[发明专利]一种镍磷合金非晶镀方法

说明书

本发明涉及金属或非金属材料的表面处理方法，特别是无电镀工艺方法，其方法是将被镀零件置于盛有由主盐、还原剂、络合剂、缓冲剂、稳定剂、表面活性剂组成的镀液的镀槽内在一定的温度和PH值的条件下经过自摧化氧化还原反应在被镀工件表面形成非结晶态的镍磷合金镀层的方法。

自从Brenner和Riddell发现镍磷合金自摧化沉积现象以来，由于非晶镀工件具有良好的耐腐蚀性，几乎不受海水、碱溶液和非含氧酸的腐蚀，在许多腐蚀介质中优于不锈钢和镀铬层，提高耐腐蚀性，而且具有施镀工艺简单、镀覆快、镀液稳定、容易控制等优点，其应用领域不断扩大，已成为发达国家应用相当广泛的表面处理技术。在航天、航空、能源、机械、汽车、电子、电子计算机等工业领域中用于重要零件的防腐蚀和重要零件的修复，如汽车的汽缸、曲轴、轴类件，泵类，水轮机叶片，火箭推进器管道，飞机压缩机叶片，计算机磁盘、滚筒等。采用非晶镀修复波音727飞机发动机比买新发动机节省一半费用。在非晶镀技术中影响镀层综合性能和工艺性能的关键在于络合剂的选择。Konrad  Parker曾在“The  Formulation  of   Electroless  Nickel  Baths，”7lst  AES  Aunual  Technical  Conference  Proceedings.USA  Pap  B-2（1984）;”The  Formulation  of  Electroless  Nickel-Phosphorus  Plating  Baths”Plating  and  Surface  Finishing  74[2]，60-65（1987）中公开了包括二元络合剂的镍磷合金非晶镀方法的镀液对镀速、钯稳定性、耐腐蚀性等影响。但是，直到目前这种镀液并不能满足某些特殊的要求，镀液稳定性仍不令人满意，镀液寿命短，特别是与电镀成本相比还较高些，使这项技术的推广和应用受到了限制。

本发明的目的在于提供一种可以改善综合镀层性能，提高镀液稳定性和镀液寿命特别是降低工艺成本的镍磷合金非晶镀工艺方法。

本发明的目的是通过以下措施实现的：这种镍磷合金非晶镀方法是在可加热、控温的镀槽内盛装有主盐、还原剂、络合剂、缓冲剂、表面活性剂及去离子水组成的镀液，控制镀液温度在85～93℃范围和PH值4.5～4.8，将工件放在镀液内，经过自摧化氧化还原反应，在工件表面形成非晶镀层的方法，其特征在于络合剂为三元复合络合剂，即由乳酸、柠檬酸钠和酒石酸钠组成的三元络合剂，其镀液的具体配方是各个组分在每升镀液中的含量如下：

NiSO₄·6H₂O 22.0～40.0克

NaH₂PO₂·H₂O 21.2～42.4克

乳酸  12.5～35毫升

柠檬酸钠  1.5～15.0克

酒石酸钾钠  1.5～15.0克

己二酸  5.0～20克

碘酸钾  5.0～30毫克

表面活性剂  25.0～35毫克

其余为去离子水。

镀液的各种组份最佳范围，按每升镀液含量为：

NiSO₄·6H₂O 27.0～35.5克

NaH₂PO₂·H₂O 28.0～32.5克

乳酸  25.0～28.0毫升

柠檬酸钠  2.0～8.5克

酒石酸钾钠  2.0～8.0克

己二酸  8.0～10克

碘酸钾  15.0～20毫克

表面活性剂  28.0～32.0毫克

其余为去离子水。

本发明所采用的硫酸镍（NiSO₄·6H₂O）为工业级硫酸镍，其中碘酸钾可以用碘化钾代替，其加入量为14～20毫克，碘酸钾也可以由硫脲代替，其加入量为2～6毫克。表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠，十二烷基磺酸钠，十二烷基硫酸钠。

下面对本发明详述如下：由不锈钢或塑料制成的镀槽配有电加热或蒸气加热装置和控温装置。镀槽内盛有镀液，镀液是在每升镀液中加入有以下各组份，其含量为：

NiSO₄·6H₂O 27.0～35.5克