[其他]鎳磷合金電鍍

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 101985000004887
• 申請(qǐng)日: 1985-06-22
• 公開（公告）號(hào): CN85104887B
• 公開（公告）日: 1988-03-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮力群
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海鋼鐵研究所
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及一種獲取高耐蝕性能鎳磷合金鍍層的電鍍液及其電鍍方法。電鍍液的成分為：硫酸鎳１２０－３００克／升，氯化鎳４５克／升，次磷酸鈉４５－９０克／升，硼酸３０～４０克／升，氟化鈉２０－４０克／升。電鍍溫度維持在６５－７５℃，陰極電流密度１－２安培／分米²，陽極為鎳金屬。本發(fā)明的特點(diǎn)在于：鍍液在電鍍前要經(jīng)過一種專門的處理，使次磷酸鈉與鎳離子形成絡(luò)合離子，以提高電鍍液的化學(xué)穩(wěn)定性；電鍍時(shí)鍍液的ｐＨ值必須控制在２．０－２．８的范圍內(nèi)，電鍍液中的磷含量與鎳含量的重量比至少為０．３。

本發(fā)明涉及鎳磷合金電鍍方法及電鍍液，尤其適用于具有高耐蝕性能的鎳磷合金（Ni-10～11%P）。迄今，用于電鍍鎳磷合金的電鍍液主要有鎳鹽一次亞磷酸（日本公開說明書55-31181，日本公開說明書57-165196，蘇聯(lián)專利699，037）和鎳鹽一次磷酸鈉（日本公開說明書50-137835。日本公開說明書52-68034，美國(guó)專利4，345，007）兩種。前一種電鍍液的缺點(diǎn)是，亞磷酸在較高的pH值下，其溶解度甚低，電鍍操作只能在低pH值下進(jìn)行（通常，鍍液的pH值控制在0.5-1.0的范圍內(nèi)）。因此陰極電流效率比較低（η＜50%），由于陰極電流效率和陽極電流效率嚴(yán)重不平衡而不能使用可溶性鎳陽極，這樣不僅提高了生產(chǎn)費(fèi)用也造成電鍍操作的不便。此外，由該電鍍液得到的鎳磷合金鍍層的光澤性也不如后一種電鍍液。鎳鹽一次磷酸鈉電鍍液可以在較高的pH值（pH2-4.5）下操作，陰極電流效率可達(dá)到100%。這一鍍液盡管在pH3-4.5下操作是穩(wěn)定的。但是在此pH值下進(jìn)行電鍍，鎳磷合金中的磷含量很難達(dá)到所要求的數(shù)值，而在pH2-3下操作，其化學(xué)穩(wěn)定性卻是較差的。這是因?yàn)樵趐H2-3下的電鍍過程中，次磷酸根將為鎳陽極所氧化變?yōu)閬喠姿岣簿褪钦f，隨著電鍍過程的進(jìn)行，鎳鹽一次磷酸鈉電鍍液將逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)殒圎}-亞磷酸電鍍液，鎳鹽-次磷酸鈉電鍍液的優(yōu)點(diǎn)也隨之消失。

鎳磷合金的耐蝕性能與合金中的磷含量有著密切關(guān)系，它的耐蝕性開始隨著合金中磷含量的提高而提高，當(dāng)磷含量達(dá)到10-11%（重量）時(shí)，合金具有最佳的耐蝕性能，進(jìn)一步提高合金中的磷含量，它的耐蝕性隨著降低。本發(fā)明的主要目的就是獲取這種具有最佳耐蝕性能的非晶態(tài)鎳磷合金，用它作為強(qiáng)腐蝕介質(zhì)中的耐蝕保護(hù)鍍層。

在鎳鹽-次磷酸鈉的電鍍過程中，鍍層中的磷含量主要取決于鍍液中的磷含量與鎳含量的重量比和鍍液的pH值。鍍層中的磷含量開始隨著鍍液中的磷含量與鎳含量的重量比的增加而增加，當(dāng)磷含量與鎳含量的重量比達(dá)到一定數(shù)值后，鍍層中的磷含量將不再增加。鍍層中的磷含量是隨著鍍液的pH值的增加而線性地降低。在本發(fā)明的電鍍過程中，鍍液中的磷含量與鎳含量的重量比至少保持在0.3，鍍液的pH值控制在2.0-2.8。在所述電鍍條件下，可以穩(wěn)定地得到具有最佳耐蝕性能的鎳磷合金鍍層，反之，所得到的鎳磷合金鍍層在強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)中的耐蝕性能就會(huì)大大降低。嚴(yán)格控制鍍層中的p/Ni含量比及pH值是構(gòu)成本發(fā)明的一個(gè)重要特征。

解決鎳鹽-次磷酸鈉鍍液在pH2-2.8操作條件下的化學(xué)穩(wěn)定性是本發(fā)明的一個(gè)重要任務(wù)。配制后的鍍液在電鍍前須經(jīng)專門的處理，這是構(gòu)成本發(fā)明的另一個(gè)重要特征。具體處理方法如下：當(dāng)構(gòu)成該鍍液的各組分溶解后，將溶液的pH值提高至3.5-4.5，并在此pH下至少保持15分鐘以上，而后再將溶液的pH值降低至電鍍操作所要求的范圍2.0-2.8。上述處理可有效地防止鍍液中次磷酸根的氧化，從而保證鍍液的長(zhǎng)期穩(wěn)定作用，對(duì)上述處理的效果可作如下解釋。次磷酸鈉是一種較弱的絡(luò)合劑，它可以與鎳離子形成絡(luò)合離子，然而絡(luò)合速度取決于溶液的pH值，當(dāng)溶液的pH值＜3.5時(shí)，絡(luò)合速度是相當(dāng)?shù)偷模虼耍谖唇?jīng)上述處理的溶液中，大部分次磷酸根沒有與鎳離子形成絡(luò)合離子，在電鍍過程中，它將為鎳陽極所氧化并形成亞磷酸根。反之，在經(jīng)上述處理后的溶液內(nèi)大部分次磷酸根與鎳離子形成絡(luò)合離子，它將不易為陽極所氧化。從而保證了鍍液的化學(xué)穩(wěn)定性。