CN101555611A - 一种镁合金表面电镀镍方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种包括实现浸镀锌－无氰电镀铜预处理的镁合金表面电镀镍方法。它是在镁合金表面除锈、除油、表面活化处理后进行浸镀锌、采用锡酸盐镀液预镀铜，再采用瓦特镀液电镀镍；并在浸镀锌、预镀铜和电镀镍的全过程中采用超声波搅拌。该方法不采用氰化镀液并具有各镀层结晶细小致密，抗镀液腐蚀性强等特点。

Description

一种镁合金表面电镀镍方法

技术领域

本发明涉及一种镁合金表面防腐方法，特别是涉及一种镁合金表面电镀的方法。

背景技术

镁合金具有比重小、减震性能好，具有较高比强度、比刚度和比弹性模量和较好的热传导性、电磁屏蔽性能等等。但镁合金化学活性高，电极电位低，表面氧化膜疏松，致使防护性能低，制约了镁合金的应用和发展。由此引起了人们对镁合金制件表面腐蚀与防护的关注，在镁合金表面阳极氧化、化学转化膜、有机涂层、表面镀覆等方面进行了大量的研究，特别是采用电镀镍方法作为一种成本低、工艺简单、易于操作的表面镀覆技术，已成为人们对镁合金表面防护的重要研究方向。

对镁合金表面电镀镍一般要经过前处理过程，以避免基体在电镀槽液中的腐蚀。目前电镀镍的前处理主要有两种工艺方法，一是浸镀锌-氰化镀铜工艺；二是多次浸镀锌-电镀锌-电镀铜工艺。前者采用了有毒的氰化物，会对生态环境产生严重污染；后者电镀液稳定性差，焦磷酸盐镀铜工艺参数控制严格，镀层质量稳定性对其十分敏感，为操作者带来不便。前处理完成后再用氟硼酸盐或者氨基磺酸盐镀液进行镀镍，避免采用廉价、工艺简单、操作方便的硫酸盐(瓦特镀液)镀镍所带来的对基体的腐蚀和镀层结晶粗大等质量问题。

本发明提出了一种包括实现浸镀锌-无氰电镀铜预处理、镀镍层质量稳定性好的镁合金表面电镀镍方法。

发明内容

本发明提供的一种不含氰化物的镁合金表面电镀镍方法是在镁合金表面除锈、除油、表面活化处理后进行浸镀锌、预镀铜，再电镀镍。其中所说的浸镀锌是指化学浸镀纯锌或者化学浸镀锌合金；预镀铜采用锡酸盐镀液电镀纯铜或者电镀铜合金；电镀镍采用硫酸盐镀液；在浸镀锌、预镀铜和电镀镍的全过程中对镀液进行振动搅拌。

上述所说的表面除锈、除油、表面活化、浸镀锌、电镀铜为电镀前预处理，目的是得到在电镀液中能够进行正常电沉积的阴极表面层，避免基体在电镀镍槽液中的腐蚀，使电镀镍能在电镀铜表面形成结晶均匀、细小致密和与基体结合良好的镍镀层。

上述所说的化学浸镀锌合金是指化学浸镀锌锡合金。

上述所说的采用锡酸盐镀液电镀铜合金是指在锡酸盐镀液电镀铜锡合金。

上述所说的锡酸盐镀液为锡酸钾镀液或者为锡酸钠镀液或者为二者的混合镀液。

上述所说的硫酸盐镀液为瓦特镀液。

上述所说的振动搅拌是指电磁搅拌或者超声搅拌。

本发明的原理是：通过预处理，逐渐提高镁合金表面的标准电极电位：-2.37(Mg)→-0.762(Zn)→+0.337(Cu)。保护了镁合金基体不被电镀槽液腐蚀，且形成导电性能优良的Cu合金镀层，可按常规电镀工艺实施电镀镍。采用超声波搅拌，获得了表面均匀、结晶细小致密、与基体结合良好的电镀层。

本发明的特点在于：

1、在本方法实施过程中，不采用对人体和环境有严重危害和污染的氰化物镀液。

2、由于在浸镀锌、预镀铜、镀镍全过程中全程采用超声波搅拌，可以保证底层的致密性和电镀过程稳定性，使得锌镀层、铜镀层、镍镀层结晶细小致密，抗镀液腐蚀性大大增强；即使采用廉价的瓦特镀液，其镀镍层也具有极好的致密性和抗腐蚀性。

3、本发明实施过程中，采用的所有处理溶液(前处理、预镀底层、电镀镍)均为对环境污染轻、价格低廉的普通溶液。且有工艺简单、易操作的特点。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是采用本发明方法对镁合金表面浸镀锌后预镀铜的表面形貌图。

图2是采用本发明方法对镁合金镀铜表面进行电镀镍的表面形貌图。

图3是采用本发明方法对镁合金表面电镀镍后的X射线衍射图。

具体实施方式

实施用样品采用规格为30mm×20mm×2mm的AZ91D镁合金作为电镀阴极，经240#～600#砂纸磨光，并进行常规碱除油，酸除锈处理。

1、实施例一

将上述样品置于室温下浓度为40％HF中处理10分钟。得到具有一定化学活性的镁合金表面之后，进行浸镀锌处理。处理溶液配方及工艺见表1。

表1浸镀锌液的配方和工艺条件

浸镀锌后的样品实施预镀铜，其镀液配方及工艺条件见表2。预镀铜后可得到表面形貌如图1所示的铜镀层。再将经过预镀铜后的样品在瓦特镀液中按表3工艺实施电镀镍。电镀镍后可得到表面形貌如图2所示的镍镀层，并经X射线衍射检测(如图3所示)证明其表面完全为金属镍。

表2电镀铜溶液配方及工艺条件

表3电镀镍溶液配方及工艺条件

2、实施例二

将上述备用样品在浓度为40％HF中，室温下处理5分钟。得到具有一定化学活性的镁合金表面之后，进行浸镀锌处理。处理溶液配方及工艺见表4。

表4浸镀锌液的配方和工艺条件

对浸镀锌后的样品实施电镀铜。镀液配方及工艺条件见表5。将经过电镀铜处理的试样在瓦特镀液中按表6工艺实施电镀镍。

表5电镀铜溶液配方及工艺条件

表6.电镀镍溶液配方及工艺条件

Claims (6)

1、一种不含氰化物的镁合金表面电镀镍方法是在镁合金表面除锈、除油、表面活化处理后进行浸镀锌、预镀铜、再电镀镍。其特征为所说的浸镀锌是指化学浸镀纯锌或者化学浸镀锌合金；预镀铜采用锡酸盐镀液电镀纯铜或者电镀铜合金；电镀镍采用硫酸盐镀液；在浸镀锌、预镀铜和电镀镍的全过程中对镀液进行振动搅拌。

2、如权利要求1所述的镁合金表面电镀镍方法，其特征为所说的化学浸镀锌合金是指化学浸镀锌锡合金。

3、如权利要求1所述的镁合金表面电镀镍方法，其特征为所说的采用锡酸盐镀液电镀铜合金是指用锡酸盐镀液电镀铜锡合金。

4、如权利要求1、3所述的镁合金表面电镀镍方法，其特征为所说的锡酸盐镀液为锡酸钾镀液或者为锡酸钠镀液或者为二者的混合镀液。

5、如权利要求1述的镁合金表面电镀镍方法，其特征为所说的硫酸盐镀液是瓦特镀液。

6、如权利要求1所述的镁合金表面电镀镍方法，其特征为所说的振动搅拌是指超声搅拌。

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