一种镁锂合金高耐腐蚀化学镀镍层的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种镁锂合金高耐腐蚀化学镀镍层的制备方法，尤其涉及一种应用于镁锂合金材料表面高耐腐蚀化学镀镍层的制备方法一种防腐导电镀层方法，属于镁锂合金表面防护技术领域。
【背景技术】
[0002] 镁锂合金材料是目前最轻的合金，材料密度为1.35〜1.65g/cm3。 镁锂合金材料不仅具有一般镁合金所具有的良好的阻尼、减震、导热、电磁屏蔽等性能，而且还具有较高的比强度、比刚度以及良好的高低温韧性。 然而，镁锂合金材料还含有合金元素锂。 该材料化学活性很高，在使用过程中腐蚀的风险很高。 因此，镁锂合金材料必须进行表面防腐处理。 随着电子结构产品轻量化的迫切需求，镁锂合金材料因其优越的性能而得到广泛应用。 镁锂合金材料用于电子结构产品。 表面防腐涂层除满足防腐要求外，还应具有良好的导电性。 因此，镁锂合金表面金属镀层的制备技术成为研究热点，特别是化学镀镍技术的研究。 使用最广泛。
通过相关专利和文献查阅，镁锂合金化学镀镍技术主要包括浸锌预处理化学镀镍和直接化学镀镍。 哈尔滨工程大学吴瑞智采用镍浸锌电镀法，在镁锂合金表面获得了光滑、致密、光亮的银白色镍镀层； 湖南大学于刚以硫酸镍为主盐，二次浸锌后采用化学镀镍的方法镀覆镁锂合金。 表面镀镍的制备。 浸锌前化学镀镍或电镀镍层的质量与锌底层的质量密切相关。 但镁锂合金的表面化学活性较高，锌层的均匀性和致密性难以控制。 因此，镁锂合金化学镀镍是直接化学镀镍应用研究最广泛的方法。 西安理工大学徐春杰采用两步酸洗活化法，以硫酸镍为主盐，实现了镁锂合金表面镀镍； 哈尔滨工程大学张忠武在镁锂合金Ce(N03)3-KMn04转化膜上进行化学镀镍。 镁锂合金直接化学镀镍的关键在于前处理技术直接影响镍镀层的结合力和外观。 其作用是去除氧化皮，活化表面，同时生成保护膜，防止镁锂合金基体暴露在化学镀镍液中。 过度腐蚀。 由于镁锂合金材料化学活性较高，采用酸洗方法去除氧化皮、粗化表面，基体腐蚀风险较高。 由于镁锂合金表面存在锂，活化膜的密度难以控制，导致化学镀镍过程中反应速率较快，导致镀层粗糙、孔隙率高并影响溶液的稳定性。 镁锂合金材料的化学镀镍溶液体系多为碱式碳酸镍体系，稳定性较好。 该方案成本较高，工程应用较困难。 然而，成本较低的硫酸镍体系存在溶液中基材腐蚀的风险。 问题。
[发明内容]
本发明技术要解决的问题是：克服现有技术的不足，提供一种在镁锂合金表面制备高耐腐蚀化学镀镍层的方法，进一步提高镁锂合金的防护性能。镁锂合金化学镀镍层的性能研究 ; 利用硫酸镍体系实现化学镀镍，降低工程应用成本。
本发明的技术方案是：
一种镁锂合金高耐腐蚀化学镀镍层的制备方法，其步骤为:
(1)用无水乙醇擦拭镁锂合金材料表面，去除镁锂合金材料表面的油污；
(2)对步骤(1)得到的镁锂合金材料表面进行碱蚀，碱蚀液配方及操作条件如下：
[0009]
碱蚀完成后，将镁锂合金从溶液中取出；
(3)用去离子水清洗步骤(2)得到的镁锂合金材料表面残留的溶液；
(4)对步骤(3)得到的镁锂合金材料表面进行活化处理，活化液配方及操作条件如下：
氢氟酸（质量浓度为40%）150mL/L～170mL/L
[0014] 温度20°C〜30°C
[0015] 时间3min~6min
活化完成后，将镁锂合金从溶液中取出；
(5)用去离子水清洗步骤(4)得到的镁锂合金材料表面残留的溶液；
(6)将步骤(5)得到的镁锂合金材料进行表面预镀碱镍处理，预镀碱镍溶液配方及操作条件如下：
[0019]
预碱镀镍处理完成后，将镁锂合金从溶液中取出；
(7)用去离子水清洗步骤(6)得到的镁锂合金材料表面的残留溶液；
(8)对步骤7)得到的镁锂合金材料进行酸性镀镍处理。 酸性镀镍液配方及操作条件如下：
[0023]
酸性镀镍处理完成后，将镁锂合金从溶液中取出；
(9)用去离子水清洗步骤(8)得到的镁锂合金材料表面的残留溶液；
(10)将步骤9)得到的镁锂合金材料的表面干燥后，进行热处理，热处理在烘箱中进行。 热处理条件如下：
[0028] 温度180°C〜220°C
[0029] 时间60min~90min
(11)热处理后，将镁锂合金从烘箱中取出，最终实现镁锂合金材料的化学镀镍。
[0031] 有益效果
(1)本发明采用焦磷酸盐溶液碱蚀的方法，有效去除零件表面的油污，特别是零件复杂区域的油污； 同时，对基体表面进行进一步粗化处理，提高了涂层与基体的结合强度； 碱蚀后，基体表面粗化均匀，无明显腐蚀痕迹，有效避免了传统酸蚀工艺对镁基体的过度腐蚀。
(2)本发明采用氢氟酸活化，通过活化温度和活化时间参数控制，实现镁锂合金表面活化膜的密度控制，从而实现化学镀镍反应速率的控制。
(3)本发明的化学镀镍工艺中，增加了碱镍预镀处理，在镁锂合金材料表面制备出结晶程度较高的镀镍层； 镀层与基体结合强度高，避免了因酸性镀镍层厚度增加而导致镀层应力增加而引起的镀层剥落、起泡问题； 同时，预镀碱镍层除了作为酸性镀镍的活性位点外，还具有一定的保护能力，可以避免酸性镀镍时对基体的过度腐蚀。
(4)本发明的化学镀镍液为硫酸镍体系。 通过溶液成分优化和工艺参数控制，可以避免镁锂合金材料在溶液中的腐蚀，有效减少镁锂合金材料化学镀镍的工程。 最大限度地降低应用成本。
(5)本发明对镁锂合金表面镍镀层进行热处理，有效消除镀层内应力，提高镀层结合强度。
(6)本发明适用于锂含量<10%的镁锂合金表面制备镍磷合金镀层，解决了高锂含量镁锂合金化学镀的腐蚀问题。镀镍溶液。
(7)本发明的镁锂合金表面制备的镍镀层具有较高的耐腐蚀性能，经48小时中性盐雾试验，镀层防护等级为9级以上。
【图片说明】
图1为本发明的方法流程图；
图2是镁锂合金碱蚀后表面的显微形貌图；
图3是预镀碱镍后镁锂合金表面的显微形貌图；
图4为镁锂合金酸性镀镍后表面的显微形貌图。
【详细方式】
一种镁锂合金高耐蚀化学镀镍层的制备方法，具有以下工艺步骤。
A。 有机溶剂除油：用无水乙醇擦拭镁锂合金材料表面，去除镁锂合金材料表面的油污。
b. 碱蚀：对有机溶液脱脂后的镁锂合金材料表面进行碱蚀，进一步去除零件表面的油污，同时使表面粗糙化。 碱蚀刻液的配方为：焦磷酸钠50g/L~70g/L； 无水碳酸钠30g/L~40g/L； 氟化钾15g/L~20g/L； X-4052g/L~5g/L。
C。 活化：在镁锂合金表面形成一层保护膜层，避免基材化学镀镍过程中的腐蚀风险。 活化液配方为：氢氟酸（40%）150mL/L~170mL/L。
d. 预镀碱镍：在镁锂合金基体表面制备出结晶度较高的镍镀层，为后续酸性镀镍提供活性位点，同时提高镀层与基体的结合强度。 预镀碱液配方为：硫酸镍30g/L~50g/L； 次磷酸钠20g/L~30g/L； 焦磷酸钠30g/L~50g/L； 柠檬酸钠15g/L~25g/L； 十二烷基磺酸钠 0. 2g/L~0. 5克/升。
e. 酸性镀镍：在预镀碱性镍层上制备一层磷含量较高的镀镍层，以提高镀层的耐腐蚀性能。 酸性镀镍液配方为：硫酸镍30g/L~50g/L； 次磷酸钠20g/L~30g/L； 柠檬酸15g/L~20g/L； 氟化氢铵5g/L~10g/L； 糖精钠1g/L~2g/L； 十二烷基磺酸钠 0.2g/L~0.5g/L〇
F。 热处理：镁锂合金化学镀镍完成后，在220℃烘箱中保温1小时，进一步提高镀层与基体的结合强度，同时细化晶粒，提高耐腐蚀性。
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
如图1所示，镁锂合金材料高耐蚀化学镀镍层的制备方法，具体步骤如下：
(1)用无水乙醇擦拭镁锂合金材料表面，去除零件表面的一些油污；
(2)对步骤(1)得到的镁锂合金材料表面进行碱蚀，碱蚀液配方及操作条件如下：
[0055]
(3)用水清洗步骤(2)得到的镁锂合金材料表面残留的溶液；
(4)步骤(3)得到的镁锂合金材料