[发明专利]一种碱性锌镍合金电镀工艺及其系列添加剂

说明书

本发明涉及一种碱性锌镍合金电镀工艺及其系列添加剂，属于电镀合金技术领域，所述的碱性锌镍合金电镀系列添加剂，包括开缸剂、添加剂、主光剂、调整剂、湿润剂；所述的电镀工艺，操作条件包括Zn、Ni、NaOH等含量的控制及系列添加剂的添加控制等步骤，使最终电镀层含有12％～16％镍含量，且即可用于挂镀也可用于滚镀，具有成本较低廉、槽液稳定、操作范围广、维护简单等优点。

技术领域

本发明涉及一种碱性锌镍合金电镀工艺及其系列添加剂，属于电镀合金技术领域。

背景技术

以锌为基加入其他元素组成的合金称为锌基合金。常加的合金元素有铝、铜、镁、镉、铅、钛等。锌基合金熔点低，流动性好，易熔焊，钎焊和塑性加工，在大气中耐腐蚀，残废料便于回收和重熔，在很多领域应用广泛。

在锌基合金中，锌镍合金镀层是一种新型的优良防护性镀层，适用于在恶劣的工业大气、严酷的海洋等较为恶劣的环境中使用。含镍6～20％的锌镍合金镀层耐蚀性比同等厚度的锌镀层高三倍以上，其中镍含量约12～16％的锌镍合金镀层具有最高的抗腐蚀性能，能达到锌镀层耐蚀性的五倍以上，锌镍合金镀层熔点高达750～800℃。

由于锌镍合金具有高耐蚀性、低氢脆性、可焊性和可机械加工性等优良特性，早已引起人们的高度重视，其应用范围也越来越广泛。锌镍合金镀层的熔点高，适用于汽车发动机零部件电镀；氢脆小，适用于高强度钢上电镀；可作为代镉镀层，多用于军品。

锌镍合金镀液主要分为两种类型：一种是弱酸性体系，该类型镀液成分简单、阴极电流效率高(一般在95％以上)镀液稳定，容易操作。目前国内对酸性体系研究较多，其主要优点是电流效率高，沉积速度快，氢脆小，污水处理比较简单，容易得到高镍含量的合金镀层，但其镀液的分散能力差，不适合复杂零件的电镀，同时设备的腐蚀性较大。另一种是碱性锌酸盐镀液，其主要优点是：镀液分散能力好，在宽电流密度范围内镀层合金成分比例较均匀，镀层厚度也均匀，对设备和工件腐蚀小，工艺操作容易，工艺稳定，成本较低等。

在碱性镀液中获得优良镀层的关键在于采用合适的添加剂。目前，国内市场上的碱性镀锌镍添加剂多为国外产品，价格较贵，导致电镀成本也相对提高；而国内对碱性镀锌镍添加剂的研究较少或大多处于初级阶段。

专利CN201010501430.3有提出一种碱性电镀锌镍合金添加剂、电镀液及制备方法，该种添加剂包括下列体积份比的组分：3.5～4.5份镍络合剂、6～8份的镍源、7～8.5份的锌络合剂、1.5～2.5份的光亮剂和0.2～0.3份的走位剂。使用方法为向溶解好的氢氧化钠加入氧化锌，搅拌溶解后，依次加入锌络合剂、镍络合剂、镍补充剂、光亮剂、走位剂，搅拌使其混合均匀制得含添加剂的电镀液。但是该专利的添加剂原料成本较高，从而在一定程度上限制了添加剂的推广使用。另外，其电镀工艺耗时较长，且槽液成分变化较大，从而造成耗能大、维护难等问题。

发明内容

本发明针对现有技术存在的问题，提供一种碱性锌镍合金电镀工艺，该工艺为最终电镀层含有12％～16％镍含量的碱性锌镍合金电镀工艺，即可用于挂镀也可用于滚镀，具有成本较低廉、槽液稳定、操作范围广、维护简单等优点。

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：

碱性锌镍合金电镀系列添加剂，包括开缸剂、添加剂、主光剂、调整剂、湿润剂；

所述的开缸剂，其作用为络合镍金属，帮助镍的溶解，开缸用，仅带出损失，各组分的重量份为四亚乙基五胺30～60份、二乙醇胺1～5份，水35～70份；

所述的添加剂，提供镍金属，消耗600～750ml/KAH，各组分的重量份为硫酸镍20～30份、胺类15～25份，水45～65份；

所述的主光剂，光亮作用，消耗50～150ml/KAH，各组分的重量份为香兰素0.1～1份、糖精钠1～3份、甲醇20～30份、水50～100份：