技術領域

本發明涉及一種電鍍鎳溶液及其電鍍方法，具體涉及一種無添加劑的電鍍鎳溶液及其電鍍方法，屬于電鍍技術領域。

背景技術

鍍鎳工藝是一種通過電解或化學方法在金屬或某些非金屬上鍍上一層鎳的方法。由于金屬鎳具有很強的鈍化能力，其表面能迅速生成一層極薄的鈍化膜，能抵抗大氣、堿和某些酸的腐蝕并且鍍鎳層具有良好的耐磨性，因此鍍鎳具有廣泛的工業應用，如在被磨損、被腐蝕的零件時即在局部采用刷鍍技術進行鍍上鎳層可以起到功能修復作用，在鋼鐵、鋅壓鑄件、鋁合金及銅合金表面上鍍鎳層可以保護基體材料不受腐蝕或起光亮裝飾作用。

鍍鎳工藝有電鍍鎳和化學鍍鎳兩種。電鍍鎳是在由鎳鹽（稱主鹽）、導電鹽、pH緩沖劑、潤濕劑組成的電解液中，陽極用金屬鎳，陰極為鍍件，通以直流電，在陰極（鍍件）上沉積上一層均勻、致密的鎳鍍層。電鍍鎳由于其結晶細小，并且具有優良的拋光性能而逐漸成為鍍鎳工藝的首要選擇。

電鍍材料溶液對電鍍層的性能表現具有十分重要的影響，人們為了使電鍍層外觀或者性能上得到改善經常在電鍍溶液中使用較多添加劑。比如，現有的電鍍鎳工藝中業內普遍采用在鎳缸中添加光亮劑、濕潤劑等有機添加劑以得到顏色光亮一致的鍍層，但是這種添加添加劑的工藝往往會造成電鍍溶液受到有機污染，不僅使鍍層經常出現雜斑，使后期的處理成本大幅升高，而且采用現有工藝得到的鎳層的硬度顯著升高（通常硬度大于500HV），使電子器件的鍍鎳層在使用過程中容易產生金面裂痕。

本領域技術人員針在改進電鍍溶液方面進行了大量探索，但均未能解決上述所述的雜斑和金面裂痕問題。如CN102021613A公開了一種能夠提高鍍層耐腐蝕性的電鍍鎳合金溶液，其通過在電鍍鎳溶液中加入非金屬磷，進一步提高了鍍鎳表面的防護性和抗蝕性，但使用該合金溶液的鍍鎳工藝并不能解決鍍鎳的高成本和鎳表面的雜質斑點問題。CN101760767A公開了一種鋼帶電鍍鎳方法，該方法可以使鍍鎳速度快速并且鍍層細致平滑，特別適用于電極制造用的穿孔鋼帶、沖孔鋼帶的連續電鍍鎳，但采用該方法的鍍鎳層很容易出現裂面。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的缺陷，提供一種可以減少鍍鎳過程中鍍液污染并能提高鍍鎳面延展性的合金溶液。采用本發明合金溶液鍍鎳時，可以降低鍍鎳成本，并且減少鍍鎳層的裂面產生。

???申請人一直致力于鍍鎳工藝以及鍍鎳合金溶液的研究工作，現有的鍍鎳工藝制備的鍍鎳層易出現雜質斑點并且使用過程中易出現裂面，申請人通過大量的電鍍材料拆方實驗和測試實驗發現：電鍍鎳層出現雜斑以及電鍍鎳層易斷裂使由于電鍍過程中添加劑對電鍍鎳溶液的污染所致，因此本發明旨在提供一種無添加劑的電鍍鎳溶液及其電鍍工藝/方法。

本發明目的之一在于提供一種無添加劑的電鍍鎳溶液，該電鍍鎳溶液的溶質由硫酸鎳、氯化鎳和硼酸組成，溶劑為水。作為本發明所優選的一種實施方式，本發明所述電鍍鎳溶液由如下濃度的組分組成：170~230g/L硫酸鎳；25~45g/L氯化鎳；30~50g/L硼酸和水。該電鍍鎳溶液中不含添加劑，所述的添加劑是指光亮劑、穩定劑、整平劑、潤濕劑或活性劑的一種或多種。本發明提供的電鍍鎳溶液的pH為3.8-4.2，優選地，本發明提供的電鍍鎳溶液的pH為4.0。用于調節本發明電鍍鎳溶液pH值的pH調節劑為堿式碳酸鎳、鹽酸、硫酸、硝酸、磷酸或其組合，優選地本發明pH調節劑為堿式碳酸鎳和/或硫酸。

本發明電鍍鎳溶液可以按照常規溶液制備方法得到。具體地，在常溫常壓下將處方量硫酸鎳、氯化鎳和硼酸溶于處方量水中，使用pH調節劑將溶液調整為3.8-4.2即可得到本發明所述電鍍鎳溶液。

本發明實施例6測定了使用本發明電鍍鎳溶液進行電鍍的試驗件的性能，結果顯示采用本發明電鍍鎳溶液進行鎳電鍍后在保證試驗件的保護性能沒有下降的前提下（中性鹽霧時間與參比實施例1和參比實施例2相比無統計學差異），雜斑率和試驗件鎳層和裂痕時間均顯著優于參比實施例1和參比實施例2（P＜0.01），本發明相對于參比實施例3或4在硬度方面具有極顯著性的差異（P＜0.01）。本發明還測定了采用本發明電鍍液配方和電鍍工藝得到鎳層的性能，其中本發明具體實施例2公開的電鍍鎳溶液配方更具有優勢，其在中性鹽霧時間以及裂痕時間方面相對于實施例5具有明顯優勢。因此本發明人在此基礎上將本發明電鍍鎳溶液更優選為由如下濃度的組分組成：200g/L硫酸鎳、35g/L氯化鎳和40g/L硼酸和適量水；本發明電鍍鎳溶液的pH優選為4.0。