一种化学镀镍液及化学镀镍处理工艺的制作方法

本技术涉及化学镀镍，更具体地说，涉及一种化学镀镍液及化学镀镍处理工艺。

背景技术：

1、化学镀镍工艺是一种在金属表面通过化学方法沉积镍层的表面处理技术。通过化学镀镍能够在复杂形状和结构的工件上形成均匀的镀层，特别是在凹槽、孔和缝隙等难以通过传统电镀达到的区域也能实现均匀覆盖，且得到的化学镀镍层的硬度高、耐磨性好以及耐蚀性好，因此，化学镀镍工艺广泛应用于电子元件、汽车工业以及航空航天等领域。

2、目前，化学镀镍处理工艺相对于电镀镍来说，化学镀镍的镀速较慢，同时化学镀镍使用的化学镀镍液稳定性差，在镀镍过程中会导致镀层质量不均匀，甚至出现缺陷，这限制其在大规模生产中的应用。

技术实现思路

1、为了解决化学镀镍处理工艺时间短、化学镀镍液稳定性差的问题，本技术提供一种化学镀镍液及化学镀镍处理工艺。

2、第一方面，本技术提供一种化学镀镍液，采用如下的技术方案：

3、一种化学镀镍液，按质量浓度计，由包括以下重量份的原料制备得到：

4、镍盐6-10g/l

5、还原剂18-22g/l

6、吡啶2-3g/l

7、加速剂0.02-0.04g/l

8、络合剂25-30g/l

9、缓冲剂25-35g/l

10、稳定剂0.1-0.4g/l

11、复合整平剂2-5g/l

12、表面活性剂0.06-0.1g/l

13、附着稳定剂0.1-0.3g/l

14、纳米复合金属粒子1-2g/l

15、所述复合整平剂是由羟基化丙烷磺酸吡啶鎓盐和丙炔醇醚按照重量比为1：(0.5-0.8)混合得。

16、通过采用上述技术方案，制备得到化学镀镍液，镀镍速度快，稳定性好，能够形成均匀致密的镍层。

17、其中，镍盐提供镍离子，保证镀镍的正常进行。还原剂能够将镍离子还原为金属镍，从而在基材表面形成镀镍层。吡啶可与镍离子形成络合物，降低镍离子的活性，从而调节镀镍层的沉积速度，使镀镍层更加均匀和光滑。加速剂能够加速镀镍过程，提高镀层的沉积速度。络合剂能够与镍离子形成稳定的络合物，防止镍离子在镀液中发生水解和沉淀，保证镀镍质量。缓冲剂能够调节镀液的ph值，保持镀液的酸碱平衡，防止镀液在镀镍过程中因ph值变化而影响镀镍层质量。稳定剂能够防止镀液在储存和使用过程中发生分解和沉淀，减少镀层中的杂质产生，提高镀镍层的均匀性和致密性。表面活性剂能够降低镀液与基材之间的界面张力，使镀液更容易在基材表面铺展和润湿。附着稳定剂能够增强镀层与基材之间的结合力，防止镀层在后续加工和使用过程中脱落或起皮，还能够改善镀镍层的耐腐蚀性和耐磨。纳米复合金属粒子能够作为镀镍层中的增强相，提高镀镍层的硬度、耐磨性和耐腐蚀性，同时纳米复合金属粒子由于其高比表面积和活性位点，可以作为化学镀镍过程中的有效催化剂，促进镍离子的还原和沉积，从而提高镀层的沉积速率和均匀性。

18、复合整平剂由羟基化丙烷磺酸吡啶鎓盐和丙炔醇醚按一定比例混合而成，能够改善镀层的表面平整度和光泽度，减少镀层中的针孔和麻点。

19、优选的，所述纳米复合金属粒子由以下方法制备得到：

20、a：在氮气条件下，将铜、锌和锡进行熔融后，冷却，得到复合金属，其中，铜的质量分数为50％-60％、锌质量分数为30％-45％，其余量为锡；

21、b：将复合金属粉碎至纳米级，平均粒径为50-100nm，得到纳米复合金属；

22、c：将纳米复合金属浸泡于弱酸溶液中，浸泡3-5h，取出，干燥，得到纳米复合金属粒子。

23、通过采用上述技术方案，制备得到的纳米复合金属粒子能够提高镀镍层的耐磨性、硬度和耐腐蚀性。通过步骤a将铜、锌和锡制备合金，能进一步让提高复合金属粒子的耐磨性和耐腐蚀性。其中，锡在熔融状态下起到润滑作用，促进铜和锌相容，有利于合金的合成。

24、通过步骤b将合金进行粉碎至纳米级，从而增大其高比表面积和活性位点，从而促进镍离子的还原和沉积，提高镀层的沉积速率和均匀性。

25、步骤c中去除纳米复合金属表面的氧化物或其他杂质，提高纳米粒子的活性和稳定性。

26、优选的，所述镍盐为硫酸镍和/或醋酸镍。

27、通过采用上述技术方案，有利于提高镀镍的速度。

28、优选的，所述加速剂是由对羟基苯磺酸盐和盐酸胍按照重量比为(6-9)：2混合得到。

29、通过采用上述技术方案，对羟基苯磺酸盐和盐酸胍在镀液中可能与镍离子发生吸附和络合作用。盐酸胍可通过离子交换作用促进镍离子的传递，两者共同作用，提高镀镍层的沉积速度，形成更致密、更均匀的镀层，缩短镀镍周期，提高生产效率。同时调整加速剂的组成，可以优化镀层的厚度、均匀性和附着力等性能。

30、优选的，所述还原剂是由次磷酸钠、乙二醛和肼按照重量比为(3-5)：(1-2)：2混合得到。

31、通过采用上述技术方案，次磷酸钠、乙二醛和肼在镀液中产生协同作用，共同促进镍离子的还原反应，能够提供更强的还原能力，促进镍离子的还原反应，从而提高镀镍效率。肼和乙二醛可以获得纯度较高的镀镍层，另外，次磷酸钠在还原过程中会同时析出磷，与镍形成镍磷合金镀层。这种合金镀层通常具有更好的耐蚀性和机械性能。

32、优选的，所述稳定剂是由硫酸铈、六氰合铁酸钾和硫脲按照重量比为(2-3)：(1-2)：3混合得到。

33、通过采用上述技术方案，硫酸铈和六氰合铁酸钾可以与镀液中的还原剂发生氧化还原反应，调节镀液中的氧化还原电位；硫脲可以降低镀液中的氧化性，从而减少镀液的自发分解；硫酸铈、六氰合铁酸钾和硫脲的混合物能够显著抑制镀液中的自发分解反应，确保镀液在长时间内保持稳定，防止镀液短期内发生分解导致性能下降。

34、优选的，所述附着稳定剂是由酒石酸锑钾和海藻酸按照重量比为(4-6)：3混合制得。

35、通过采用上述技术方案，酒石酸锑钾和海藻酸的混合物作为附着稳定剂，能够显著提高镀层与基材之间的附着力，防止镀镍层在使用过程中剥落或开裂，提高镀件的耐用性和可靠性。酒石酸锑钾和海藻酸还能够与镀液中的镍离子形成稳定的络合物。这种络合物能够降低镀液中游离镍离子的浓度，减少镀层中的杂质和缺陷，提高镀层的均匀性和致密度。

36、优选的，所述缓冲剂为乙酸、磷酸、乳酸或草酸中的至少一种。

37、通过采用上述技术方案，可以有效地调节和控制化学镀镍液的ph值，使其维持在适宜的范围内，调整镍离子的沉积速度，使之更加均匀，从而获得更加平滑和均匀的镀层，避免出现密集和疏松的现象。

38、优选的，所述表面活性剂为聚醚多元醇。

39、聚醚多元醇助于改善镀液在金属表面的润湿性和铺展性，减少气泡在镀件表面的滞留和吸附，使镀液能够更均匀地覆盖在金属表面上，同时聚醚多元醇能够增强镀液中其他成分的分散性，确保镀液中各种成分的均匀分布，避免沉淀和团聚现象的发生，从而提高镀液的稳定性和镀层的质量。

40、第二方面，本技术提供一种化学镀镍处理工艺，采用如下技术方案：

41、一种化学镀镍处理工艺，包括以下制备步骤：

42、s1：前处理，包括清洗和活化金属件表面，去除表面的油污和氧化物；

43、s2：配制化学镀镍液，将镍盐、还原剂、吡啶、加速剂、络合剂、缓冲剂、稳定剂、复合整平剂、表面活性剂、附着稳定剂、纳米复合金属粒子和去离子水搅拌均匀，得到化学镀镍液；s3：将前处理后的金属件浸入化学镀镍液中，进行化镍金反应，直至金属表面形成一层均匀的镍金合金层；

44、s4：取出金属件，进行后处理，包括清洗、干燥等步骤，以去除表面残留的化学镀镍液。

45、通过采用上述技术方案，能够快速地完成镀镍，同时得到的镀镍层均匀且紧密，具有良好的硬度、耐腐蚀以及附着性。

46、综上所述，本技术具有以下有益效果：

47、1、镀镍速度快：通过各成分相互配合，能大大提高化学镀镍液的镀镍速度。

48、2、镀镍层质量好：获得的镀镍层致密好、平整均匀、避免光滑，具有很好的镀膜附着力和耐磨性，满足功能性化学镀镍的要求。

49、3、镀镍层表面光平整：复合整平剂的使用显著改善镀镍层的表面质量，羟基化丙烷磺酸吡啶鎓盐和丙炔醇醚的混合使用，减少镀镍层表面缺陷，如针孔和麻点，提高了镀层的光泽度和平滑度。

50、4、使用寿命长：纳米复合金属粒子的添加，能够增强镀层的硬度、耐磨性和耐腐蚀性，提高镀层的使用寿命。