專利名稱：一種鎂合金化學(xué)鍍鎳溶液及其鍍鎳工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于金屬防護(hù)領(lǐng)域，特別涉及鎂合金化學(xué)鍍鎳溶液及其鍍鎳工藝。
背景技術(shù)：
鎂合金被譽(yù)為21世紀(jì)的綠色金屬結(jié)構(gòu)材料，具有密度低、比強(qiáng)度和比剛度高，且阻尼性、切削性、鑄造性能優(yōu)越，在汽車工業(yè)、航天航空工業(yè)、電子工業(yè)上得到了日益廣泛的應(yīng)用。然而，鎂合金化學(xué)性質(zhì)活潑，耐腐蝕性差，需要對其表面進(jìn)行防腐蝕處理，如電鍍、化學(xué)鍍、轉(zhuǎn)化涂層、陽極氧化、熱噴涂和氣相沉積離子注入等。其中，化學(xué)鍍鎳法因能明顯提高鎂合金的耐蝕性和耐磨性，在復(fù)雜鍍件表面也可獲得厚度均勻的鍍層，成為了鎂合金表面防護(hù)的首選方法。由于鎳與鎂的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢相差較大，因此在鎂合金上直接進(jìn)行化學(xué)鍍鎳，所得鍍層與基體結(jié)合力較差。為了解決這一問題，通常在化學(xué)鍍鎳之前進(jìn)行浸鋅、堿性活化、酸性活化等方法進(jìn)行表面預(yù)處理，起到一定改善作用。用浸鋅預(yù)處理方式，就是在鎂合金與鎳層之間用浸鋅層來過渡，以改善化學(xué)鍍鎳層結(jié)合力，但在化學(xué)鎳鍍液中，鋅金屬的溶解會縮短化學(xué)鎳使用壽命。目前大多數(shù)采用酸性活化預(yù)處理，使鎂合金表面生成一層厚薄適中的MgF2保護(hù)膜，然后直接進(jìn)行化學(xué)鍍鎳，MgF2保護(hù)膜起到控制化學(xué)鎳沉積速度，能改善化學(xué)鎳結(jié)合力，但相對需要化學(xué)鍍鎳時間較長，生產(chǎn)效率低。鎂合金化學(xué)鎳藥劑都是專用的，且與相應(yīng)的流程配套一起使用，大部化學(xué)鎳鍍液為弱酸性或中性，pH值控制在5.5 8的范圍內(nèi)(毛澤旭等，AZ91D鎂合金直接化學(xué)鍍鎳工藝，材料保護(hù)，2010年第5期；劉海萍等，鎂合金直接化學(xué)鍍鎳工藝及鍍層性能，電鍍與涂飾，2011年第2期)，優(yōu)點是沉積速度快，有利于化學(xué)鎳上鍍。雖然在化學(xué)鎳鍍液中加入大量的氫氟酸或氟化物保護(hù)鎂合金不受浸蝕，但是高溫中性條件下仍容易受腐蝕。尤其是實際生產(chǎn)使用的鎂鋁合金AZ-91D壓鑄件，由于偏析相而表面成分分布不均勻，在化學(xué)鎳鍍液中會出現(xiàn)局部腐蝕現(xiàn)象，無法完整上鎳，造成生產(chǎn)良率不穩(wěn)定。而且在這種化學(xué)鎳層上繼續(xù)電鍍其他金屬鍍層時，隨厚度的增加，鍍層與基材間的結(jié)合力越來越差，其主要原因是沉積速度快，鎳層應(yīng)力較大所造成，使得該工藝在實際生產(chǎn)中局限性較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有不足，提供鎂合金化學(xué)鍍鎳溶液及其鍍鎳工藝。本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:一種鎂合金化學(xué)鍍鎳溶液，包括堿性化學(xué)鍍鎳溶液和中性化學(xué)鍍鎳溶液:按質(zhì)量百分比，堿 性化學(xué)鍍鎳溶液組成如下:
權(quán)利要求
1.一種鎂合金化學(xué)鍍鎳溶液，包括堿性化學(xué)鍍鎳溶液和中性化學(xué)鍍鎳溶液:按質(zhì)量百分比，堿性化學(xué)鍍鎳溶液組成如下:醋酸鎳1 4%水溶性次磷酸鹽I 6%碳酸鈉或碳酸鉀0.1 2%水溶性檸檬酸鹽I 6%水溶性葡萄糖酸鹽 I 6%水溶性蘋果酸鹽0.5 5%有機(jī)多膦酸鹽 0.1 2%氟化鈉或氟化鉀0.5 5%氨基羧酸 0.1 1%余量為去離子水，并用PH調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)溶液的pH為10.0 11.5 ;按質(zhì)量百分比，中性化學(xué)鍍鎳溶液組成如下:醋酸鎳I 3%水溶性次磷酸鹽I 6%朽1檬酸0.2 1.5%乳酸 0.5 5%葡萄糖酸 0.5 3%蘋果酸0.5 3%氨基羧酸 0.1 1%十二烷基苯磺酸鈉 0.1 0.5%氟化氫銨 I 5%余量為去離子水，并用PH調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)溶液的pH值為5.5 7.0。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎂合金化學(xué)鍍鎳溶液，其特征在于:按質(zhì)量百分比，堿性化學(xué)鍍鎳溶液組成如下:醋酸鎳1.5 2%水溶性次磷酸鹽1.5 4%碳酸鈉或碳酸鉀0.4 1%水溶性梓檬酸鹽1.5 4%水溶性葡萄糖酸鹽 1.5 4%水溶性蘋果酸鹽I 3%有機(jī)多膦酸鹽 0.5 1%氟化鈉或氟化鉀I 3%氨基羧酸 0.1 0.5%余量為去離子水和適量的PH調(diào)節(jié)劑；按質(zhì)量百分比，中性化學(xué)鍍鎳溶液組成如下:醋酸鎳1.5 2%水溶性次磷酸鹽1.5 4%朽1檬酸0.2 1.5%乳酸 0.8 3.5% 葡萄糖酸 1.5 2% 蘋果酸1.5 2% 氨基羧酸 0.1 0.5% 十二烷基苯磺酸鈉 0.2 0.3% 氟化氫銨 2 3% 余量為去離子水和適量的PH調(diào)節(jié)劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鎂合金化學(xué)鍍鎳溶液，其特征在于:ρΗ調(diào)節(jié)劑為氫氧化鈉、氫氧化鉀或氨水。
4.一種鎂合金鍍鎳工藝，包括以下步驟: I)前處理:對鎂合金樣品進(jìn)行除油、酸洗、活化處理； 2)化學(xué)鍍鎳:使用鎂合金化學(xué)鍍鎳溶液對鎂合金樣品依次進(jìn)行堿性化學(xué)鍍鎳溶液打底和中性化學(xué)鍍鎳溶液鍍鎳； 3)后處理:化學(xué)鍍鎳后，進(jìn)行烘烤除氫、活化處理； 4)電鍍:進(jìn)行后續(xù)常規(guī)電鍍； 所用鎂合金化學(xué)鍍鎳溶 液如權(quán)利要求1 3任意一項所述。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種鎂合金鍍鎳工藝，其特征在于:堿性化學(xué)鍍鎳溶液打底的處理溫度為45 52°C，中性化學(xué)鍍鎳溶液鍍鎳的處理溫度為68 78°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種鎂合金鍍鎳工藝，其特征在于:堿性化學(xué)鍍鎳溶液打底的處理時間為30 50min，中性化學(xué)鍍鎳溶液鍍鎳的處理時間為15 55min。
7.根據(jù)權(quán)利要求4 6任意一項所述的一種鎂合金鍍鎳工藝，其特征在于:堿性化學(xué)鍍鎳溶液的PH值為10.5 11.5，中性化學(xué)鍍鎳溶液的pH值為5.5 7.0。
8.根據(jù)權(quán)利要求4 6任意一項所述的一種鎂合金鍍鎳工藝，其特征在于:步驟I)中，酸洗后，經(jīng)超聲波堿性除膜后，進(jìn)行活化處理； 堿性除膜劑的組成為: 苛性堿10 30 g/L，碳酸鈉或碳酸鉀5 10 g/L，焦磷酸鉀10 25 g/L，水溶性檸檬酸鹽10 20 g/L，有機(jī)多膦酸鹽10 30 g/L，余量為去離子水。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種鎂合金鍍鎳工藝，其特征在于:超聲波堿性除膜處理條件為:溫度55 65°C，時間0.5 3min，超聲頻率20 40KHz。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鎂合金化學(xué)鍍鎳溶液及其鍍鎳工藝。本發(fā)明鎂合金化學(xué)鍍鎳溶液包括堿性化學(xué)鎳鍍液和中性化學(xué)鎳鍍液，在鍍液體系中使用了特殊的絡(luò)合體系，降低對鎂金屬的腐蝕作用，提高了鍍液的安定性以及基材與鎳層的結(jié)合力。本發(fā)明還提供了鎂合金兩步化學(xué)鍍鎳的工藝，首先用堿性化學(xué)鎳鍍液打底，再使用中性化學(xué)鎳鍍液進(jìn)行加厚處理。進(jìn)一步的，本發(fā)明在兩步化學(xué)鍍鎳前采用超聲波堿性除膜的前處理工藝，使鎂合金工件表面氧化膜和殘留的脫模劑徹底處理干凈，從而進(jìn)一步提高了鍍鎳產(chǎn)品的良品率。
文檔編號C23C18/36GK103215574SQ20131013657
公開日2013年7月24日 申請日期2013年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月18日
發(fā)明者洪條民 申請人:江門市瑞期精細(xì)化學(xué)工程有限公司