[发明专利]一种化学镀镍钨磷配方

说明书

技术领域

本发明涉及化学镀领域，具体是一种化学镀镍钨磷配方。

背景技术

化学镀是一种新型的表面处理技术，其中镍磷化学镀技术已经得到了广泛的应用，并于1992年颁布了相关国家标准，GB/T13913-92，自催化镍--磷镀层技术要求和试验方法。这种镀层本具有很好的耐蚀性和耐磨性，但是在施镀过程中形成的针孔、麻点等镀层缺陷，尤其在化学镀液寿命达到10次周期以上，对基体的保护能力大打折扣。钨元素加入可显著降低上述缺陷，从而提高镀层对基体的保护能力；钨元素还容易发生自钝化，有利于镀层表面形成一层钝化膜，从而提高了镀层本身的耐腐蚀性；钨元素还能够增加镀层的硬度，提高耐磨性。所以，镍钨磷化学镀技术受到了研究者的青睐。最近10年，国内已经公开近二十项相关的专利技术。下面对其化学镀镍钨磷镀液进行简单分析。

2008年，国家发明专利，申请号200810059696.x，公开了一种化学镀镍钨磷合金镀液，该镀液包含硫酸镍24-28g/L，柠檬酸钠40-70g/L，葡萄糖酸钠20-30g/L，硫酸铵30-40g/L，四硼酸钠5-15g/L，钨酸钠30-50 g/L，次亚磷酸酸钠20-28g/L，碘酸钾10-20mg/L，硫脲0.5-1.5 mg/L，十二烷硫酸钠5-15mg/L，使用氨水或氢氧化钠调剂pH为8-9。这里硫酸镍、钨酸钠是主盐，次亚磷酸钠是还原剂，柠檬酸是络合剂，葡萄糖酸钠是辅助络合剂，碘酸钾和硫脲是复合稳定剂，硫酸铵和四硼酸钠是pH缓冲剂。可以看出该配方是在碱性化学镀镍的基础上进行改进得来。

其他公开的发明专利也是如此。如国家发明专利，申请号200810064719.6，公开的镁合金表面的化学镀镍钨磷镀液，主盐也是硫酸镍、钨酸钠，还原剂是次磷酸钠，氨水调节pH9.0，络合剂柠檬酸，改变的是加入了氟化氢铵，可以用铅、镉盐取代硫脲和碘酸钾。还有发明专利，申请号：201010197373.4、201010209683.3、201210490554.5、201210144779.5、201410216564.9、201610345363.8以及在镍钨磷基础上加入第四种元素的发明专利，申请号201310345165.8、201310240041.3、201510409709.1也是如此。

化学镀镍钨磷镀液的配方可以总结如下：1.主盐为硫酸镍和钨酸钠，分别提供镍和钨元素；2.还原剂是次磷酸钠，同时提供磷元素；3.络合剂选用柠檬酸钠，有的加入葡萄糖酸钠、乳酸钠等作用辅助络合剂；4.稳定剂、促进剂选用硫脲、氟离子、碘酸钾等；5.都用氨水调镀液的pH，有的也说明可以用氢氧化钠，pH在8-9之间。

这些配方存在以下问题：

1.使用寿命与化学镀镍磷的相当，主要因为次磷酸钠做为还原剂，发生如下氧化反应：

亚磷酸根离子的逐渐累积，与柠檬酸竞争镍离子，当亚磷酸根离子多时，与镍离子发生沉淀反应，镀液失效。

2. 上述反应的电极电位较正，为，还原能力不足，导致钨在镍钨磷镀层的含量不高，如发明专利（申请号201010209683.3）报道仅为3.4-3.8wt%；沉积速度不快，低于化学镀镍磷的沉积速度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种镀液寿命达30周期以上，获得镍钨磷镀层中钨含量在3-15%之间的化学镀镍钨磷配方，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种化学镀镍钨磷配方，在化学镀镍钨磷镀液中加入更强的还原剂二甲基铵硼烷，即使用次亚磷酸和二甲基铵硼烷两种还原剂，所以能够减少亚磷酸根离子的累积速度，进而提高镀液的使用寿命；通过改变pH值而改变钨酸根、镍离子与络合剂柠檬酸的络合状态，以及更强还原剂的加入，促进钨的沉积，所以能够提高镍钨磷中钨的含量。

作为本发明进一步的方案：所述二甲基铵硼烷用量为1-30g/L。

作为本发明进一步的方案：所述化学镀镍钨磷镀液包括硫酸镍24000-28000mg/L、柠檬酸钠40000-70000mg/L、葡萄糖酸钠20000-30000mg/L、硫酸铵30000-40000mg/L、四硼酸钠5000-15000mg/L、钨酸钠30000-50000 mg/L、次亚磷酸酸钠20000-28000mg/L、碘酸钾10-20mg/L、硫脲0.5-1.5 mg/L、十二烷硫酸钠5-15mg/L。

作为本发明进一步的方案：所述化学镀镍钨磷镀液中和二甲基铵硼烷构成的镀液pH值为5-8。