本發(fā)明屬于化學(xué)鍍鎳，具體涉及一種鍍速和磷含量可控型化學(xué)鍍鎳液及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、化學(xué)鍍是目前高端電子信息領(lǐng)域常用的一種表面處理技術(shù)。其中化學(xué)鍍鎳是目前化學(xué)鍍中發(fā)展最快的一種，鍍層通常為ni-p合金，其鍍層在均勻性、耐蝕性、硬度、可焊性、磁性、裝飾性都表現(xiàn)出較優(yōu)異的性能。不同磷含量的鎳鍍層能夠表現(xiàn)出不同的性能，根據(jù)鎳鍍層中磷含量的不同，化學(xué)鎳可以分為低磷鎳(磷含量4wt%以下)、中磷鎳(5-8wt%)和高磷鎳(9-12wt%)。低磷含量化學(xué)鎳層硬度高，耐磨，特別耐堿腐蝕，得到的鍍層顏色偏暗，可焊接性很強(qiáng)，許多輕金屬元件可用低磷化學(xué)鎳改進(jìn)可焊接性，因此廣泛應(yīng)用于電子領(lǐng)域，且低磷化學(xué)鎳得到的鍍層由于耐磨性特別好，也常應(yīng)用于磨損件，如機(jī)械零件等。高磷含量化學(xué)鎳層屬于非晶態(tài)結(jié)構(gòu)，有很優(yōu)良的耐蝕性，有些鍍層的耐蝕性優(yōu)于不銹鋼，而且高磷化學(xué)鎳鍍層是非磁性的，因而廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)工業(yè)中。高磷含量化學(xué)鎳層比較亮，偏白。鍍層的硬度、耐磨性和耐腐蝕性比較適中，在各種領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。

2、在實(shí)際生產(chǎn)中，不同的應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)化學(xué)鎳鍍層中磷含量的需求不同，進(jìn)而需要選擇不同的化學(xué)鍍鎳；然而更換不同的化學(xué)鍍鎳藥水需要耗費(fèi)大量的人力、物力，進(jìn)而增加了生產(chǎn)成本，且生產(chǎn)工藝較繁瑣。因此，如何控制鎳鍍層的沉積速率成為目前化學(xué)鍍鎳工藝中需要研究和重視的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的主要目的在于提供一種鍍速和磷含量可控型化學(xué)鍍鎳液及其制備方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中化學(xué)鍍鎳中鎳鍍層沉積速率不可控，以及在實(shí)際生產(chǎn)中需要不同磷含量的化學(xué)鎳鍍層時(shí)需要更換相應(yīng)的化學(xué)鍍鎳藥水進(jìn)而導(dǎo)致生產(chǎn)成本增加，工藝繁瑣等問(wèn)題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

3、一種鍍速和磷含量可控型化學(xué)鍍鎳液，所述化學(xué)鍍鎳液包括以下濃度含量的組分：主鹽13-28g/l、還原劑12-25g/l、復(fù)合絡(luò)合劑3-80g/l、穩(wěn)定劑4-15mg/l、緩沖劑10-30g/l、潤(rùn)濕劑10-40mg/l。

4、進(jìn)一步地，所述主鹽為六水合硫酸鎳、氯化鎳、氨基磺酸鎳或醋酸鎳中的一種或多種。

5、進(jìn)一步地，所述還原劑為一水合次磷酸鈉、次磷酸鉀或次磷酸銨中的一種或多種。

6、進(jìn)一步優(yōu)選地，所述主鹽為六水合硫酸鎳，所述還原劑為一水合次磷酸鈉。

7、進(jìn)一步地，所述緩沖劑為乙酸鈉、硼砂、焦磷酸鉀、無(wú)水磷酸二氫鈉、無(wú)水磷酸氫二鈉中的一種或多種。

8、進(jìn)一步地，所述穩(wěn)定劑為碘酸鉀、硫脲或其衍生物中的一種或多種。

9、進(jìn)一步優(yōu)選地，所述穩(wěn)定劑包含3-10mg/l碘酸鉀、1-5mg/l的硫脲或其衍生物。

10、進(jìn)一步地，所述潤(rùn)濕劑為十二烷基苯磺酸鈉、甲基磺酸鈉、peg-400、op-10中的一種或多種。

11、進(jìn)一步地，所述復(fù)合絡(luò)合劑包括2-40g/l的二水合檸檬酸三鈉和蘋(píng)果酸、1-40g/l胺類(lèi)絡(luò)合劑。

12、更優(yōu)選地，所述復(fù)合絡(luò)合劑為15-30g/l的二水合檸檬酸三鈉、4-10g/l蘋(píng)果酸和1-40g/l胺類(lèi)絡(luò)合劑。

13、進(jìn)一步地，所述胺類(lèi)絡(luò)合劑為乙二胺、乙二胺四乙酸二鈉、羥乙基乙二胺三乙酸、二乙三胺五乙酸、三亞乙基四胺、乙二胺三甲叉膦酸、二乙烯三胺五甲叉膦酸、氨基三亞甲基膦酸中的一種或多種。

14、本發(fā)明另一方面提供了所述鍍速和磷含量可控型化學(xué)鍍鎳液的制備方法，包括以下步驟：

15、(1)將所述絡(luò)合劑、緩沖劑和主鹽依次加入超純水中，攪拌至完全溶解，得到第一混合液；

16、(2)在所述第一混合液中加入穩(wěn)定劑和潤(rùn)濕劑，攪拌至完全溶解,得到第二混合液；

17、(3)在所述第二混合液中加入還原劑，攪拌至完全溶解，并加入氫氧化鈉溶液，調(diào)節(jié)鍍液的ph為4.0-6.0，即制得所述化學(xué)鍍鎳液。

18、本發(fā)明再一方面提供了所述化學(xué)鍍鎳液在工件化學(xué)鍍鎳中的應(yīng)用。

19、進(jìn)一步地，所述化學(xué)鍍鎳液的施鍍溫度為70-90℃，施鍍時(shí)間為10-30min時(shí)，工件鍍層的沉積速率為0.10-0.36μm/min。

20、更優(yōu)選地，所述化學(xué)鍍鎳液的施鍍溫度為80-85℃，施鍍時(shí)間為10-30min時(shí)，工件鍍層的沉積速率為0.10-0.36μm/min。

21、進(jìn)一步地，化學(xué)鎳鍍液中胺類(lèi)絡(luò)合劑添加量為1-8g/l時(shí)，調(diào)整鍍液ph為4.0-4.4，施鍍溫度為80-85℃，化學(xué)鎳鍍層中磷含量為高磷含量(9-12wt%)，此時(shí)化學(xué)鍍鍍層的沉積速率為0.10-0.19μm/min。

22、進(jìn)一步地，化學(xué)鎳鍍液中胺類(lèi)絡(luò)合劑添加量為10-25g/l時(shí)，調(diào)整鍍液ph為4.5-5.2，施鍍溫度為80-85℃，化學(xué)鎳鍍層中磷含量為中磷含量(6-8wt%)，此時(shí)化學(xué)鍍鍍層的沉積速率為0.20-0.27μm/min。

23、進(jìn)一步地，化學(xué)鎳鍍液中胺類(lèi)絡(luò)合劑添加量為30-40g/l時(shí)，調(diào)整鍍液ph為5.3-6.0，施鍍溫度為80-85℃，化學(xué)鎳鍍層中磷含量為低磷含量(2-3wt%)，此時(shí)化學(xué)鍍鍍層的沉積速率為0.29-0.36μm/min。

24、相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明至少存在以下有益效果：

25、本發(fā)明優(yōu)化了化學(xué)鍍鎳液的組成，在此基礎(chǔ)上添加胺類(lèi)絡(luò)合物，由于胺類(lèi)絡(luò)合劑能夠調(diào)節(jié)鍍液體系的ph值，提高鍍鎳液的穩(wěn)定性，且胺中的氮原子作為橋連配體，具有去極化作用，能夠加速電子轉(zhuǎn)移，進(jìn)而提高鎳的沉積速率，而且胺類(lèi)絡(luò)合劑的加入不影響鎳磷層的性能和外觀。本發(fā)明的化學(xué)鍍鎳液，通過(guò)僅改變胺類(lèi)絡(luò)合劑的含量，并協(xié)同其他物質(zhì)共同作用，同時(shí)適應(yīng)性調(diào)節(jié)施鍍條件，從而使得采用本發(fā)明的鍍鎳液，即可控制化學(xué)鍍鎳速率和實(shí)現(xiàn)鎳鍍層中不同磷含量的需求，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工藝，降低了生產(chǎn)成本，具有廣闊的應(yīng)用前景。

技術(shù)特征：

1.一種鍍速和磷含量可控型化學(xué)鍍鎳液，其特征在于，所述化學(xué)鍍鎳液包括以下濃度含量的組分：主鹽13-28g/l、還原劑12-25g/l、復(fù)合絡(luò)合劑3-80g/l、穩(wěn)定劑4-15mg/l、緩沖劑10-30g/l、潤(rùn)濕劑10-40mg/l。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化學(xué)鍍鎳液，其特征在于，所述主鹽為六水合硫酸鎳、氯化鎳、氨基磺酸鎳或醋酸鎳中的一種或多種；

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化學(xué)鍍鎳液，其特征在于，所述主鹽為六水合硫酸鎳，所述還原劑為一水合次磷酸鈉。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化學(xué)鍍鎳液，其特征在于，所述穩(wěn)定劑包含3-10mg/l碘酸鉀和1-5mg/l的硫脲。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化學(xué)鍍鎳液，其特征在于，所述潤(rùn)濕劑為十二烷基苯磺酸鈉、甲基磺酸鈉、peg-400、op-10中的一種或多種。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化學(xué)鍍鎳液，其特征在于，所述復(fù)合絡(luò)合劑為2-40g/l的二水合檸檬酸三鈉和蘋(píng)果酸、1-40g/l胺類(lèi)絡(luò)合劑。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的化學(xué)鍍鎳液，其特征在于，所述胺類(lèi)絡(luò)合劑為乙二胺、乙二胺四乙酸二鈉、羥乙基乙二胺三乙酸、二乙三胺五乙酸、三亞乙基四胺、乙二胺三甲叉膦酸、二乙烯三胺五甲叉膦酸、氨基三亞甲基膦酸中的一種或多種。

8.權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的化學(xué)鍍鎳液的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

9.權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述鍍速和磷含量可控型化學(xué)鍍鎳液在工件化學(xué)鍍鎳中的應(yīng)用。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的應(yīng)用，其特征在于，所述化學(xué)鍍鎳液的施鍍溫度為70-90℃，施鍍時(shí)間為10-30min時(shí)，工件鍍層的沉積速率為0.10-0.36μm/min。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種鍍速和磷含量可控型化學(xué)鍍鎳液，所述化學(xué)鍍鎳液包括以下濃度含量的組分：主鹽13?28g/L、還原劑12?25g/L、復(fù)合絡(luò)合劑3?80g/L、穩(wěn)定劑4?15mg/L、緩沖劑10?30g/L、潤(rùn)濕劑10?40mg/L；所述復(fù)合絡(luò)合劑含有1?40g/L的胺類(lèi)絡(luò)合劑。本發(fā)明的化學(xué)鍍鎳液，通過(guò)僅改變胺類(lèi)絡(luò)合劑的含量，并協(xié)同其他物質(zhì)共同作用，同時(shí)適應(yīng)性調(diào)節(jié)施鍍條件，從而使得僅采用一個(gè)基礎(chǔ)化學(xué)鍍鎳液配方即可控制化學(xué)鍍鎳速率和實(shí)現(xiàn)鎳鍍層中不同磷含量的需求，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工藝，降低了生產(chǎn)成本，具有廣闊的應(yīng)用前景。

技術(shù)研發(fā)人員：李少平,楊銘,賀兆波,秦祥,葉瑞,付艷梅,王蝶,黃健飛
受保護(hù)的技術(shù)使用者：湖北興福電子材料股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6