一种电沉积镀镍工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电沉积镀镍工艺，属于电镀技术领域。
[0002]
【背景技术】
[0003]电镀是通过电化学方法在固体表面获得金属沉积层的过程。作为传统的表面工程的重要手段，电镀工艺技术长期用于为工件表面提供防止腐蚀的防护层和装饰性的装饰层；或为改变基体材料的表面特性，以制取特定成份和性能的金属或合金覆盖层。由于航空航天与核材料工程产业和电子信息产业的发展，电镀工艺方法已被用于制备不同类型的新型复合材料，包括微粒弥散金属复合材料、短纤维、长纤维缠绕、晶须增强型材料、层状复合材料和光学复合材料；制备半导体材料元器件，包括薄膜型半导体元件、平面显示器件、太阳能电池薄膜、大规模集成电路中的电阻、电容、光导、磁导与记忆元件、发光和荧光器件等。
[0004]随着我国现代化建设的飞速发展，作为轻工业产业支柱之一的电镀行业也呈现出日新月异的发展态势，涌现出了许多新的电镀工艺和镀种，极大的丰富了人们日益增长的生活和生产需要。但同时也带来较大的污染问题。电镀工艺和电镀液产生的污染是电镀行业污染的主要部分。
[0005]目前的电镀种类很多，包括镀镍、镀铜、镀锌等，还有一些合金电镀。镍层具有在空气中的稳定性很高，具有优良的抛光性能，硬度比较高，目前广泛应用于机械、电子、航空、食品等诸多行业。但目前的镀镍电镀技术大多需要在特定的水性电解液中进行，而电解液一般具有强腐蚀性或剧毒，在电镀操作过程中，常常排放大量气、液、固体废物，对环境造成严重危害。
[0006]在目前的电镀工艺中，电镀之前需要对电镀的基体进行脱脂(除油)与浸蚀(除锈，也称酸洗)前处理。传统的除油(脱脂)工艺为碱性除油，温度一般在80- 90。Co对于油污严重的工件，处理温度更高，时间也延长到油污完全除净为止。由于加温，碱液散发出碱性气体，不仅污染环境，而且危害人体健康。浸蚀(除锈)一般用浓度为35%左右的浓盐酸，不经过稀释就直接倒入酸洗槽内。浓盐酸易散发酸雾，同脱脂散发的碱性气体一样，需增加抽排风装置。这样的前处理工序不仅生产效率低，成本高，还会造成环境污染。
【发明内容】
[0007]发明目的:针对现有技术存在的上述问题，本发明的目的是提供一种前处理效率高、环保的电沉积镀镍工艺。
[0008]技术方案:为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下:
一种电沉积镀镍工艺，包括如下步骤:
(O除油除锈:将待电镀的工件放入到滚桶中，滚桶中装有1/2体积的除油除锈水浴，该除油除锈水浴中含有:促进剂2.5-3.5g/L，扩散剂1.5-2.5g/L、渗透剂2_3g/L、木肩4-5 g/L、螯合剂 1.2-1.6 g/L、69wt% 硝酸 20-30g/L、十二烷基硫酸钠 2-3 g/L、氯化钠 4-5g/L、松香粉2.5-3.5g/L，室温下浸泡25-35min，然后60-100 r/min的转速转动下清洗30-60min，达到除油除锈的目的；
(2)超声波清洗:经过除油除锈后的工件在40°C的超声波体积分数为20-30%的乙醇水溶液中进行超声处理1-2 min，超声波频率为45Hz ;清洗结束后重新注入清水在同样的超声条件下清洗两次，最后吹干即可；
(3)电沉积:使用电镀液对经过前处理的物品进行电镀处理，具体电镀过程为:首先对需要电镀的物品进行预热，预热5-10min，预热温度为35°C ;然后将预热后的物品放入到电解液中进行电沉积处理，电沉积过程中阳极采用纯度为99.9%的镍板，阴极采用黄铜片，电极间距6-8cm ;其中阳极的镍板使用前，放入到10wt%盐酸溶液中清洗I min，之后用清水冲洗，并放在砂纸上摩擦，最后再用清水冲洗，吹干；阴极的黄铜片事先要放入到步骤(I)中的除油除锈水浴中处理后，最后再用清水冲洗，吹干；室温电沉积，沉积电压为0.5-0.7V，沉积时间2-3小时；沉积过程中使用的电解液制备方法如下:
称取质量比为1:2的氯化胆碱和乙二醇，在75-80°C下加热搅拌混合均匀，搅拌速度为500 r/min,直到二者变为无色透明液体，然后向氯化胆碱和乙二醇的混溶液中加入氯化镍，搅拌混合均匀，制得浓度为0.2-0.5 mol/L氯化镍电解液；
(4)除氢:对电镀后的物品放入到豆油中在185-195°C下进行除氢处理，然后自然冷却后擦去浮油即可；
(5)憎水处理:对除氢处理后的物品的镀层表面通过含有质量分数为8-10%憎水剂的憎水溶液进行憎水处理；
(6)醇洗、水洗、吹干:将憎水处理后的物品先用体积分数为50%的乙醇水溶液清洗一次，然后再用去离子水进行清洗三遍，然后吹干。
[0009]所述步骤I中所述的促进剂为促进剂NS，所述扩散剂为扩散剂DN，所述渗透剂为渗透剂JFC、所述螯合剂为相对分子质量为50000-60000的聚丙烯酸钠。
[0010]所述步骤5中采用的憎水剂为憎水剂BH-102。
[0011]有益效果:与现有技术相比，本发明具有如下显著性有益效果:
1、将除油、除锈两步工序合二为一，节约了工序，减少了成本，提高了效率；增加了超声波清洗工序，整体前处理效率高，并且环保无污染；电沉积过程中，电解液不含有强腐蚀性或剧毒行物质，在电沉积过程中，没有气、液、固体废物排除，环保无污染，同时电沉积后的镍镀层的腐蚀电位与基体黄铜相比，发生了较明显的负移，由-0.4U/V偏移到-0.95 U /V，这说明镍镀层可以对基体起到阳极保护的作用，大大提高基体的抗腐蚀性能；
2、本发明的电镀工艺，在电镀前对物品进行了预热处理，保证了后续的电镀效果；
3、本发明的电镀工艺，对电镀后的物品采用了比较温和的除氢和憎水处理，提高了镀层的气密性和耐腐蚀性。
【具体实施方式】
[0012]下面结合实施例对本发明技术方案做进一步详细、完整地说明。
[0013]实施例1
一种电沉积镀镍工艺，包括如下步骤: (O除油除锈:将待电镀的工件放入到滚桶中，滚桶中装有1/2体积的除油除锈水浴，该除油除锈水浴中含有:促进剂NS 2.5g/L，扩散剂DN 1.5g/L、渗透剂JFC 2g/L、木肩4 g/L、聚丙烯酸钠50000 1.2 g/L、69wt%硝酸20g/L、十二烷基硫酸钠2 g/L、氯化钠4 g/L、松香粉2.5g/L，室温下浸泡25min，然后60 r/min的转速转动下清洗30min，达到除油除锈的目的；
(2)超声波清洗:经过除油除锈后的工件在40°C的超声波体积分数为20%的乙醇水溶液中进行超声处理1-2 min，超声波频率为45Hz ;清洗结束后重新注入清水在同样的超声条件下清洗两次，最后吹干即可；
(3)电沉积:使用电镀液对经过前处理的物品进行电镀处理，具体电镀过程为:首先对需要电镀的物品进行预热，预热5min，预热温度为35°C;然后将预热后的物品放入到电解液中进行电沉积处理，电沉积过程中阳极采用纯度为99.9%的镍板，阴极采用黄铜片，电极间距6cm ;其中阳极的镍板使用前，放入到10wt%盐酸溶液中清洗I min，之后用清水冲洗，并放在砂纸上摩擦，最后再用清水冲洗，吹干；阴极的黄铜片事先要放入到步骤(I)中的除油除锈水浴中处理后，最后再用清水冲洗，吹干；室温电沉积，沉积电压为0.5V，沉积时间2小时；沉积过程中使用的电解液制备方法如下:
称取质量比为1:2的氯化胆碱和乙二醇，在75°C下加热搅拌混合均匀，搅拌速度为500r/min,直到二者变为无色透明液体，然后向氯化胆碱和乙二醇的混溶液中加入氯化镍，搅拌混合均匀，制得浓度为0.2 mol/L氯化镍电解液；
(4)除氢:对电镀后的物品放入到豆油中在185°C下进行除氢处理，然后自然冷却后擦去浮油即可；
(5)憎水处理:对除氢处理后的物品的镀层表面通过含有质量分数为8%憎水剂BH-102的憎水溶液进行憎水处理；
(6)醇洗、水洗、吹干:将憎水处理后的物品先用体积分数为50%的乙醇水溶液清洗一次，然后再用去离子水进行清洗三遍，然后吹干。
[0014]
实施例2