电镀珍珠镍添加剂、电镀珍珠镍液及其电镀方法

摘要

本发明提供了电镀珍珠镍添加剂、电镀珍珠镍液及其电镀方法，属于珍珠镍技术领域，该添加剂含有有机二氰胺根阴离子，适用于全硫酸盐镀液和瓦特镀液。本发明与现今常用的乳化剂法制备珠光镍不同，溶液无需加热至浊点，不形成乳浊液，镀液更稳定。在全硫酸盐镀液中二氰胺盐添加量为1.0g/L～6.0g/L，在40℃～60℃工作温度区间内均可获得白色珠光镍；在瓦特镀液中，二氰胺钠添加量为0.5g/L～3.0g/L，工作温度区间为40℃～60℃，添加剂种类简单，易于配制及监控，并且镀层表面珠光性好，与基底结合力佳。

权利要求

1.电镀珍珠镍液，其特征在于：所述电镀珍珠镍液为瓦特镀镍液或全硫酸盐镀镍液；

所述瓦特镀镍液由二氰胺钠：0.5~3.0g/L、NiSO4·6H2O：150 ~ 300 g/L、NiCl2·6H2O：

60   150 g/L、H3BO3：37   52 g/L组成；

~ ~

所述全硫酸盐镀镍液由二氰胺钠：1.0 ~6.0g/L、NiSO4·6H2O：170 ~ 330 g/L、H3BO3：25  37 g/L组成。

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2.根据权利要求1所述电镀珍珠镍液，其特征在于：所述瓦特镀镍液工作温度范围为30℃   70℃；所述全硫酸盐镀镍液工作温度范围为30℃   70℃。

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3.珍珠镍的电镀方法，其特征在于：将基底去油清洗后浸入权利要求1-2任一项所述的电镀珍珠镍液中，加载恒电流电镀镍，镀完后去除清洗、烘干。

说明书

电镀珍珠镍添加剂、电镀珍珠镍液及其电镀方法

技术领域

[0001] 本发明涉及珍珠镍技术领域，尤其涉及电镀珍珠镍添加剂，该添加剂适用于全硫酸盐镀镍液和瓦特镀镍液及电镀方法。

背景技术

[0002] 珍珠镍亦称沙丁镍、沙雾镍、缎面镍等。珍珠镍镀层呈乳白色，光泽细腻柔和，内应力低，防腐性好，是一种优良的防护装饰性镀层。传统使用复合镀和乳化剂法这两种方法电镀珍珠镍。复合镀法利用金属化合物颗粒与镍离子共沉积形成凹凸不平的镀层。该方法获得的镀层光泽度不理想，镀液不易维护。乳化剂法是在镀镍液中加入一种或多种非离子表面活性剂，形成乳浊液，利用小液珠在镀层表面的吸附、脱附，在镀层表面形成微小凹坑，宏观上呈现出柔光效果。该方法需使用冷热循环装置，保证溶液温度液维持在浊点以上，若镀液不稳定则需停产加碳粉过滤，生产效率较低、成本较高。

发明内容

[0003] 本发明的目的是提供一种简单易行，且稳定性高的优良的电镀珍珠镍添加剂。能在较宽的电镀规范条件及溶液组分范围内，获绸缎光泽的珍珠镍镀层。

[0004] 本发明提供了一种电镀珍珠镍的添加剂，该添加剂含有有机二氰胺根阴离子，适用于全硫酸盐镀液和瓦特镀液。本发明与现今常用的乳化剂法制备珠光镍不同，溶液无需加热至浊点，不形成乳浊液，镀液更稳定。

[0005] 为了达到上述技术目的，本发明具体技术方案为：

[0006] 一种电镀珍珠镍添加剂，其特征在含有二氰胺根阴离子R[DCA]；其中R为无机阳离子以及碳链长度小于5的有机阳离子。优选二氰胺钠。

[0007] 将电镀珍珠镍添加剂应用到镀镍液中；所述镀镍液为瓦特镀镍液或全硫酸盐镀镍液。

[0008] 全硫酸盐镀镍液中R[DCA]含量范围为1.0g/L～6.0g/L。

[0009] 全硫酸盐镀镍液工作温度范围为30℃～70℃，最佳工作温度范围为40℃～60℃，在此工作温度区间内均可获得白色珠光镍。

[0010] 瓦特镀镍液中R[DCA]含量范围为0.5g/L～3.0g/L。

[0011] 瓦特镀镍液：工作温度范围为30℃～70℃，最佳工作温度范围为40℃～60℃，在此工作温度区间内均可获得白色珠光镍。

[0012] A、配制瓦特镀镍液：

[0013] 将本发明所述的添加剂二氰胺钠0.5～3.0g/L与下列组分混合：

[0014] NiSO4·6H2O 150～300g/L

[0015] NiCl2·6H2O 60～150g/L

[0016] H3BO3 37～52g/L

[0017] 镀液pH值应在4.7～5.1之间。上述镀液在珠光镍电镀时的工艺参数及工艺流程：镀液温度为40℃～60℃，基底去油清洗后浸入电解液，加载恒电流电镀镍，镀完后去除清洗、烘干。

[0018] B、配制全硫酸盐镀镍液

[0019] 将本发明所述的添加剂二氰胺钠1.0～6.0g/L与下列组分混合：

[0020] NiSO4·6H2O 170～330g/L

[0021] H3BO3 25～37g/L

[0022] 上述镀液在珠光镍电镀时的工艺参数及工艺流程：镀液温度为40℃～60℃，基底去油清洗后浸入电解液，加载恒电流电镀镍，镀完后去除清洗、烘干。

[0023] 本发明与现有技术相比具有以下优点：

[0024] 传统电镀珍珠镍是用通过表面活性剂使溶液变“浊”，形成悬浊液，通过“液珠”在电极表面的吸附脱附形成的，镀液存在浊点温度。而本发明添加剂加入后镀液为溶液，无浊点，镀液稳定性高。其中二氰胺盐添加剂在电极表面吸附，改变双电层结构，所以珍珠镍镀层是通过添加剂对双电层结构的改变而获得，这与传统工艺在原理上存在本质区别。

[0025] 本发明与乳化剂法电镀珍珠镍相比，不仅操作工艺温度范围宽，无需冷热循环装置，而且镀液稳定，添加剂消耗量低，添加剂种类简单，易于配制及监控，可充分结余时间、节省人力物力，降低成本。使用后镀层表面珠光性好，与基底结合力佳。

附图说明

[0026] 图1为实施例1不同温度下霍尔槽实验试片状况；

[0027] 图2为实施例2不同温度下霍尔槽实验试片状况；

[0028] 图3为实施例3不同温度下霍尔槽实验试片状况；

[0029] 图4为实施例4珠光镍镀层外观形貌(a)及扫描电镜图(b)；

[0030] 图5为比较例1镍镀层外观形貌(a)及扫描电镜图(b)。

具体实施方式

[0031] 实施例1

[0032] 将6.0g/L二氰胺钠(Na[DCA])添加剂加入到含有170g/LNiSO4·6H2O，25g/LH3BO3的水溶液中。通过霍尔槽实验考察电流密度及温度对珍珠镍镀层的影响。根据公式j＝i(5.1-5.42lgl)，近端到远端电流密度由0.3A/dm2上升至15.3A/dm2，不同温度下，霍尔槽镀层状况如图1所示。

[0033] 从图1可知，40℃时，在电流密度大于2A/dm2时，镍镀层具有白色珠光特性，当电流密度小于2A/dm2时，镀层颜色变暗，呈灰黑色。随着温度升高，珠光区域变窄，在低电流密度区域薄膜变粗糙。

[0034] 实施例2

[0035] 将1.0g/L二氰胺钠(Na[DCA])添加剂加入到含有170g/LNiSO4·6H2O，25g/L H3BO3的水溶液中。通过霍尔槽实验考察电流密度对珍珠镍镀层的影响。根据公式j＝i(5.1-2 2
5.42lgl)，近端到远端电流密度由0.3A/dm上升至15.3A/dm ，不同温度下，霍尔槽镀层状况如图2所示。40℃时，在电流密度在3-11A/dm2区间内镀层呈现白色珠光。随着温度上升，珠光区域变窄，且向低电流密度区域移动。高电流密度区域镀层产生裂纹。

[0036] 实施例3

[0037] 将4.0g/L二氰胺钠添加剂加入到含有330g/LNiSO4·6H2O，37g/L H3BO3的水溶液中。通过霍尔槽实验考察电流密度对珍珠镍镀层的影响。根据公式j＝i(5.1-5.42lgl)，近端到远端电流密度由0.3A/dm2上升至15.3A/dm2，不同温度下，霍尔槽镀层状况如图3所示。珠光镍在高电流密度区域呈现白色珠光，低电流密度区域镀层颜色变暗，呈灰黑色。随着镀液温度升高，珠光区域变窄，在60℃时，在电流密度高于11A/dm2时，镀层产生裂纹。

[0038] 实施例4

[0039] 将4.5g/L二氰胺钠添加剂加入到含有170g/LNiSO4·6H2O，25g/L H3BO3的水溶液中，镀液温度保持在40℃。将不锈钢去油清洗后放置于镀液中，连接电源阴极，加载8A/dm2恒电流。沉积过程中溶液使用磁力搅拌器持续搅拌。镀层厚度为3μm，镀层外观形貌如图4(a)所示，镍镀层呈现白色有柔光性，与基底结合力佳。如图4(b)所示，扫描电子显微镜观察镀层表面无明显孔洞，但有连续凹坑。

[0040] 实施例5

[0041] 将6.0g/L二氰胺钠添加剂加入到含有250g/LNiSO4·6H2O，25g/L H3BO3的水溶液中，镀液温度保持在40℃。将不锈钢去油清洗后放置于镀液中，连接电源阴极，加载11A/dm2恒电流。沉积过程中溶液使用磁力搅拌器持续搅拌。镀层厚度为3μm，镍镀层呈现白色有柔光性，与基底结合力佳。

[0042] 实施例6

[0043] 将1.0g/L二氰胺钠添加剂加入到含有250g/LNiSO4·6H2O，25g/L H3BO3的水溶液中，镀液温度保持在40℃。将不锈钢去油清洗后放置于镀液中，连接电源阴极，加载11A/dm2恒电流。沉积过程中溶液使用磁力搅拌器持续搅拌。镀层厚度为3μm，镍镀层呈现白色有柔光性，与基底结合力佳。

[0044] 实施例7

[0045] 将0.5g/L二氰胺钠加入到含有165g/L NiSO4·6H2O，70g/L NiCl2·6H2O，40g/L H3BO3，镀液温度保持在40℃。将不锈钢去油清洗后放置于镀液中，连接电源阴极，加载7A/dm2恒电流。沉积过程中溶液使用磁力搅拌器持续搅拌。镀层厚度为3μm，镍镀层呈现白色有柔光性，与基底结合力佳。

[0046] 实施例8

[0047] 将3.0g/L二氰胺钠加入到含有165g/L NiSO4·6H2O，70g/L NiCl2·6H2O，40g/L H3BO3，镀液温度保持在50℃。将不锈钢去油清洗后放置于镀液中，连接电源阴极，加载2A/dm2恒电流。沉积过程中溶液使用磁力搅拌器持续搅拌。镀层厚度为3μm，镍镀层呈现白色有柔光性，与基底结合力佳。

[0048] 实施例9

[0049] 将1.8g/L二氰胺钠加入到含有165g/L NiSO4·6H2O，70g/L NiCl2·6H2O，40g/L H3BO3，镀液温度保持在50℃。将不锈钢去油清洗后放置于镀液中，连接电源阴极，加载5A/dm2恒电流。沉积过程中溶液使用磁力搅拌器持续搅拌。镀层厚度为3μm，镍镀层呈现白色有柔光性，与基底结合力佳。

[0050] 比较例1

[0051] 将6.8g/L二氰胺钠添加剂加入到含有170g/LNiSO4·6H2O，25g/L H3BO3的水溶液中，镀液温度保持在70℃。将不锈钢去油清洗后放置于镀液中，连接电源阴极，加载8A/dm2恒电流。沉积过程中溶液使用磁力搅拌器持续搅拌。镀层厚度为3μm，镀层外观形貌如图5(a)所示，镍镀层呈现灰黑色。如图5(b)所示，扫描电子显微镜观察镀层表面粗糙，有裂缝。

[0052] 比较例2

[0053] 将0.5g/L二氰胺钠添加剂加入到含有170g/LNiSO4·6H2O，25g/L H3BO3的水溶液中，镀液温度保持在40℃。将不锈钢去油清洗后放置于镀液中，连接电源阴极，加载8A/dm2恒电流。沉积过程中溶液使用磁力搅拌器持续搅拌。镀层厚度为3μm，镍镀层呈现灰色，局部有金属光泽。

[0054] 比较例3

[0055] 将3.5g/L二氰胺钠加入到含有165g/L NiSO4·6H2O，70g/L NiCl2·6H2O，40g/L H3BO3，镀液温度保持在50℃。将不锈钢去油清洗后放置于镀液中，连接电源阴极，加载5A/2
dm 恒电流。沉积过程中溶液使用磁力搅拌器持续搅拌。镀层厚度为3μm，镀层呈黑色，与基底附着力差。

[0056] 比较例4

[0057] 将0.4g/L二氰胺钠加入到含有165g/L NiSO4·6H2O，70g/L NiCl2·6H2O，40g/L H3BO3，镀液温度保持在50℃。将不锈钢去油清洗后放置于镀液中，连接电源阴极，加载5A/dm2恒电流。沉积过程中溶液使用磁力搅拌器持续搅拌。镀层厚度为3μm，镀层呈不均匀灰色，局部有金属光泽。