[發明專利]一種離子液體添加劑在瓦特電鍍鎳溶液中的應用

有效

• 申請號: 200910242940.0
• 申請日: 2009-12-18
• 公開（公告）號: CN101724869A
• 公開（公告）日: 2010-06-09
• 發明（設計）人: 袁學韜;王磊;華志強;李弢;呂旭東
• 申請（專利權）人: 北京有色金屬研究總院
• 主分類號: C25D3/12
• 分類號: C25D3/12
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 童曉琳

技術領域

本發明屬于電鍍技術領域，特別涉及一種離子液體添加劑在瓦特電鍍鎳溶液中的應用。

背景技術

由于瓦特電鍍鎳相對于化學鍍鎳具有沉積速度快，成本低、施鍍溫度低和鍍液容易維護等特點，越來越多的零部件采用瓦特電鍍鎳工藝進行表面防護。但是傳統的瓦特電鍍鎳溶液制備出的鎳鍍層的硬度較低，不能應用于既要求耐磨又要求耐蝕的工作環境。

為了提高瓦特鍍鎳層的硬度，傳統的做法是向瓦特電鍍液中添加糖精(C₇H₅O₃NS)等有機添加劑。雖然這種方法能夠顯著提高鍍層的硬度，但由于糖精中含有S元素，降低了鍍層的耐腐蝕性能。

近年來，利用離子液體改善金屬電鍍層的結構和性能的研究越來越受重視。離子液體具有導電性好、電化學窗口寬、化學穩定性強和液態溫度范圍廣等特點。因此，尋求一種既能增加瓦特電鍍鎳層硬度又能提高鍍層耐蝕性能的離子液體添加劑是改善瓦特電鍍液的當務之急。

發明內容

本發明的目的是提供一種離子液體添加劑在瓦特電鍍鎳溶液中的應用。

一種離子液體添加劑在瓦特電鍍鎳溶液中的應用，該離子液體添加劑為乙烷基-2-羥乙基-二甲基銨四氟化硼(C₂BF₄，市售)，其特征在于，在常規電鍍中的瓦特鎳溶液中加入離子液體添加劑和絡合劑，電鍍液中離子液體添加劑濃度為0.1～15g/L，絡合劑濃度為1～60g/L，電鍍液pH值為0.5～7，電流密度為1～50A/dm²，在溫度10～80℃下在導電基底上電鍍鎳層，其中，電流密度優選1～30A/dm²，最好為1～10A/dm²，溫度優選20～70℃，最好為30～60℃，電鍍液pH值優選2～5.5，最好為3～5，離子液體添加劑濃度優選0.1～3g/L，最好為1.5～2.5g/L，絡合劑濃度優選5～30g/L。

所述絡合劑為檸檬酸鈉(C₆H₅Na₃O₇)。

所述常規電鍍中的瓦特鎳溶液的各組分及其含量如下：NiSO₄·7H₂O：50～600g/L；NiCl₂·6H₂O：5～100g/L；H₃BO₃：5～80g/L。優選的常規電鍍中的瓦特鎳溶液的各組分及其含量如下：NiSO₄·7H₂O：150～450g/L；NiCl₂·6H₂O：20～50g/L；H₃BO₃：20～40g/L。

本發明的電鍍液中各組分及其含量如下：NiSO₄·7H₂O：50～600g/L；NiCl₂·6H₂O：5～100g/L；H₃BO₃：5～80g/L；C₂BF₄：0.1～3g/L；C₆H₅Na₃O₇：1～60g/L。

一種優選的技術方案為：電鍍液的各組分及其含量如下：NiSO₄·7H₂O：150～450g/L；NiCl₂·6H₂O：20～50g/L；H₃BO₃：20～40g/L；C₂BF₄：1.5～2.5g/L；C₆H₅Na₃O₇：5～30g/L。

所述導電基底(陰極)可以是任何導電基底，也可以是聚合物基底或絕緣基底，其上面覆有一層導電性材料如金屬或碳。

本發明方法中所用的陽極為純度為99.99％的可溶性鎳板。

所述電鍍鎳層在攪拌條件下進行，為防止高電流密度區的“過熱”并對溶液提供更加均勻的溫度控制，可對溶液進行攪拌。攪拌方式可采用空氣攪拌、機械攪拌、泵抽和陰極移動中的任意一種。另外，溶液也可在沒有攪拌的條件下進行操作。

電鍍的方法是在電鍍液中的陽極和陰極基底間通電一段時間，該時間應足以在陰極上電鍍所需的鎳鍍層。