[發明專利]一種化學鍍鎳鎢磷配方

在審

• 申請號: 201710261744.2
• 申請日: 2017-04-20
• 公開（公告）號: CN107058988A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發明（設計）人: 蘇長偉;黃繼杰;劉家炎
• 申請（專利權）人: 上海豐豫新材料科技有限公司
• 主分類號: C23C18/50
• 分類號: C23C18/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及化學鍍領域，具體是一種化學鍍鎳鎢磷配方。

背景技術

化學鍍是一種新型的表面處理技術，其中鎳磷化學鍍技術已經得到了廣泛的應用，并于1992年頒布了相關國家標準，GB/T13913-92，自催化鎳--磷鍍層技術要求和試驗方法。這種鍍層本具有很好的耐蝕性和耐磨性，但是在施鍍過程中形成的針孔、麻點等鍍層缺陷，尤其在化學鍍液壽命達到10次周期以上，對基體的保護能力大打折扣。鎢元素加入可顯著降低上述缺陷，從而提高鍍層對基體的保護能力；鎢元素還容易發生自鈍化，有利于鍍層表面形成一層鈍化膜，從而提高了鍍層本身的耐腐蝕性；鎢元素還能夠增加鍍層的硬度，提高耐磨性。所以，鎳鎢磷化學鍍技術受到了研究者的青睞。最近10年，國內已經公開近二十項相關的專利技術。下面對其化學鍍鎳鎢磷鍍液進行簡單分析。

2008年，國家發明專利，申請號200810059696.x，公開了一種化學鍍鎳鎢磷合金鍍液，該鍍液包含硫酸鎳24-28g/L，檸檬酸鈉40-70g/L，葡萄糖酸鈉20-30g/L，硫酸銨30-40g/L，四硼酸鈉5-15g/L，鎢酸鈉30-50 g/L，次亞磷酸酸鈉20-28g/L，碘酸鉀10-20mg/L，硫脲0.5-1.5 mg/L，十二烷硫酸鈉5-15mg/L，使用氨水或氫氧化鈉調劑pH為8-9。這里硫酸鎳、鎢酸鈉是主鹽，次亞磷酸鈉是還原劑，檸檬酸是絡合劑，葡萄糖酸鈉是輔助絡合劑，碘酸鉀和硫脲是復合穩定劑，硫酸銨和四硼酸鈉是pH緩沖劑。可以看出該配方是在堿性化學鍍鎳的基礎上進行改進得來。

其他公開的發明專利也是如此。如國家發明專利，申請號200810064719.6，公開的鎂合金表面的化學鍍鎳鎢磷鍍液，主鹽也是硫酸鎳、鎢酸鈉，還原劑是次磷酸鈉，氨水調節pH9.0，絡合劑檸檬酸，改變的是加入了氟化氫銨，可以用鉛、鎘鹽取代硫脲和碘酸鉀。還有發明專利，申請號：201010197373.4、201010209683.3、201210490554.5、201210144779.5、201410216564.9、201610345363.8以及在鎳鎢磷基礎上加入第四種元素的發明專利，申請號201310345165.8、201310240041.3、201510409709.1也是如此。

化學鍍鎳鎢磷鍍液的配方可以總結如下：1.主鹽為硫酸鎳和鎢酸鈉，分別提供鎳和鎢元素；2.還原劑是次磷酸鈉，同時提供磷元素；3.絡合劑選用檸檬酸鈉，有的加入葡萄糖酸鈉、乳酸鈉等作用輔助絡合劑；4.穩定劑、促進劑選用硫脲、氟離子、碘酸鉀等；5.都用氨水調鍍液的pH，有的也說明可以用氫氧化鈉，pH在8-9之間。

這些配方存在以下問題：

1.使用壽命與化學鍍鎳磷的相當，主要因為次磷酸鈉做為還原劑，發生如下氧化反應：

亞磷酸根離子的逐漸累積，與檸檬酸競爭鎳離子，當亞磷酸根離子多時，與鎳離子發生沉淀反應，鍍液失效。

2. 上述反應的電極電位較正，為，還原能力不足，導致鎢在鎳鎢磷鍍層的含量不高，如發明專利（申請號201010209683.3）報道僅為3.4-3.8wt%；沉積速度不快，低于化學鍍鎳磷的沉積速度。

發明內容

本發明的目的在于提供一種鍍液壽命達30周期以上，獲得鎳鎢磷鍍層中鎢含量在3-15%之間的化學鍍鎳鎢磷配方，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種化學鍍鎳鎢磷配方，在化學鍍鎳鎢磷鍍液中加入更強的還原劑二甲基銨硼烷，即使用次亞磷酸和二甲基銨硼烷兩種還原劑，所以能夠減少亞磷酸根離子的累積速度，進而提高鍍液的使用壽命；通過改變pH值而改變鎢酸根、鎳離子與絡合劑檸檬酸的絡合狀態，以及更強還原劑的加入，促進鎢的沉積，所以能夠提高鎳鎢磷中鎢的含量。

作為本發明進一步的方案：所述二甲基銨硼烷用量為1-30g/L。

作為本發明進一步的方案：所述化學鍍鎳鎢磷鍍液包括硫酸鎳24000-28000mg/L、檸檬酸鈉40000-70000mg/L、葡萄糖酸鈉20000-30000mg/L、硫酸銨30000-40000mg/L、四硼酸鈉5000-15000mg/L、鎢酸鈉30000-50000 mg/L、次亞磷酸酸鈉20000-28000mg/L、碘酸鉀10-20mg/L、硫脲0.5-1.5 mg/L、十二烷硫酸鈉5-15mg/L。

作為本發明進一步的方案：所述化學鍍鎳鎢磷鍍液中和二甲基銨硼烷構成的鍍液pH值為5-8。