一種酸性電鍍鋅鎳合金電解液及其制備方法及其電鍍方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種酸性電鍍鋅鎳合金電解液，本發(fā)明涉及一種酸性電鍍鋅鎳合金電 解液的制備方法，本發(fā)明還涉及一種利用該酸性電鍍鋅鎳合金電解液的電鍍方法，屬于電 鍍技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 在鋼鐵制品的零部件表面獲得鋅鎳合金鍍層來(lái)加強(qiáng)金屬表面防腐蝕性功能。其中 由于鋅合金鍍層屬于犧牲性鍍層，這是基于金屬底材和合金鍍層之間的電位差，在合金基 體間的電位差低于鋅基體間電位差；在較高溫度下，鋅有被氧化的傾向，但少量的鎳組份共 沉積降低了氧化作用，當(dāng)鎳含量小于10%時(shí)是陽(yáng)極保護(hù)，大于10%是陰極保護(hù)。在8~15% 時(shí)就能得到最高的保護(hù)性能。電鍍鋅鎳分為酸性鋅鎳和堿性鋅鎳兩種，由于汽車(chē)制動(dòng)器一 般都為澆鑄產(chǎn)品，其表面粗糙，疏松多孔，采用堿性鋅鎳易造成：1)不易上鍍，如該類(lèi)產(chǎn)品早 期用堿性鋅鎳進(jìn)行電鍍，需先用酸性鋅鎳電鍍打底層，再用堿性鋅鎳鍍層加厚，由于早期酸 性鋅鎳工藝并不成熟，全用酸性鋅鎳電鍍質(zhì)量無(wú)法保證，因此，只能采用先酸性鋅鎳后堿性 鋅鎳的工藝流程，既使工藝復(fù)雜化，又難以根本保證結(jié)合力、保證質(zhì)量；2)鍍速慢，酸性鋅鎳 鍍速約為〇. 5um/min，而堿性鋅鎳鍍速約為0. 35um/min，相同的厚度，堿性鋅鎳則需要更長(zhǎng) 的電鍍時(shí)間；3)酸性鋅鎳的陰極電流效率大于95%，而堿性鋅鎳，陰極電流效率約50~60%， 電鍍過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量氫氣，對(duì)于澆鑄產(chǎn)品而言，電鍍中會(huì)嚴(yán)重吸氫，產(chǎn)生氫脆，大大影響 了鍍層與基體的結(jié)合力，使得產(chǎn)品質(zhì)量無(wú)法從根本上保證。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種酸性電鍍鋅鎳合金電解液及 其制備方法及其電鍍方法，節(jié)約成本，高效快捷，方便操作的優(yōu)點(diǎn)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)的堿性鋅 鎳電鍍。
[0004] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種酸性電鍍鋅鎳合金電解液， 包括基礎(chǔ)電解液和添加劑，其創(chuàng)新點(diǎn)在于：所述基礎(chǔ)電解液為包括鋅離子質(zhì)量濃度27~ 37g/L，鎳尚子質(zhì)量濃度23~31g/L，氯尚子質(zhì)量濃度150~220g/L，硼酸質(zhì)量25~35g/L， PH為4. 8~5. 4,溫度為28~35°C的弱酸性溶液； 所述添加劑包括光亮劑1~12ml/L，走位劑3~30ml/L，乙二胺四乙酸二鈉絡(luò)合劑 10 ~50ml/L。
[0005] 進(jìn)一步的，所述基礎(chǔ)電解液為包括鋅離子質(zhì)量濃度30g/L，鎳離子質(zhì)量濃度25g/ L，氯離子質(zhì)量濃度180g/L，硼酸質(zhì)量30g/L，PH為5. 2,溫度為32°C的弱酸性溶液； 所述添加劑包括光亮劑1~3ml/L，走位劑25~30ml/L，乙二胺四乙酸二鈉絡(luò)合劑 30 ~50ml/L。
[0006] 進(jìn)一步的，所述基礎(chǔ)電解液的陰極電流密度為1~3. 8A/dm2,陽(yáng)極電流密度為 0? 5 ~lA/dm2。
[0007]進(jìn)一步的，所述基礎(chǔ)電解液的陰極電流密度為3. 5A/dm2。
[0008]進(jìn)一步的，所述主光劑為芳香酮系列中的芐叉丙酮或二芐叉丙酮或乙炔基苯基酮 或胡椒茶芐叉丙酮或二硫茂甲叉基丙酮或甲基萘乙酮或氨基萘乙酮或氯化萘乙酮或聚乙 烯吡咯烷酮中的任意一種或任意幾種組合物。
[0009] 進(jìn)一步的，所述主光劑為芐叉丙酮。
[0010] 進(jìn)一步的，所述走位劑為聚氧乙烯脂肪醇醚類(lèi)或聚氧乙烯烷基酚醚類(lèi)或高分子聚 醚中的任意一種或任意幾種組合物。
[0011] 本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種酸性電鍍鋅鎳合金電解液的制備方法，其創(chuàng)新點(diǎn) 在于：具體包括如下步驟： (1) 在鍍槽中加入60%槽液總體積的去離子水，加溫至55~65°C，然后；加入配量比的 硼酸和配量比氯化鋅，攪拌溶解； (2) 加入10配量比的氯化鎳，攪拌溶解； (3) 加入配量比質(zhì)量一半的氯化鉀，攪拌溶解，溫度降至將30~40°C ; (4) 攪拌至完全溶解后，依次加入配量比的主光劑、走位劑和絡(luò)合劑； (5) 加入配量比剩余質(zhì)量的氯化鉀，攪拌溶解；加去離子水調(diào)到所需調(diào)配槽液總體積 后，攪拌溶解均勻，循環(huán)過(guò)濾；設(shè)置循環(huán)次數(shù)為5~8次/小時(shí)； (6) 調(diào)節(jié)PH在4. 8~5. 4范圍內(nèi)，調(diào)節(jié)溫度在28~35°C范圍內(nèi)； (7) 放置陽(yáng)極；在0. 1~0. 3A/dm2下電解lAhr/L后，電解槽液制備完畢。
[0012] 本發(fā)明還有一個(gè)目的是提供一種利用酸性電鍍鋅鎳合金電解液電鍍汽車(chē)制動(dòng)器 的電鍍方法，包括化學(xué)脫脂、一次陽(yáng)極電解、酸洗、超聲波脫脂、二次陽(yáng)極電解、活化、電鍍鋅 鎳、鈍化、封閉和烘干步驟，其創(chuàng)新點(diǎn)在于：所述電鍍鋅鎳步驟中采用酸性電鍍鋅鎳電解液 直接電鍍，具體步驟如下：（1)本生產(chǎn)線設(shè)置有6個(gè)電鍍槽，每個(gè)鍍槽都有一臺(tái)20噸的過(guò)濾 機(jī)與副槽相連，開(kāi)啟過(guò)濾機(jī)、加溫、空氣攪拌、小電流陰極電解裝置，使每個(gè)槽的溶液得以攪 拌、循環(huán)、過(guò)濾、電解，并恒定溫度在30~35度； (2) 1~5號(hào)槽中掛鋅板作陽(yáng)極，電鍍時(shí)溶解產(chǎn)生鋅離子，通過(guò)與副槽循環(huán)交換分散補(bǔ) 充到6號(hào)槽；6號(hào)槽掛鎳板作陽(yáng)極，電鍍時(shí)溶解產(chǎn)生鎳離子，通過(guò)與副槽循環(huán)交換分散補(bǔ)充 到其他5個(gè)鍍槽，如此，6個(gè)鍍槽中的鋅離子、鎳離子濃度基本處于一致； (3) 開(kāi)啟陰極移動(dòng)、混流噴射裝置； (4) 產(chǎn)品上掛，按工藝流程經(jīng)過(guò)常規(guī)前處理后，吊入鍍槽作陰極；關(guān)注槽液打氣要強(qiáng)烈 而均勻； (5) 產(chǎn)品在進(jìn)入鍍液的剛開(kāi)始的60秒內(nèi)，通過(guò)電腦程序自動(dòng)控制處于斷電狀態(tài)，以便 產(chǎn)品得以預(yù)熱、進(jìn)一步活化，保證結(jié)合力； (6) 60秒過(guò)后，通過(guò)電腦程序自動(dòng)控制按3. 5A/dm2的電流密度開(kāi)啟總電流，電鍍 35min； (7) 電鍍時(shí)間到后，自動(dòng)吊出，進(jìn)行后續(xù)的鈍化、封閉、烘干； (8) 按前述步驟電鍍后的各類(lèi)產(chǎn)品平均厚度為15~20um之間。
[0013] 本發(fā)明的有益效果如下： (1)本發(fā)明的酸性電鍍鋅鎳合金電解液，基礎(chǔ)電解液為包括鋅離子質(zhì)量濃度27~37g/ L，鎳離子質(zhì)量濃度23~31g/L，氯離子質(zhì)量濃度150~220g/L，硼酸質(zhì)量25~35g/L，其中 鋅離子、鎳離子和氯離子的特定范圍的質(zhì)量濃度選擇，比例合理、配比恰當(dāng)，比傳統(tǒng)酸性鍍 鋅效率提升30~40%。
[0014] (2)本發(fā)明的酸性電鍍鋅鎳合金電解液，控制基礎(chǔ)電解液的PH為4. 8~5. 4,可 大大延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，溫度保證在28~35°C，可以有效優(yōu)化作業(yè)人員的操作環(huán)境的同 時(shí)，為良好的電鍍操作提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
[0015] (3)本發(fā)明的酸性電鍍鋅鎳合金電解液，優(yōu)選鋅離子質(zhì)量濃度30g/L，鎳離子質(zhì)量 濃度25g/L，氯離子質(zhì)量濃度180g/L，硼酸質(zhì)量30g/L，PH值為5. 2,溫度值為32°C ;同時(shí)優(yōu) 選添加劑用量為光亮劑1~3ml/L，走位劑25~30ml/L，乙二胺四乙酸二鈉絡(luò)合劑30~ 50ml/L，經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)試驗(yàn)、實(shí)踐，基礎(chǔ)電解液和添加劑的用量在優(yōu)選值范圍內(nèi)，過(guò)多容易會(huì)增 加鍍層脆性，影響結(jié)合