一種堿性鎢酸鹽鈍化液及鈍化化學(xué)鍍Ni-P層的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于金屬材料表面處理的技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種堿性鶴酸鹽純化液及用 該純化液純化化學(xué)鍛Ni-p層的純化方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 化學(xué)鍛M-P合金具有均鍛能力好、致密、表面光潔，優(yōu)良的耐蝕性能和耐磨性能， 施鍛時不需真空條件，污染較小、工藝過程溫度較低；同時不需要昂貴、特殊的設(shè)備條件，且 可在金屬和非金屬（玻璃、陶瓷和塑料等)基體上沉積。此外，通過調(diào)節(jié)鍛層P含量還可改變 鍛層晶態(tài)性質(zhì)，諸多的優(yōu)點使得Ni-P鍛層在航空航天、石油、化工、國防、能源等工業(yè)部口中 得到廣泛的應(yīng)用。
[0003] 但化學(xué)鍛Ni-p層仍然存在一些缺陷。比如鍛層在空氣中易于氧化變色，嚴重影響 鍛層外觀，而且鍛層一旦發(fā)生氧化，其可焊性將嚴重受到影響，例如，在印刷電路板(PCB)領(lǐng) 域中的黑墊或黑盤現(xiàn)象往往導(dǎo)致整塊板的報廢。此外，鍛層的耐酸性也不夠理想，酸性條件 下鍛層易于發(fā)黑或發(fā)灰。因此，為解決上述問題，對Ni-p鍛層進行適當(dāng)?shù)腻懞筇幚砭惋@得十 分必要了。如果只考慮提高鍛層耐蝕性和抗氧化能力，采用涂漆與純化均可滿足要求。但對 于大部分電子元器件，不僅要求提高耐蝕性與抗氧化能力，而且要求工件具有可焊性，運時 就只能W純化方法進行處理。
[0004] 傳統(tǒng)的Ni-p鍛層純化多采用六價銘工藝，但六價銘對環(huán)境污染很大，而且對人體 有很強的致癌作用。根據(jù)RoHS指令，歐盟將于2017年完全禁止六價銘的使用，WE邸也禁止或 嚴格限制六價銘的使用。基于此，為使得化學(xué)鍛儀工藝的優(yōu)點能繼續(xù)得W廣泛應(yīng)用，我們開 發(fā)了本發(fā)明所述的無銘純化工藝。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對現(xiàn)有技術(shù)中化學(xué)鍛Ni-p層易于氧化變色、耐濕熱性不足的缺陷W及化學(xué)鍛 Ni-p鍛層的傳統(tǒng)六價銘純化工藝對人體W及環(huán)境的毒害問題，本發(fā)明的目的在于提供一種 堿性鶴酸鹽純化液。本發(fā)明采用堿性鶴酸鹽體系對化學(xué)鍛Ni-p鍛層進行純化處理，在Ni-p 鍛層表面獲得一層透明純化膜，該膜層可顯著提高Ni-p鍛層的耐氧化變色性能W及耐蝕 性。
[0006] 本發(fā)明的另一目的在于提供上述堿性鶴酸鹽純化液純化化學(xué)鍛Ni-p層的方法。本 發(fā)明的純化方法兼顧了生產(chǎn)、應(yīng)用W及排放各環(huán)節(jié)均環(huán)保的目標，同時保證了工藝簡單，成 本低廉，便于工業(yè)化應(yīng)用。
[0007] 本發(fā)明的目的通過W下技術(shù)方案實現(xiàn)：
[000引一種堿性鶴酸鹽純化液，是采用酸堿調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)純化液的抑為堿性制備得到；所 述純化液包括氨氧化鋼、Ξ乙醇胺、鶴酸鹽、成膜促進劑W及穩(wěn)定劑組分;所述堿性鶴酸鹽 純化液中各組分的濃度為： 氨氧化鋼 3-20 g/L Ξ乙醇胺 1-10 g/L
[0009] 鶴酸鹽 10-60 呂/L 成膜促進劑 .2-25 g/L 穩(wěn)定劑 2-15餐,心；
[0010] 所述堿性鶴酸鹽純化液的抑為10.0~13.0。
[0011] 所述鶴酸鹽為鶴酸鋼或鶴酸鐘中的一種或兩種。
[0012] 所述成膜促進劑為過硫酸鋼或次氯酸鋼中一種W上。
[0013] 所述穩(wěn)定劑為巧樣酸鋼或四棚酸鋼中的一種W上。
[0014] 所述酸堿調(diào)劑為化0田容液、巧樣酸溶液或棚酸溶液;所述化0H溶液的濃度為30g/ L所述巧樣酸溶液的濃度為lOg/L，所述棚酸溶液的濃度為，20g/L。
[001引當(dāng)純化液的抑小于10時，采用化0田容液調(diào)節(jié)，當(dāng)純化液的抑大于13時，采用巧樣酸 溶液或棚酸溶液調(diào)節(jié)。
[0016]所述純化液中的氨氧化鋼與Ξ乙醇胺為純化液酸堿控制劑，控制純化液抑為10.0 ~13.0，同時or離子具有形成難溶鹽而促進純化膜成膜的作用。
[0017] -種堿性鶴酸鹽純化液，其優(yōu)選組分為：
[001引氨氧化鋼優(yōu)選濃度為
[0019] Ξ乙醇胺優(yōu)選濃度為4g/L;
[0020] 鶴酸鋼優(yōu)選濃度為50g/l;
[0021] 成膜促進劑優(yōu)選濃度為12g/L或6g/L;
[0022] 當(dāng)成膜促進劑為過硫酸鋼優(yōu)選濃度12g/L，當(dāng)成膜促進劑為次氯酸鋼優(yōu)選濃度6g/ L；
[0023] 穩(wěn)定劑優(yōu)選濃度為lOg/L或2g/M當(dāng)穩(wěn)定劑為巧樣酸鋼優(yōu)選濃度為lOg/L，當(dāng)穩(wěn)定 劑為四棚酸鋼優(yōu)選濃度為2g/L。
[0024] 所述堿性鶴酸鹽純化液的pH優(yōu)選為11.0~12.0。
[0025] 所述堿性鶴酸鹽純化液純化化學(xué)鍛Ni-P層的方法，包括如下步驟：
[0026] (1)配制堿性鶴酸鹽純化液:將氨氧化鋼、Ξ乙醇胺、鶴酸鹽、成膜促進劑W及穩(wěn)定 劑加入水中，攬拌均勻，得到純化液;采用酸堿調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)純化液的抑并調(diào)整純化液中各組 分的濃度，得到堿性鶴酸鹽純化液；
[0027] (2)采用含儀憐的鍛液將工件進行化學(xué)鍛M-P，清洗，得到化學(xué)鍛Ni-P層的工件； 所述含儀憐的鍛液組成為:NiS〇4 · 6出0 25-30g/L、Na出P〇2 ·出0 28-32g/L、醋酸鋼18-23g/ L、巧樣酸鋼8-12g/L、乳酸（80wt.%)12-16ml/L、丙酸l-3g/L、糞橫酸l-2g/L、KI〇3 所述化學(xué)鍛Ni-P的工作條件為抑為4-5、溫度為85-95°C、沉積速率20-25皿A;
[0028] (3)采用堿性鶴酸鹽純化液對化學(xué)鍛Ni-P層的工件進行純化處理;所述純化處理 的具體步驟為:將堿性鶴酸鹽純化液加熱至50-80°C，再將化學(xué)鍛Ni-P層的工件浸入無銘純 化液中純化處理15-30min，水洗，干燥，得到純化膜。所述干燥為吹干或烘干。
[0029] 步驟(2)中化學(xué)鍛Ni-P時沉積時間為90~120min。
[0030]本發(fā)明所獲純化膜為透明膜層，均勻、致密，純化膜含有Ni、0、C與W等元素。膜層具 有良好的耐變色能力W及耐腐蝕性能，是一種具有較大應(yīng)用前景的無銘化學(xué)純化技術(shù)。 [0031 ]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點：
[0032] (1)本發(fā)明純化處理溫度為50~80°C，溫度不高，有利于節(jié)約能源;本發(fā)明所獲純 化膜無色透明，不改變工件外觀，仍然保持化學(xué)鍛儀層的諷麗外觀；
[0033] (2)本發(fā)明的純化液組成簡單，操作簡便，成本低廉，易于實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化;并且本發(fā)明 的純化液適用于Ni-P合金鍛層的純化處理，純化液不含有對人體和環(huán)境有害的六價或Ξ價 銘，是一種安全環(huán)保的處理工藝；
[0034] (3)本發(fā)明所述工藝為堿性工藝，工作過程可避免產(chǎn)生酸霧或腐蝕性氣體，相比酸 性純化工藝，對設(shè)備腐蝕??；
[0035] (4)由本發(fā)明處理的Ni-P鍛層可獲得耐蝕性優(yōu)良，耐變色性優(yōu)異的純化膜，純化膜 中W元素 Ww〇3形式存在，是一種真正意義上的化學(xué)轉(zhuǎn)化膜。
【附圖說明】
[0036] 圖1為實施例1~4化學(xué)鍛Ni-P層的制備及純化工藝流程圖；
[0037] 圖2為實施例1中的空白鍛Ni-P層（即未純化處理的化學(xué)鍛Ni-P層）與鶴酸鹽純化 Ni-P鍛層（即純化處理的化學(xué)鍛Ni-P層)在3.5wt. %NaCl溶液中的化fel極化曲線；
[0038] 圖3為實施例1中純化的化學(xué)鍛Ni-P層表面W元素精細XPS譜圖。
【具體實施方式】
[0039] 下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步詳細的描述，但本發(fā)明的實施方式不限于此。
[0040] 實施例1~4的化學(xué)鍛Ni-P層的制備及純化工藝流程如圖1所示。
[0041 ] 實施例1
[0042] -種堿性鶴酸鹽純化液純化化學(xué)鍛Ni-P層的方法，包括如下步驟：
[0043] (1)試樣準備：W低碳鋼(A3)為施鍛基材進行化學(xué)鍛Ni-P，鋼板裁切成20X50 X 3mm的試樣，并在試樣一端打孔W便于懸掛；
[0044] (2)鍛前處理:將裁切好的鋼片按如下流程進行處理，打磨^除油^水洗^活化^ 水洗;其中打磨采用不同粒度砂紙由低到高(500#^1000#^1500#)的逐級打磨方式進行； 除油為室溫堿性除油10分鐘，除油液組成為:化0H 30g/L、Na2〇)3 lOg/L、十二烷基苯橫酸鋼 5. Og/l;活化是指采用5. Owt %肥1溶液，常溫活化20s，蒸饋水清洗后即進行化學(xué)鍛處理；
[0045] (3)采用鍛液對鋼片進行化學(xué)鍛Ni-P處理，得到化學(xué)鍛Ni-P層的鋼片，所述鋼片可 水洗后進行下一步純化處理;所用鍛液組成為:NiS化· 6出0 28g/L、化出P〇2 ·此0 30g/L、醋 酸鋼20g/L、巧樣酸鋼lOg/L、乳酸(80%)15ml/L、丙酸2g/L、糞橫酸 1.5g/L、KI〇3 2111旨/1;鍛 液工作條件:抑二 4.0-5.0，T = 90 ± 2°C，t = 90min，沉積速率為 23μπιΑ;
[0046] (4)堿性鶴酸鹽純化液配制:配制純化液1000ml，在潔凈的燒杯中700ml蒸饋水，依 次加入：Na0H9.0g、Ξ乙醇胺3.0g、Na2W04·2此0 34.0g、Na2B407 ·10出0 2.0g、Na2S208 10.0 g，添加過程，需待前一種試劑完全溶解后再加入后一種試劑，添加完成后，調(diào)節(jié)溶液的 pH為12.5,補加蒸饋水至1000ml，得到堿性鶴酸鹽純化液；
[0047] (5)純化處理:將堿性鶴酸鹽純化液加熱至70°C，再將化學(xué)鍛Ni-P層的鋼片加入加 熱后的純化液中純化處理20min，用水