[發明專利]一種低泡型弱酸性氯化物鋅鎳合金電鍍液

在審

• 申請號: 201510518948.0
• 申請日: 2015-08-21
• 公開（公告）號: CN105002532A
• 公開（公告）日: 2015-10-28
• 發明（設計）人: 李寧;田相軍;代洋洋;馮榮坤;黎德育
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: C25D3/56
• 分類號: C25D3/56
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 侯靜

技術領域

本發明涉及電鍍鋅鎳合金技術領域。

背景技術

鋅合金電鍍工藝研究相對比較多、應用更廣的是Zn-Ni、Zn-Fe以及Zn-Co合金。Zn-Fe合金主要可以替代傳統的鍍鋅工藝，這種工藝對鍍層中鐵的含量要求較高，均鍍能力不好，溫度波動對鍍層影響大，維護不方便；Zn-Co合金多用作代鉻鍍層，鈷金屬價格相對較貴，運行成本很高。相比之下，鋅鎳合金鍍層物理化學性質表現更優異。鋅鎳合金鍍層中鎳含量在13wt％左右時比同厚度鍍鋅層耐蝕效果提高到5倍以上；鍍后進行鈍化處理，可以讓耐蝕性得到大幅度提升。

Zn-Ni合金按照鍍液的酸堿性可以分為酸性體系和堿性體系。堿性體系下，工作溫度低、電流效率低、用易造成氫脆。酸性體系的突出優點是電流效率非常高，通常可以達到94％-98％，有著很快的沉積速度，對于鋼鐵基體所造成的氫脆比較小，電鍍污水的處理過程也是十分簡單，合金鍍層中鎳的質量分數容易控制，很適合工業化生產運行

關于所說的鋅鎳合金電鍍一般采用壬基酚聚氧乙烯醚作為載體光亮劑，十二烷基硫酸鈉作為潤濕劑如專利200910094368.8一種鋅鎳合金電鍍液選用平平加、十二烷基磺酸鈉和糖精等一種或幾種進行組合獲得合金鍍層，而平平加、十二烷基磺酸鈉等采用如仍然采用空氣過濾會造成渡液冒出大量氣泡，以致溢出。

專利200680028815.4(老萊奧納德·L·達達里奧等)，鋅鎳合金電鍍系統中采用聚乙二醇-3350作為載體光亮劑，取得了全光亮鍍層，但采用硼酸或硼酸與醋酸鈉組合作為緩沖劑，硼酸需要加熱至70℃以上才能溶解，而溫度較低時又容易析出，造成鍍液不穩定。而且多種物質的添加劑使渡液過于復雜，不利于渡液的后期維護。

但鍍鋅鎳合金工藝向高速、光亮發展,普遍采用空氣攪拌和連續過濾裝置。而空氣攪拌如仍采用十二烷基硫酸鈉作潤濕劑、op類或平平加類作載體光亮劑，則在鍍液表面會產生大量泡沫層,以致溢出鍍槽,使生產無法正常進行。因此研究低泡型弱酸性電鍍液成為當前鍍鋅鎳合金工藝中需要解決的一個問題。

發明內容

本發明要解決現有鍍液無法進行空氣攪拌操作，光亮度低、耐蝕性能差的技術問題，而提供一種低泡型弱酸性氯化物鋅鎳合金電鍍液。

一種低泡型弱酸性氯化物鋅鎳合金電鍍液的組分包括氯化鋅、氯化鎳、氯化鉀、氯化銨、主光亮劑、載體光亮劑、走位劑和絡合劑；

其中，氯化鋅的濃度為80～100g/L、氯化鎳的濃度為120～140g/L、氯化鉀的濃度為100～140g/L、氯化銨的濃度為50～80g/L、主光亮劑的濃度為5～20mL/L、載體光亮劑的濃度為10～30mL/L、走位劑的濃度為10～20mL/L、絡合劑的濃度為20～50mL/L。

本發明的有益效果是：

1、本發明采用的光亮劑中復用合載體光亮劑聚乙二醇替代了OP類及平平加類載體光亮劑，而且具有很好的潤濕性能，不用在添加性能不穩定的十二烷基硫酸鈉等陰離子活性劑，具有表面低泡性，能夠進行空氣攪拌、連續過濾等操作。

2、本發明的低泡型弱酸性鋅鎳合金電鍍液，間苯二酚作為絡合劑，在弱酸性條件下，和鋅離子絡合能力更強，眾所周知鋅鎳合金電鍍屬于異常共沉積，即鋅離子優先沉積，控制鋅離子過快沉積，使得產品表面的鎳沉積均勻分布，保持在10～16℅的范圍內，絡合劑含量過低，鍍層鎳含量會下降；絡合劑含量過高，鍍層鎳含量會上升，經過無數實驗、實踐，本發明最佳范圍10～30ml/L

3、氯化銨充當導電鹽地同時替代硼酸做pH緩沖劑，無需加熱即可溶解，不像硼酸需要加熱至70℃以上才能溶解，而溫度較低時又容易析出。工作溫度范圍較寬，無需加熱即可在常溫下電鍍，節約能源，降低成本。經試驗渡液的緩沖能力和硼酸基本相同。

4、在1A下進行赫爾槽實驗，能夠得到鏡面級光亮的赫爾槽片，電流密度1-4A/L電流范圍寬。

本發明低泡型弱酸性氯化物鋅鎳合金電鍍液用于電鍍。

附圖說明

圖1為實施例一得到的一種低泡型弱酸性氯化物鋅鎳合金電鍍液進行空氣攪拌后的現狀圖；

圖2為實施例一得到的一種低泡型弱酸性氯化物鋅鎳合金電鍍液加入壬基酚聚氧乙烯醚進行空氣攪拌后的現狀圖；

圖3為實施例一得到的一種低泡型弱酸性氯化物鋅鎳合金電鍍液進行赫爾槽實驗得到的赫爾槽試片圖。

具體實施方式

本發明技術方案不局限于以下所列舉的具體實施方式，還包括各具體實施方式之間的任意組合。