[发明专利]一种化学镀钴镍合金镀液及工艺

说明书

技术领域

本发明涉及表面镀敷技术，更具体是一种无电镀钴镍合金镀液及工艺。

背景技术

Co-Ni合金具有优良的机械性能和电磁性能，并且合金中随着Co含量的不同，合金的性能也有很大的差异。Co含量在40％以下时，合金层应力小而均匀，无空隙，具有较高的耐蚀性、硬度及良好的耐磨性，且其色泽光亮度好，美观。因此低钴含量的钴镍合金镀层可做装饰性镀层和功能性镀层，被广泛应用于手表元件以及在化工、医药工业中耐蚀、耐磨的零件；当Co含量大于70％时，镀层具有优良的高温性能及电磁性能，被用于热作模具和连铸结晶器的内镀层等高温环境下使用。此外高钴合金还具有高的磁矫顽力，广泛用于电子、计算机以及航天工业等领域。

现在市场使用的钴镍合金多通过电沉积或物理锻造加工得到钴镍合金。相对于电镀技术而言，化学镀技术设备更简单，不需要特殊设备及昂贵的阳极，更容易实现在外形复杂的零件上的镀覆钴镍合金。钴镍合金中含有少量磷，可以进一步提高其耐蚀性能。而通过化学镀的方法可以方便快捷的得到钴镍磷合金。相信化学镀钴镍合金技术一定能够在多个行业得到广泛应用。

发明内容

本发明的目的就是为了提供的一种钴镍合金镀层的化学镀配方及工艺。

本发明的另一目的是提供一种钴镍合金含量可调的镀层。

本发明是采用如下技术解决方案来实现上述目的：一种化学镀钴镍合金镀液,其特征在于，镀液原料组成包括：

作为上述方案的进一步说明，所述镍盐为：氯化镍、硫酸镍、硝酸镍、氨基磺酸镍或其它水溶性镍盐中的一种。

所述钴盐为：氯化钴、硫酸钴、氨基磺酸钴或其它水溶性钴盐中的一种。

所述还原剂为：甲醛、甲酸、甲酸盐、次磷酸、次磷酸盐、水合肼、硼氢化钠中的一种。

所述络合剂包括：苹果酸、柠檬酸、琥珀酸、乳酸、丙酸、羟基乙酸、氨、三乙醇胺、甘氨酸、酒石酸盐、EDTA、乙二胺、羟基羧酸盐、氨基羧酸盐和有机膦酸盐中的一种或多种。

所述稳定剂为：铅盐类、硬脂酸盐、硝酸铋、硫脲、二苯基硫脲、硫代硫酸钠、UPS、碘化钾以及稀土金属氧化物或氯化物中的一种或多种。

所述pH缓冲剂为：磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、硼酸、硼砂、碳酸钠、氨基乙酸中的一种或多种。

一种化学镀钴镍合金工艺，其特征在于，在施镀过程中镀槽温度控制在60～95℃，pH值控制在6～10，对还原剂可直接催化的工件，表面化学镀钴镍合金工艺步骤为：除油→微蚀→施镀，每步骤之间均用纯水冲洗；该工艺不仅适用于铁件及含铁基材，同样可用于铜、镍等材料表面镀敷。对不具备催化活性的金属或其它材料也可施镀，只需进行镀前活化处理。

本发明采用上述技术解决方案所能达到的有益效果是：

本发明可以根据需求调整镍盐与钴盐的比例得到不同钴镍含量的合金镀层，使用不同还原剂得到的镀层组成也有不同。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明工艺作进行详细说明。

本发明一种化学镀钴镍合金镀液，镀液原料组成包括：

镀液组成所述镍盐、钴盐均为水溶性盐。所述镍盐为氯化镍、硫酸镍、硝酸镍、氨基磺酸镍或其它水溶性镍盐中的一种。所述钴盐为氯化钴、硫酸钴、氨基磺酸钴或其它水溶性钴盐中的一种。

镀液中镍离子与钴离子的比例是决定镀层组成的最重要因素，镀层中镍、钴的含量与镀液中镍离子、钴离子的含量成正比例关系。调整镍盐、钴盐在镀液中的比例，能够改变合金中钴镍元素的组成比例，得到不同钴含量的合金镀层，钴含量在1wt％～100wt％范围内可调。如实施例1～3中，钴盐的用量逐渐升高，镍盐用量比例减少，所得镀层中钴元素的比例逐渐提高。镍盐用量在0.1～40g/L，钴盐用量在0.1～40g/L。

所述还原剂为甲醛、甲酸、甲酸盐、次磷酸、次磷酸盐、水合肼、硼氢化钠中的一种。还原剂的选择会在一定程度上影响镀层组成。如以下的实施例1～3中选次磷酸钠作为还原剂，则得到的均为Co-Ni-P镀层。还原剂用量需要严格控制，还原剂过少则反应慢，工艺时间较长；还原剂过量则镀液不稳定。还原剂的用量控制在5～30g/L。

络合剂与金属离子配位络合，保证镍、钴离子在镀液中稳定存在，所以络合剂的选则需要包括镍离子络合剂和钴离子络合剂。所述络合剂包括苹果酸、柠檬酸、琥珀酸、乳酸、丙酸、羟基乙酸、氨、三乙醇胺、甘氨酸、酒石酸盐、EDTA、乙二胺、羟基羧酸盐、氨基羧酸盐和有机膦酸盐中的一种或多种。络合剂用量在10～60g/L