[發明專利]一種鎳-鈷-鈦三元合金電鍍光亮工藝

有效

• 申請號: 201510347156.1
• 申請日: 2015-06-19
• 公開（公告）號: CN104975314B
• 公開（公告）日: 2018-08-07
• 發明（設計）人: 宋文超;胡哲;李玉梁;左正忠
• 申請（專利權）人: 武漢吉和昌化工科技股份有限公司;湖北吉和昌化工科技有限公司
• 主分類號: C25D3/56
• 分類號: C25D3/56
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 馬輝

本發明提供了一種鎳?鈷?鈦三元合金電鍍光亮工藝，將工件進行前處理后，放入鎳?鈷?鈦三元合金電鍍液中進行電鍍，然后將工件取出，得到表面鍍有鎳?鈷?鈦三元合金的工件，所述電鍍液的組成成分包括二價鎳鹽、二價鈷鹽、四價鈦鹽、檸檬酸鈉、輔助配位劑和緩沖劑。本發明僅通過一道電鍍工序就達到保護和裝飾鐵基件的目的，減小場地占用面積、減少設備的使用，降低廢水的排放和能源消耗。

技術領域

本發明涉及一種金屬材料表面處理技術領域，具體地指一種鎳-鈷-鈦三元合金電鍍光亮工藝。

背景技術

傳統的金屬表面處理工藝中，鋼鐵件在經過電鍍堿銅→酸銅→亮鎳工序之后，還需鍍上一層鉻來達到保護及裝飾基體的目的。鉻鍍層具有光亮、潔白的外觀并有硬度高、耐磨、耐蝕、耐高溫的特點。但是鍍鉻工藝因其對環境、水源、大氣以及人體帶來很大的不利影響，而且加之鍍鉻前又有其它三道工序，占用場地大、設備多，又會帶來很大的廢水排放和能源消耗。

鈦是一種耐熱性很好的銀白色金屬，密度為4.54g/cm³，熔點高達1668℃。在常溫下對強酸強堿有優異的耐蝕性，甚至王水都不能腐蝕它。它還具有重量輕、強度高、抗氧化性強、耐低溫的特點，被譽為“太空金屬”。如將鈦元素引入單一的或合金的鍍層中，則得到的鍍層在物理、化學性能上將會呈現各項性能的提升。

發明內容

本發明的目的就是為了解決上述問題，提供了一種鎳-鈷-鈦三元合金電鍍光亮工藝，僅通過一道電鍍工序就達到保護和裝飾鐵基件的目的，減小場地占用面積、減少設備的使用，降低廢水的排放和能源消耗。

本發明的三元合金中，鎳是基礎金屬，很易電沉積出來，所占的百分質量比例在80％左右。鈷與鎳的性質類似，很易單獨或與鎳在陰極上電化學共沉積，由于鈦與鎳、鈷的電化學基本氧化-還原電極電勢相差較大，鈦較難沉積，如：

可以看出，Ni²⁺、Co²⁺較易在水溶液中單獨于電極上沉積出來；而Ti⁴⁺還原為Ti是需分三步進行的，在還原為Ti²⁺時，最低須達到-2V、Ti²⁺還原為Ti時最低需達-1.68V，這在實際上是很困難達到的，因此不能單獨沉積出來的。然而，在本發明的鍍液中，由于Ni²⁺、Co²⁺的存在，可以對Ti⁴⁺進行“誘導沉積”，可以較容易地以合金的形式共沉積出來，于是形成了NiCoTi三元合金鍍層，這就是電化學理論上的“誘導共沉積”。

本發明電鍍液中采用檸檬酸鈉作為主配位劑的，以期對Ni²⁺、Co²⁺、Ti⁴⁺進行配位絡合作用。主配位劑若與Ni²⁺配合形成HL^3-陰離子絡合物，則穩定常數為5.11，若形成L^3-陰離子絡合物，則穩定常數為14.3；若與Co²⁺形成HL^3-陰離子絡合物，則穩定常數為4.8、若形成L^3-陰離子絡合物，則穩定常數為12.5。而檸檬酸根僅與一價的Ti⁺進行配位，且只生成HL^3-形式的絡合物，穩定常數也只有1.04，可忽略不計。因此本發明采用一種輔助配位劑，以期對Ti⁴⁺進行配位絡合。

本發明的技術方案是：一種鎳-鈷-鈦三元合金電鍍光亮工藝，將工件進行前處理后，放入鎳-鈷-鈦三元合金電鍍液中進行電鍍，然后將工件取出，得到表面鍍有鎳-鈷-鈦三元合金的工件，所述電鍍液的組成成分包括二價鎳鹽、二價鈷鹽、四價鈦鹽、檸檬酸鈉、輔助配位劑和緩沖劑；

所述輔助配位劑為含有如下結構的物質

，其中R為氨基或亞胺基。