專利名稱：添加鐿的電鍍鎳磷合金液及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種添加鐿的電鍍鎳磷合金液及其使用方法。
背景技術(shù)：
電鍍鎳磷合金自發(fā)明至今雖已有半個(gè)多世紀(jì)的歷史，但因其電鍍液穩(wěn)定性差、電流效率低的缺點(diǎn)限制了電鍍鎳磷在工業(yè)上的應(yīng)用。如果在電鍍鎳磷合金的鍍液中加入稀土元素，通過稀土元素的特性吸附改變電極界面雙電層的結(jié)構(gòu)，從而影響鎳磷元素的電沉積和界面擴(kuò)散過程，使鎳原子不能到達(dá)正常的晶格結(jié)點(diǎn)，可改變鍍層的顯微結(jié)構(gòu)，促進(jìn)非晶態(tài)的形成。在電鍍液中加入少量的稀土元素，發(fā)現(xiàn)可以改善鍍液的深鍍能力、分散能力和電流效率；并能明顯改善電沉積層的耐蝕性，并使鍍層晶粒細(xì)小，均勻致密。通過添加稀土元素，還可明顯改善鍍液的穩(wěn)定性，提高鍍層的質(zhì)量。
研究表明稀土鐿能明顯改善電鍍鎳層的耐蝕性，并使鍍層晶粒細(xì)小，均勻致密。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種電鍍鎳磷合金液及其使用方法。
電鍍鎳磷合金液是以1升溶液計(jì)，含氯化鎳30g、硫酸鎳180～220g、次亞磷酸鈉30～50g、硼酸20～30g、氟化氫銨15～25g、氯化鐿0.20～0.50g或硝酸鐿0.30～0.60g，其余為水。
電鍍鎳磷合金液使用方法是用5％～10％的稀硫酸調(diào)節(jié)電鍍液的pH值至2.0～4.0，最佳的pH值為2.5～3.5，然后把電鍍液加熱到50～75℃，最佳恒定溫度為55～65℃，放入工件，其中陰極為工件，陽極為鎳金屬，陰極電流密度為1～2A/dm2。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是在電鍍鎳磷合金液中加入了鐿離子和氟化氫銨，鐿離子使溶液高效、穩(wěn)定，而氟化氫銨起到了較好的緩沖作用，使溶液的pH值恒定，因而得到的鍍層均勻、致密，具有硬度高、耐蝕性好的優(yōu)點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式
電鍍鎳磷合金液的調(diào)配方法，包括如下步驟(1)把硫酸鎳、氯化鎳、硼酸、氟化氫銨、氯化鐿或硝酸鐿加水溶解并混合均勻；
(2)把次亞磷酸鈉加水溶解；(3)在攪拌的條件下，把次亞磷酸鈉溶液緩緩倒入(1)的溶液中，并攪拌均勻；(4)加蒸餾水或去離子水至規(guī)定體積，并攪拌均勻即可。
實(shí)施例1硫酸鎳(NiSO4·6H2O) 180g/l氯化鎳 30g/l次亞磷酸鈉(NaH2PO2·H2O) 40g/l硼酸 20g/l氯化鐿 0.20g/l氟化氫銨 15g/l水 余量施鍍時(shí)用5％的稀硫酸調(diào)節(jié)pH值為2.5，加溫至62℃。陰極電流密度1A/dm2，陽極為鎳金屬。鍍液穩(wěn)定，所得鍍層致密、均勻，鍍層的顯微硬度為HV650，對(duì)常溫下的非氧化性酸、高溫下的有機(jī)酸以及冷、熱的堿或堿性介質(zhì)都有優(yōu)異的耐蝕性。
實(shí)施例2硫酸鎳(NiSO4·6H2O)190g/l氯化鎳30g/l次亞磷酸鈉(NaH2PO2·H2O) 30g/l硼酸 25g/l硝酸鐿0.30g/l氟化氫銨 20g/l水余量施鍍時(shí)用10％的稀硫酸調(diào)節(jié)pH值為2.8，加溫至60℃。陰極電流密度2A/dm2，陽極為鎳金屬。鍍液穩(wěn)定，所得鍍層致密、均勻，鍍層的顯微硬度為HV660，對(duì)常溫下的非氧化性酸、高溫下的有機(jī)酸以及冷、熱的堿或堿性介質(zhì)都有優(yōu)異的耐蝕性。
實(shí)施例3硫酸鎳(NiSO4·6H2O) 200g/l氯化鎳 30g/l次亞磷酸鈉(NaH2PO2·H2O) 50g/l硼酸 20g/l
氯化鐿0.30g/l氟化氫銨 20g/l水余量施鍍時(shí)用8％的稀硫酸調(diào)節(jié)pH值為3.2，加溫至65℃。陰極電流密度1.5A/dm2，陽極為鎳金屬。鍍液穩(wěn)定，所得鍍層致密、均勻，鍍層的顯微硬度為HV675，對(duì)常溫下的非氧化性酸、高溫下的有機(jī)酸以及冷、熱的堿或堿性介質(zhì)都有優(yōu)異的耐蝕性。
實(shí)施例4硫酸鎳(NiSO4·6H2O)210g/l氯化鎳30g/l次亞磷酸鈉(NaH2PO2·H2O) 45g/l硼酸 20g/l硝酸鐿0.50g/l氟化氫銨 15g/l水余量施鍍時(shí)用5％的稀硫酸調(diào)節(jié)pH值為3.5，加溫至60℃。陰極電流密度1A/dm2，陽極為鎳金屬。鍍液穩(wěn)定，所得鍍層致密、均勻，鍍層的顯微硬度為HV655，對(duì)常溫下的非氧化性酸、高溫下的有機(jī)酸以及冷、熱的堿或堿性介質(zhì)都有優(yōu)異的耐蝕性。
實(shí)施例5硫酸鎳(NiSO4·6H2O) 220g/l氯化鎳 30g/l次亞磷酸鈉(NaH2PO2·H2O) 35g/l硼酸 25g/l氯化鐿 0.50g/l氟化氫銨 25g/l水 余量施鍍時(shí)用5％的稀硫酸調(diào)節(jié)pH值為3.0，加溫至68℃。陰極電流密度2A/dm2，陽極為鎳金屬。鍍液穩(wěn)定，所得鍍層致密、均勻，鍍層的顯微硬度為HV645，對(duì)常溫下的非氧化性酸、高溫下的有機(jī)酸以及冷、熱的堿或堿性介質(zhì)都有優(yōu)異的耐蝕性。
實(shí)施例6
硫酸鎳(NiSO4·6H2O)200g/l氯化鎳30g/l次亞磷酸鈉(NaH2PO2·H2O) 40g/l硼酸 30g/l硝酸鐿0.60g/l氟化氫銨 20g/l水余量施鍍時(shí)用5％的稀硫酸調(diào)節(jié)pH值為2.8，加溫至70℃。陰極電流密度1.6A/dm2，陽極為鎳金屬。鍍液穩(wěn)定，所得鍍層致密、均勻，鍍層的顯微硬度為HV670，對(duì)常溫下的非氧化性酸、高溫下的有機(jī)酸以及冷、熱的堿或堿性介質(zhì)都有優(yōu)異的耐蝕性。
實(shí)施例7硫酸鎳(NiSO4·6H2O)185g/l氯化鎳30g/l次亞磷酸鈉(NaH2PO2·H2O) 32g/l硼酸 20g/l氯化鐿0.40g/l氟化氫銨 18g/l水余量施鍍時(shí)用6％的稀硫酸調(diào)節(jié)pH值為2，加溫至75℃。陰極電流密度1.5A/dm2，陽極為鎳金屬。鍍液穩(wěn)定，所得鍍層致密、均勻，鍍層的顯微硬度為HV650，對(duì)常溫下的非氧化性酸、高溫下的有機(jī)酸以及冷、熱的堿或堿性介質(zhì)都有優(yōu)異的耐蝕性。
實(shí)施例8硫酸鎳(NiSO4·6H2O)195g/l氯化鎳30g/l次亞磷酸鈉(NaH2PO2·H2O) 36g/l硼酸 20g/l硝酸鐿0.40g/l氟化氫24g/l水余量施鍍時(shí)用5％的稀硫酸調(diào)節(jié)pH值為4.0，加溫至50℃。陰極電流密度1A/dm2，陽極為鎳金屬。鍍液穩(wěn)定，所得鍍層致密、均勻，鍍層的顯微硬度為HV660，對(duì)常溫下的非氧化性酸、高溫下的有機(jī)酸以及冷、熱的堿或堿性介質(zhì)都有優(yōu)異的耐蝕性。
實(shí)施例9硫酸鎳(NiSO4·6H2O)205g/l氯化鎳30g/l次亞磷酸鈉(NaH2PO2·H2O) 42g/l硼酸 20g/l氯化鐿0.35g/l氟化氫銨 21g/l水余量施鍍時(shí)用5％的稀硫酸調(diào)節(jié)pH值為3.8，加溫至55℃。陰極電流密度1A/dm2，陽極為鎳金屬。鍍液穩(wěn)定，所得鍍層致密、均勻，鍍層的顯微硬度為HV640，對(duì)常溫下的非氧化性酸、高溫下的有機(jī)酸以及冷、熱的堿或堿性介質(zhì)都有優(yōu)異的耐蝕性。
實(shí)施例10硫酸鎳(NiSO4·6H2O)215g/l氯化鎳30g/l次亞磷酸鈉(NaH2PO2·H2O) 46g/l硼酸 20g/l硝酸鐿0.45g/l氟化氫銨 16g/l水余量施鍍時(shí)用10％的稀硫酸調(diào)節(jié)pH值為2.4，加溫至72℃。陰極電流密度2A/dm2，陽極為鎳金屬。鍍液穩(wěn)定，所得鍍層致密、均勻，鍍層的顯微硬度為HV630，對(duì)常溫下的非氧化性酸、高溫下的有機(jī)酸以及冷、熱的堿或堿性介質(zhì)都有優(yōu)異的耐蝕性。
實(shí)施例11硫酸鎳(NiSO4·6H2O) 200g/l氯化鎳 30g/l次亞磷酸鈉(NaH2PO2·H2O)36g/l硼酸26g/l
氯化鐿0.25g/l氟化氫銨 18g/l水余量施鍍時(shí)用5％的稀硫酸調(diào)節(jié)pH值為3.6，加溫至66℃。陰極電流密度2A/dm2，陽極為鎳金屬。鍍液穩(wěn)定，所得鍍層致密、均勻，鍍層的顯微硬度為HV670，對(duì)常溫下的非氧化性酸、高溫下的有機(jī)酸以及冷、熱的堿或堿性介質(zhì)都有優(yōu)異的耐蝕性。
權(quán)利要求
1.一種添加鐿的電鍍鎳磷合金液，其特征在于，以1升溶液計(jì)，含氯化鎳30g、硫酸鎳180～220g、次亞磷酸鈉30～50g、硼酸20～30g、氟化氫銨15～25g、氯化鐿0.20～0.50g或硝酸鐿0.30～0.60g，其余為水。
2.一種如權(quán)利要求1所述的電鍍鎳磷合金液的使用方法，其特征在于，用5％～10％的稀硫酸溶液調(diào)節(jié)電鍍液的pH值至2.0～4.0，然后把電鍍液加熱到50～75℃，放入工件，其中陰極為工件，陽極為鎳金屬，陰極電流密度為1～2A/dm2。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電鍍鎳磷合金液使用方法，其特征在于，所述的pH值為2.5～3.5。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電鍍鎳磷合金液使用方法，其特征在于，所述的電鍍溫度為55～65℃。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電鍍鎳磷合金液及其使用方法。它以1升溶液計(jì)，含氯化鎳30g、硫酸鎳180～220g、次亞磷酸鈉30～50g、硼酸20～30g、氟化氫銨15～25g、氯化鐿0.20～0.50g或硝酸鐿0.30～0.60g，其余為水。使用方法用5％～10％的稀硫酸調(diào)節(jié)電鍍液的pH值至2.0～4.0，最佳的pH值為2.5～3.5，然后把電鍍液加熱到50～75℃，最佳恒定溫度為55～65℃，放入工件，其中陰極為工件，陽極為鎳金屬，陰極電流密度為1～2A/dm
文檔編號(hào)C25D3/56GK1743512SQ20051005061
公開日2006年3月8日 申請(qǐng)日期2005年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月7日
發(fā)明者嚴(yán)密, 應(yīng)華根, 賀雪峰 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)