施镀工艺复杂，施镀温度较高，通常为80℃以上，获得的镀层的硬度极高，不能简单用于镁锂合金，否则会大幅度降低镀层与镁锂合金基体的结合强度。

因此，镁锂合金表面化学镀镍磷的关键是镀液的设计和选择，不恰当的镀液配方设计不仅导致镀层孔隙增加、结合力降低，而且合金外观变差，更重要的是将造成镁锂合金表面甚至内部的腐蚀，不能起到防护与装饰作用。因此，如何控制施镀的工艺参数，获得一种镀层表面外观良好、硬度及结合力较高的施镀工艺，是镁锂合金化学镀镍成功的关键。

发明内容

本发明的目的是提供一种镁锂合金表面化学镀镍磷镀液，解决了现有镀液极易造成镁锂合金表面点蚀或面蚀的问题。

本发明的另一目的是提供上述镁锂合金表面化学镀镍磷镀液的施镀方法。

本发明所采用的技术方案是，镁锂合金表面化学镀镍磷镀液，由以下组分组成：主盐：硫酸镍25～35g/L，还原剂：次亚磷酸钠25～35g/L，络合剂：柠檬酸5～10g/L，缓蚀剂：氟化氢氨10～15g/L，加速剂：氢氟酸10～15mL/L，稳定剂：硫脲0～2mg/L，光亮剂：十二烷基硫酸钠0.5～5mg/L。

本发明所采用的另一技术方案是，上述镁锂合金表面化学镀镍磷镀液的低温施镀方法，具体步骤如下：

步骤1，分别称取以下组分：主盐：硫酸镍25～35g/L，还原剂：次亚磷酸钠25～35g/L，络合剂：柠檬酸5～10g/L，缓蚀剂：氟化氢氨10～15g/L，加速剂：氢氟酸10～15mL/L，稳定剂：硫脲0～2mg/L，光亮剂：十二烷基硫酸钠0.5～5mg/L，将以上组分混合均匀后采用氨水调节pH值调至4～6.5，得到镁锂合金表面化学镀镍磷镀液；

步骤2，将镁锂合金工件依次经过表面打磨→脱脂→碱洗→酸洗→活化，最后将活化后的镁锂合金工件置入步骤1得到的镁锂合金表面化学镀镍磷镀液中施镀。

本发明的特点还在于，

步骤2中表面打磨是将镁锂合金工件表面经200～2000#金相砂纸依次打磨，去除表面的污渍和蚀斑，使其表面平整、无明显划痕。