CN1258763A - 碱性镀液电镀锌-镍合金工艺 - Google Patents
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Abstract
一种碱性镀液电镀锌-镍合金工艺,通过研制的一种碱性镀液在相应的操作工艺条件可获得厚度、成分均匀,镀层含镍量在13%~18wt%的锌-镍合金镀层。中性盐雾试验表明镀层出现白锈、红锈的时间均大大高于常用的纯锌镀层。镀层在较高温度下(200℃左右)的耐蚀性更优于纯锌镀层。本发明镀液分散性好、无氢脆性,操作简便。本发明是适应于电镀形状复杂的零件,尤其适合于电镀要求耐疲劳如弹簧、紧固件和其它结构件或在较高温度下使用如汽车发动机零件等。
Description
本发明涉及一种碱性镀液电镀锌-镍合金工艺。属金属材料表面处理技术领域。
近年来,锌-镍合金镀层以其优异的耐蚀性能越来越受到人们的重视。锌-镍镀层的耐蚀性可达到纯锌镀层的3~10倍,几乎不存在氢脆,且焊接性能良好。该镀层可广泛应用于国防、汽车、海洋船舶、输电等耐蚀性要求高的工业领域。特别是随着汽车工业的发展,传统的纯锌镀层不能满足相当一部分汽车零部件耐蚀性的要求。因此,人们研究了二元锌合金电镀,如锌-铁、锌-镍、锌-钛、锌-钴、锌-锡和锌-磷等合金,从耐蚀性角度来看以锌-镍合金为佳。以前研究较多的是酸性镀液电镀锌-镍合金,但酸性镀液分散性差,不适于电镀形状复杂的零部件。为此应开发碱性镀液电镀锌-镍合金,但国内在这方面的研究开发还不多,如华南理工大学卢锦堂等人研究的以氨水为络合剂,二甲胺及乙二胺等为添加剂的碱性锌-镍合金电镀工艺(“电镀与环保”1996年7月,第16卷第4期),可是因氨水易挥发,能适合工业化生产的碱性电镀锌-镍合金镀层技术还很少。国内很多实验室研究开发的碱性锌-镍合金电镀工艺包括美国美吉诺的成品镀液中主盐含量较低,对镀液维护与控制带来了很多的困难,如美国美吉诺的碱性电镀锌-镍合金镀液需要自动分析补充控制。
本发明的目的是提供一种成本低廉、维护方便、有利环保、镀层性能优越的碱性电镀锌-镍合金工艺,在相应的操作条件下,可获得厚度、成分和色泽均匀的银白色镀层,镀层含镍量在13%~18wt%,制备的产品(镀层约厚8μ m)经中性盐雾试验出现红锈时间高于1000h。
为达到上述目的,本发明的解决方案如下:
该电镀锌-镍合金的镀液成分和相应操作工艺参数为
氢氧化钠(NaOH) 50~180g/L
乙二胺(无水)(C2H8N2) 10~50mL/L
三乙醇胺(C4H11NO2) 0~90mL/L
主盐(Zn2++Ni2+)总量 10~50g/L
[Ni2+]/[Zn2++Ni2+] 0.10~0.25(温度高时比例相应提高)
电流密度 1~4A/dm2,推荐值为2.5A/dm2
阳极 不锈钢(1Cr18Ni9Ti)板,或纯锌板
使用温度 10~40℃
搅拌方式 阴极移动或连续过滤
主盐镍的补充可通过浓缩液进行,锌的补充通过浓缩液或控制锌阳极板浸入镀液的面积进行。
主盐为氧化锌(ZnO)和氯化镍(NiCl2·6H2O),氯化镍的用量随镀液工
作温度相调整(温度升高氯化镍用量从18g/L调整到21g/L)。
乙二胺浓度稳定在25mL/L左右。化学药品至少为工业纯级,镀液配制用水应为工业纯水,配制镀液过程应进行搅拌,静置应不短于2小时。
经过除油浸蚀活化后的零部件在镀液中电镀锌-镍合金,在阴极电流密度为2.5A/dm2时得到镀速约为20μm/hr,电镀方式为吊镀,电源为直流恒流源。电镀时应注意不能短路、断路,时间由所要求的镀层厚度而定。电镀时最好保证阴极移动或连续过滤,并定时分析镀液成分并补充主盐和氢氧化钠等。
本发明成分简单,主盐含量高,镀液维护补充方便,镀层性能优越,适合工业化生产。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
图1是本发明的镀液配制流程示意图。
具体的应用实例为:(1)按下列配方用蒸馏水配制好电镀液:
氢氧化钠(NaOH) 140g/L 乙二胺(无水)(C2H8N2) 25mL/L
三乙醇胺(C4H11NO2) 45mL/L 氧化锌(ZnO) 25g/L
氯化镍(NiCl2·6H2O) 18g/L
主盐(Zn2++Ni2+)总量 25g/L
[Ni2+]/[Zn2++Ni2+] 0.25(温度高时比例相应提高)配制镀液的步骤如下:
A用1/2的蒸馏水将氢氧化钠充分溶解后再加入定量ZnO,搅拌溶解后
备用;
B用1/3的蒸馏水将氯化镍充分溶解,再分别加入定量乙二胺和三乙
醇胺络合,静置2小时以上备用;
C将A,B所配溶液混合在一起,并加蒸馏水至所需容积后充分搅拌,
静置24小时。使用前将镀液过滤即可使用。(2)将准备好的碳钢基体零件按常规的前处理方式进行除油和浸蚀活化,然后按下列操作工艺条件电镀30分钟:阴极电流密度 2.5A/dm2阳极 不锈钢(1Cr18Ni9Ti)板(阳极、阴极面积比为10∶1)使用温度 25℃(3)经测试分析,所获得的镀层厚度为8~10微米,镍含量为15wt%左右;(4)经彩色钝化或黑色钝化后按ASTM B117标准进行中性盐雾试验,连续喷雾240小时无白锈,1000小时无红锈(基体腐蚀)。
Claims (1)
1.一种碱性镀液电镀锌-镍合金工艺,其特征在于:碱性镀液成分和相应的操作工艺参数如下:
氢氧化钠(NaOH) 50~180g/L
乙二胺(无水)(C2H8N2) 10~50mL/L
三乙醇胺(C4H11NO2) 0~90mL/L
主盐(Zn2++Ni2+)总量 10~50g/L
[Ni2+]/[Zn2++Ni2+] 0.10~0.25
阴极电流密度 1~4A/dm2
阳极 不锈钢(1Cr18Ni9Ti)板,或纯锌板
使用温度 10~40℃。
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CN 99127203 CN1258763A (zh) | 1999-12-30 | 1999-12-30 | 碱性镀液电镀锌-镍合金工艺 |
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CN 99127203 CN1258763A (zh) | 1999-12-30 | 1999-12-30 | 碱性镀液电镀锌-镍合金工艺 |
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CN (1) | CN1258763A (zh) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US7328756B2 (en) | 2004-01-16 | 2008-02-12 | Halliburton Energy Serivces, Inc. | Settable fluids comprising particle-size distribution-adjusting agents and methods of use |
CN102653872A (zh) * | 2012-04-16 | 2012-09-05 | 昆明理工大学 | 一种碱性锌镍合金电镀液 |
TWI464944B (zh) * | 2010-04-27 | 2014-12-11 | Hon Hai Prec Ind Co Ltd | 錳酸鋰正極活性材料的製備方法 |
CN111074308A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-04-28 | 福建南平南孚电池有限公司 | 在钢壳的表面上电镀镍钴合金镀层的方法和装置 |
-
1999
- 1999-12-30 CN CN 99127203 patent/CN1258763A/zh active Pending
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