化学镀镍磷镀液：加速剂对镀速的影响及应用领域

化学镀镍磷镀液：加速剂对镀速的影响及应用领域

本发明涉及化学电镀技术领域，具体涉及一种化学镀镍磷溶液。

背景技术：

经过半个多世纪的发展，化学镀镍磷合金已经成为非常成熟的工艺，由于化学镀镍磷合金具有良好的全镀和深镀能力，可以用于复杂表面和非金属表面，并且能够获得非晶态结构的化学镀镍磷合金，镀层致密，孔隙率低，耐磨性好，因此在石油化工、电子、印刷、模具、纺织、医疗器械、汽车、航空航天等领域得到了广泛的应用。

化学镍磷合金的镀覆速度一直是工业生产关注的焦点，为了提高化学镍磷合金的沉积速度，镀液中常加入一定量的促进剂，常用的促进剂有脂肪酸、丙酸、琥珀酸、苹果酸、氟化钠等有机促进剂，这些有机添加剂及氟化物的排放会增加污水处理的成本。

技术实现要素：

基于此，本发明的目的在于提供一种能够提高化学镍磷合金镀层镀速的化学镍磷镀液。

一种化学镀镍磷溶液，包括基础化学镀镍磷溶液和无机添加剂，所述无机添加剂选自硫酸亚铁、硫酸钴、硫酸锌中的一种或多种。

在一些实施例中，添加的无机添加剂的量≤60mg/l。

在一些实施例中，无机添加剂的添加量为30mg/l-60mg/l。

在一些实施例中，碱性化学镀镍磷溶液包括镍盐、磷盐、络合剂和水。

在一些实施例中，所述镍盐为硫酸镍、氯化镍或醋酸镍；所述镍盐的浓度为25g/l～35g/l。

在一些实施例中，所述磷酸盐为次磷酸钠或次磷酸；所述磷酸盐的浓度为25g/l～35g/l。

在一些实施例中，络合剂选自柠檬酸钠、乳酸或丙酸中的一种或多种，​​络合剂的浓度为5g/l-15g/l。

在一些实施例中，碱性化学镀镍磷溶液还包括缓冲剂，缓冲剂为醋酸钠；缓冲剂的浓度为10g/l～20g/l。

在一些实施例中，化学镀镍磷溶液的pH值为4-5。

上述化学镀镍磷合金溶液是在基础化学镀镍磷合金溶液中添加无机添加剂(硫酸亚铁、硫酸钴或硫酸锌中的一种或多种)，添加无机添加剂后，可以改善化学镀镍磷合金，提高镀层速度，提高镀层的耐腐蚀性能。

附图简要说明

图1为碱性化学镀镍磷溶液中获得的镍磷合金的SEM图像；

图2为实施例2的化学镍磷镀液所得到的镍磷合金的SEM照片；

图3为碱性化学镍磷镀液所获得的镍磷合金的塔菲尔曲线图；

图4为实施例2的化学镍磷镀液所获得的镍磷合金的塔菲尔曲线。

详细描述

为了便于理解本发明，下面将对本发明进行更充分的描述。然而，本发明可以以许多不同的形式实施，而不限于本文所述的实施例。相反，提供这些实施例的目的是使对本发明公开内容的理解更加透彻和全面。

除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的技术人员通常理解的相同的含义。本文中本发明说明书中使用的术语仅用于描述具体实施例。本文中使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任意和所有组合。

示例 1

化学镍磷合金镀液配制：硫酸镍27g/l、次磷酸钠27.9g/l、乳酸14.5g/l、乙酸钠15g/l、无机添加剂（硫酸亚铁）40mg/l配制化学镍磷合金镀液，用1mol/L调节pH为4.4。

化学镀镍磷：将1.5×2cm铁基体经碱洗、水洗、盐酸活化后，放入上述化学镀镍磷合金溶液中，水浴恒温90℃，镀1小时后取出，吹干，即得化学镀镍磷合金。

用电子天平分别称量镀前、镀后的质量，计算化学镀镍的镀速。

计算结果表明，化学镀镍磷合金的镀速为18.29μm/h。

基础化学镀镍磷溶液(工艺条件相同，但镀液中不含有上述无机添加剂)的镀速为17.1μm/h，比基础配方提高了6.96%。

示例 2

化学镀镍溶液的配制：按硫酸镍27g/l、次磷酸钠27.9g/l、乳酸14.5g/l、乙酸钠15g/l、无机添加剂（硫酸亚铁）60mg/l的比例配制化学镀镍溶液。镍磷镀液，用1mol/L调节pH为4.4。

化学镀镍磷合金的电镀工艺与实施例1相同。

用电子天平称量镀前、镀后的质量，计算化学镍磷合金的镀层速度。

计算结果表明:化学镍磷镀层镀速为18.88μm/h,比基本化学镀镍溶液镀速提高10.41%。

示例 3

化学镀镍溶液配制：27g/l硫酸镍、27.9g/l次磷酸钠、14.5g/l乳酸、15g/l乙酸钠、60mg/l无机添加剂（硫酸钴）配制镍磷镀液，用1mol/L调节pH为4.4。

化学镀镍磷合金的电镀工艺与实施例1相同。

用电子天平称量镀前、镀后的质量，计算化学镍磷合金的镀层速度。

计算结果表明:化学镀镍磷工艺的镀速为18.11μm/h,比基本化学镀镍溶液配方的镀速提高5.90%。

示例 4

化学镀镍溶液的配制：27g/l硫酸镍、27.9g/l次磷酸钠、14.5g/l乳酸、15g/l乙酸钠、40mg/l无机添加剂（硫酸锌）配制成镍磷镀液，用1mol/L NaOH调节pH为4.4。

化学镀镍磷合金工艺与实施例1相同。

用电子天平称量镀前、镀后的质量，计算化学镍磷合金的镀层速度。

计算结果表明:化学镀镍磷镀层镀速为17.67μm/h,比基本化学镀镍溶液镀速提高3.33%。

[0047] 比较例 1

化学镍磷合金镀液配制：硫酸镍27g/l、次磷酸钠27.9g/l、乳酸14.5g/l、乙酸钠15g/l、无机添加剂（硫酸亚铁）80mg/l配制化学镀镍溶液，用1mol/L调节pH为4.4。

化学镀镍磷合金工艺与实施例1相同。

用电子天平称量镀前、镀后的质量，计算化学镍磷镀层的镀速。

计算结果表明:化学镀镍磷的镀速为15.33μm/h,低于基本化学镀镍溶液的镀速,说明添加的无机添加剂过量。

将实施例2中得到的化学镀镍磷合金镀层置于6mol/l HNO3溶液中，待镀层完全溶解后，用紫外可见分光光度计测定镀层中的磷含量，结果显示镀层中的磷含量为8.10%。采用碱性化学镀镍磷镀液(工艺条件相同，不添加无机添加剂)得到的化学镀镍磷合金中磷含量为7.95%。

将实施例2得到的化学镀镍磷合金镀层在300℃下进行2h的热处理，利用日本公司的扫描电子显微镜观察其表面形貌，如图2所示。与基础化学镀镍磷得到的镀层(如图1所示)相比，实施例2得到的化学镀镍磷合金镀层的表面形貌更加均匀。

利用上海辰华电化学工作站，三电极体系，在3.5％NaCl溶液中通过极化曲线测试评价镀层耐腐蚀性能。以实施例2中得到的镍磷合金镀层(s=1 cm2)为工作电极，网状钌钛锡电极为辅助电极，饱和甘汞电极为参比电极。如图3、图4所示。利用Tafel曲线可得到以基本化学镀镍磷溶液为基体的化学镀镍磷镀层的腐蚀电流、腐蚀电位和线性极化电阻。实施例2中得到的合金镀层和化学镀镍磷合金镀层的腐蚀电流、腐蚀电位和线性极化电阻见表1。

表1 涂层的腐蚀电位、腐蚀电流及线性极化电阻

由表1可以看出，实施例2的化学镍磷镀液中添加无机添加剂（硫酸亚铁）后，腐蚀电位正移，腐蚀电流减小为原来的一半，线性极化电阻增大，表明镀层的耐腐蚀性能增强。

综上所述可以看出，本申请的化学镀镍-磷溶液中添加无机添加剂后，可以有效提高化学镀镍的镀速和镀层的磷含量，且所得镀层更加均匀、细密，提高了耐腐蚀性能。

上述实施例中的技术特征可以任意组合，为了说明书简洁，并未列出上述实施例中的技术特征所有可能的组合，但只要这些技术特征的组合不发生矛盾，均应视为在本说明书的保护范围之内。

上述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体、详细，但并不能理解为对本发明专利范围的限制。需要指出的是，对于本领域技术人员来说，显而易见的是，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出多种变型和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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技术特点：

技术摘要

本发明涉及一种化学镀镍磷溶液，包括基础化学镀镍磷溶液和无机添加剂，其中，无机添加剂选自硫酸亚铁、硫酸钴或硫酸锌中的一种或多种。镀磷溶液是在基础化学镀镍磷合金溶液中添加无机添加剂(硫酸亚铁、硫酸钴或硫酸锌中的一种或多种)，添加无机添加剂后，可以提高化学镀镍磷合金的镀速，还可以提高化学镀镍磷合金镀层的耐腐蚀性能。

技术研发人员：王超南；卢海燕;李向忠;林海波

受保护的技术用户：

技术开发日：2017.08.23

技术发布日期：2017.12.29

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