CN101760767A

CN101760767A - 钢带电镀镍方法

Info

Publication number: CN101760767A
Application number: CN200910310819A
Authority: CN
Inventors: 张建旭
Original assignee: Sichuan Changhong Electric Co Ltd
Current assignee: Sichuan Changhong Electric Co Ltd
Priority date: 2009-12-03
Filing date: 2009-12-03
Publication date: 2010-06-30
Anticipated expiration: 2029-12-03
Also published as: CN101760767B

Abstract

本发明涉及一种钢带电镀镍方法，并特别适用于电极制造用的穿孔钢带、冲孔钢带的连续电镀镍。本发明所要解决的技术问题是提供一种镀速快且镀层细致平滑的钢带连续镀镍的方法。电镀液配方为：350＜NiSO₄·7H₂O≤550g/L；20≤H₃BO₃≤50g/L；5≤阳极活性剂≤30g/L，0.2≤十二烷基硫酸钠≤0.8g/L。本发明方法用于钢带连续电镀镍成本低，阴极还原效果好，镀速快，镀层细致平滑。

Description

钢带电镀镍方法

技术领域

本发明涉及一种钢带电镀镍方法，并特别适用于电极制造用的穿孔钢带、冲孔钢带的连续电镀镍。

背景技术

电源制造行业广泛使用厚度在0.2mm以下的穿孔钢带、冲孔钢带作为电极连接件或骨架，镀镍厚度为0.5～5μm，现有的制作方法是采用氨基磺酸镍电镀。氨基磺酸镍电镀的配方：氨基磺酸镍300～450g/L、氯化镍0～15g/L、硼酸30～45g/L。氨基磺酸镍电镀的特点在于镀层的应力较低。常用于功能性镀镍，但其成本相对较高。硫酸镍电镀是成本相对较低的方法。按目前价格，硫酸镍为31～32元/Kg，氨基磺酸镍的价格为70～80元/Kg。

但是，现有技术中硫酸镍为主盐的电镀工艺中NiSO₄·7H₂O含量大多为100～350g/L。【《电镀手册》，国防出版社，1997年7月版，P314-315】公开的镀液成分及工作条件为：硫酸镍NiSO₄·7H₂O 150-250g/L，氯化钠NaCl 10-11g/L，硼酸30～35g/L，硫酸钠NaxSO₄20～30g/L，氟化钠NaF 4g/L，硫酸镁MgSO₄·7H₂O 30～40g/L，十二烷基硫酸钠0.05～0.1g/L。pH值5.0～5.5，温度20～35℃。硫酸镍含量通常为100～300g/L。含量偏下限，镀液分散能力好，镀层结晶细致，但沉积速度慢，阴极效率低。硫酸镍含量高时，允许电流密度高、沉积速度快。含量过高，分散能力差且生产能耗大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种镀速快且镀层细致平滑的钢带连续镀镍的方法。

本发明的技术方案

电镀溶液配方为：350＜NiSO₄·7H₂O≤550g/L；20≤H₃BO₃≤50g/L；5≤阳极活性剂≤30g/L，0.2≤十二烷基硫酸钠≤0.8g/L。

优选的是400≤NiSO₄·7H₂O≤550g/L；25≤H₃BO₃≤45g/L；15≤阳极活性剂≤25g/L，0.5≤十二烷基硫酸钠≤0.8g/L。

金属镍有很强的钝化能力，为了防止镍阳极钝化，加入阳极活性剂，能促进阳极溶解，保证镍离子的正常补充。通常用NaCl、氯化镍等，当阳极镍变成镍离子离开阳极时，由于氯离子的存在，很快形成氯化镍，而氯化镍水溶性好，这样使镍离子迅速从阳极区扩散到镀液内部，从而防止阳极钝化。但是添加过多会使阳极溶解过快。

添加十二烷基硫酸钠、正辛基硫酸钠等表面活性剂是为了防止镀层产生针孔，加入过多过少都会使镀层表面发花。

硼酸H₃BO₃是缓冲剂，具有稳定pH值的作用，pH值控制在3.0～5.0(优选3.5～4.5)。但是，硼酸的量过多会造成毛刺和粗糙。

钢带连续镀镍方法包括以下步骤：

(1)去除钢带表面的油污。

(2)电镀镍：温度60～70℃，电流密度8～15A/dm²。

(3)中和：将钢带从pH值12～14碱性溶液中通过、干燥、收卷即得。目的是将钢带表面中和成碱性状态，防止储存、使用过程中锈蚀。

中和采用的碱性溶液pH值12～14，碱度过高会造成钢带表面发花，碱迹明显。过低会造成中和不彻底，钢带容易锈蚀。可以采用5～15g/L的NaOH溶液，或碳酸钠、磷酸三钠的低浓度溶液。

为了消除上一工序溶液，避免对下工序造成影响，或者是影响镀层最后的外观质量，可在每一工序后增加清洗步骤。

本发明的有益效果是：以硫酸镍为主盐的电镀溶液，成本低，镀镍溶液浓度较高，可容纳较大的电流密度，阴极还原效果好，因而镀速快，且电镀液中不需添加硫酸镁等导电介质。同时，本发明方法镀层与现有工艺相比，视觉看，明显细致平滑。

以下通过具体实施方式对本发明作进一步详述，但不是对本发明的限定。

具体实施方式

本发明提供一种成本低，沉积速度快，镀层细致平滑的钢带连续镀镍的方法。具体实施的步骤如下：

(1)去油：采用各类酸性或碱性去油溶液均可，目的是去除钢带表面的油污。

(2)用水清洗，清楚去油溶液的残留；

(3)阴阳极联合电解去油；

阳极联合电解去油通常采用碱性溶液，成分为含氢氧化钠、碳酸钠、磷酸三钠的混合溶液：NaOH 40～60g/L，NaCO₃ 30～60g/L，Na₃PO₄·12H₂O 20～30g/L，电解电流2～210A/dm^-2，时间1～5min。

(4)用水清洗；

(5)酸浸蚀；目的是清除被镀零件表面的锈迹及氧化皮；

(6)用水清洗；

(7)电镀镍：

电镀溶液配方为：NiSO₄·7H₂O大于350、小于550g/L；H₃BO₃ 20～50g/L；氯化物15～25g/L，十二烷基硫酸钠0.2～0.8g/L。pH值3.0～5.0(优选3.5～4.5)

优选的方案是：NiSO₄·7H₂O 400～500g/L；H₃BO₃ 25～45g/L；NaCl 15～25/L，十二烷基硫酸钠0.5～0.8g/L。

电镀温度50～70℃，电流密度8～15A/dm²。钢带走速可根据厚度需要进行调整。如要求厚度较高，可分多个镀槽进行电镀加厚。电镀用的电源为直流电源，可以是普通的硅整流器、可控硅整流器、高频开关电源等。

(8)用水清洗

(9)中和：将钢带从碱性溶液中通过。目的是将钢带表面中和成碱性状态，防止储存、使用过程中锈蚀。

(10)干燥：将钢带牵引入烘箱中通过，烘干。

(11)收卷。

实施例1：电镀厚度为0.1mm，宽度为23mm的穿孔钢带

(2)用水清洗；

(3)阴阳极联合电解去油(碱性溶液，成分为含氢氧化钠、碳酸钠、磷酸三钠的混合溶液)，继续出去未清洗干净的油污。

(4)用水清洗；

(5)酸浸蚀：硫酸200g/L溶液浸蚀。

(6)用水清洗；

(7)电镀镍：

电镀溶液配方为：NiSO₄·7H₂O 380g/L；H₃BO₃ 40g/L；NaCl 20/L，十二烷基硫酸钠0.3g/L。pH值3.5。

温度55℃，电流密度10A/dm²。速度3m/min。

(8)用水清洗

(9)中和：将钢带从1％氢氧化钠溶液中通过。

(10)干燥：将钢带牵引入280℃烘箱中通过，烘干。

(11)收卷。

产品性能符合GB9798规定。镀层细致平滑。

实施例2：电镀厚度为0.2mm，宽度为25mm的穿孔钢带

(1)去油：采用各类酸性或碱性去油溶液均可，目的是去除钢带表面的油污；

(2)用水清洗；

(3)阴阳极联合电解去油(碱性溶液，成分为含氢氧化钠、碳酸钠、磷酸三钠的混合溶液)，继续出去未清洗干净的油污；

(4)用水清洗；

(5)酸浸蚀：硫酸250g/L溶液浸蚀。

(6)用水清洗；

(7)电镀镍：电镀溶液配方为：NiSO₄·7H₂O 450g/L；H₃BO₃ 41g/L；NaCl 18g/L，十二烷基硫酸钠0.5g/L。pH值3.8。

温度60℃，电流密度10A/dm²。速度3.5M/min。

钢带输送速度可根据厚度要进行调整。如要求厚度较高，可分多个镀槽进行电镀加厚。电镀用的电源为直流电源，可以是普通的硅整流器、可控硅整流器、高频开关电源等。

(8)用水清洗

(9)中和：将钢带从3％的氢氧化钠溶液中通过。

(10)干燥：将钢带牵引入320℃烘箱中通过，烘干。

(11)收卷。

产品性能符合GB9798规定，镀层细致平滑。

实施例3：电镀厚度为0.1mm，宽度为180mm的冲孔钢带

(2)用水清洗；

(3)阴阳极联合电解去油(碱性溶液，成分为含氢氧化钠、碳酸钠、磷酸三钠的混合溶液)

(4)用水清洗；

(5)酸浸蚀：硫酸250g/L溶液浸蚀。

(6)用水清洗；

(7)电镀镍：电镀溶液配方为：NiSO₄·7H₂O 460g/L；H₃BO₃ 45g/L；NaCl 22g/L，十二烷基硫酸钠0.7g/L。pH值4.2。

温度65℃，电流密度12A/dm²。速度4M/min。

(8)用水清洗

(9)中和：将钢带从3％的氢氧化钠溶液中通过。

(10)干燥：将钢带牵引入320℃烘箱中通过，烘干。

(11)收卷。

产品性能符合GB9798规定，镀层细致平滑。

Claims

1.钢带电镀镍方法，其特征在于：电镀液配方为：350＜NiSO₄·7H₂O≤550g/L；20≤H₃BO₃≤50g/L；5≤阳极活性剂≤30g/L，0.2≤表面活性剂≤0.8g/L。

2.根据权利要求1所述的钢带电镀镍方法，其特征在于：所述表面活性剂为十二烷基硫酸钠或正辛基硫酸钠；所述阳极活性剂为NaCl或氯化镍。

3.根据权利要求1所述的钢带电镀镍方法，其特征在于；所述电镀液配方：400≤NiSO₄·7H₂O≤550g/L；25≤H₃BO₃≤45g/L；15≤阳极活性剂≤25g/L，0.5≤表面活性剂≤0.8g/L。

4.根据权利要求1～3任一项所述的钢带电镀镍方法，其特征在于；所述电镀液的pH值为3.0～5.0。

5.根据权利要求4所述的钢带电镀镍方法，其特征在于：所述电镀液的pH值为3.5～4.5。

6.根据权利要求1～5任一项所述的钢带电镀镍方法，其特征在于：由以下步骤：

(1)去除钢带表面的油污；

(2)电镀镍：温度50～70℃，电流密度8～15A/dm²；

(3)中和：将钢带从pH值12～14的碱性溶液中通过，干燥、收卷即得。

7.根据权利要求6所述的钢带电镀镍方法，其特征在于：步骤(1)去除钢带表面的油污采用以下方法：

(a)去油：采用各类酸性或碱性去油溶液去除钢带表面的油污；

(b)用水清洗；

(c)阴阳极联合电解去油；

(d)用水清洗；

(e)酸浸蚀；

(f)用水清洗。

8.根据权利要求7所述的钢带电镀镍方法，其特征在于：步骤(c)阴阳极联合电解去油采用碱性溶液，成分为含氢氧化钠、碳酸钠、磷酸三钠的混合溶液：NaOH 40～60g/L，NaCO₃30～60g/L，Na₃PO₄·12H₂O20～30g/L，电解电流2～210A/dm²，时间1～5min。

9.根据权利要求6所述的钢带电镀镍方法，其特征在于：步骤3)中和采用的碱性溶液为5～15g/L的NaOH溶液。