化学镀镍层的发黑处理方法
专利名称：化学镀镍层发黑处理方法
技术领域：
本发明涉及一种金属和非金属表面处理方法，特别是一种使产品或零件获得具有耐腐蚀、耐磨、装饰效果的黑色金属镍合金层的方法。
目前，在金属和非金属表面进行黑色化学镀镍的方法包括两个步骤，第一步为化学镀镍处理，即将待处理件浸入化学镀镍溶液中一定时间，得到银白色的化学镀镍层；第二步为发黑处理，即将银白色的化学镀镍层浸入强氧化剂硝酸或高锰酸盐溶液中，通过氧化反应得到黑色膜层。
由于不同的化学镀镍溶液的抗氧化性能不同，所得到的银白色化学镀镍层的抗氧化性能也不同，导致在发黑处理时难以得到均匀的黑色膜层，加之镀层易剥落、亮度差，因此实际应用中很少采用。
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种化学镀镍层的发黑处理方法，使化学镀镍层转变为均匀、光亮、耐磨、耐腐蚀的化学镀镍黑膜，从而发掘黑镍层的应用潜力。
本发明化学镀镍层的发黑处理方法是将化学镀镍层浸入下述溶液中10～120秒：4～8体积的强氧化剂溶液，1～2体积的成膜剂，1～10体积的水，溶液温度为20～50℃。
为了获得光亮致密的黑色膜层，同时保持化学镀镍层较高的耐磨性和耐腐蚀性，本发明的关键是添加成膜剂，使膜层光亮致密，同时保持化学镀镍层优良的性能。所用的成膜剂可以是甘油、乙二醇或聚乙二醇，其中甘油的效果最好。
当溶液温度为30℃时,发黑处理效果最佳。
发黑处理时间根据化学镀镍层的厚度决定，厚度大时，处理时间相对较长。
本发明所采用的强氧化剂与现有技术发黑处理所采用的强氧化剂相同，例如浓度60～73％的浓硝酸，或浓度36～50％的双氧水，或浓度2～50g/l的高锰酸钾或高锰酸钠。
本发明所述的化学镀镍层可以为现有的化学镀镍技术所获得的镀镍层，例如将待处理构件浸入如下化学镀镍溶液中得到的化学镀镍层：硫酸镍10-30g/l次磷酸钠10-30g/l柠檬酸钠5-50g/l溶液温度80-90℃溶液pH值4-7或者硫酸镍10-30g/l次磷酸钠10-30g/l乳酸5-50g/l溶液温度80-90℃溶液pH值4-7或者氯化镍10-30g/l次磷酸钠10-30g/l醋酸钠5-50g/l溶液温度80-90℃溶液pH值4-7等。
本发明对于加工对象并无限制，可以是金属，也可以是陶瓷、塑料等非金属。
本发明的化学镀镍层发黑处理方法可应用于光学设备、太阳能集热器、家用电器及相关装饰品表面的镀黑镍处理，特别是在太阳能、吸热板、光学仪器、装饰品等领域，镀黑镍层非常受欢迎。
本发明与现有技术相比具有如下优点：1、通过本发明方法获得的黑镍镀层具有耐腐蚀性能优良、硬度高、耐磨性能好等优点，本发明解决了现有技术中膜层颜色不均匀、耐腐蚀性能差、耐磨性能差的缺点，提供了一种色泽鲜艳均匀、耐磨性能优良的黑色镀层；2、本发明方法操作简便，只需在发黑处理液中加入成膜剂组分，控制温度、时间条件即可；3、本发明拓展了黑镍层的应用，如在光学设备、太阳能集热器、家用电器及相关装饰品表面镀黑镍处理中的应用。
下面通过实施例对本发明作进一步说明。
实施例1 第一步，将5cm×5cm×0.05cm的铁板在碱溶液中清洗干净，用水冲洗，在稀酸中腐蚀，用水冲洗，在90℃温度的化学镀镍溶液中镀10分钟。
化学镀镍溶液组成为10g/l硫酸镍、30g/l次磷酸钠、10g/l柠檬酸钠，溶液温度为80℃，溶液pH为4，时间为15min，所得镀镍层厚度为3μm，磷含量为8％。
第二步，将第一步得到的镀层浸入下述溶液中进行发黑处理：浓硝酸（浓度65%）4l升化学纯甘油1l水5l溶液温度50℃，处理60秒，镀镍层均匀无损伤，呈黑色。
对比实验：将第一步得到的化学镀镍层浸入如下溶液中进行发黑处理：浓硝酸（浓度65%）4l升水5l溶液温度50℃，处理60秒，得到的镀层表面只剩下不均匀的黑镍层，膜层变色。
实施例2步骤1将5cm×5cm×0.5cm铜板清洗后放入以下溶液中：2g/l硫酸镍、10g/l次磷酸钠、50g/l乳酸，溶液温度90℃
溶液pH值为7，涂覆15分钟后涂层厚度为5μm，磷含量为10％。
第二步，将第一步得到的镀层浸入如下溶液中进行发黑处理：高锰酸钾（浓度50g/l）6l工业纯甘油2l水1l溶液温度30℃，处理120秒，镀镍层均匀无破损，呈黑色。
在对比实验中，将第一步得到的化学镀镍层浸入如下溶液中进行发黑处理：高锰酸钾（浓度50g/l）6l水1l溶液温度30℃，处理120秒，得到的镀层表面仅有不均匀的黑镍层，膜层变色。
实施例3 第一步，取与实施例1相同尺寸的陶瓷板，清洗后在如下溶液中进行化学镀镍，化学镀镍溶液组成为30g/l氯化镍、20g/l次磷酸钠、5g/l乙酸钠，溶液温度85℃，溶液pH=5，时间15min，所得镀层厚度为3μm，磷含量为7％。
第二步，将第一步得到的镀层浸入如下溶液中进行发黑处理：高锰酸钾(浓度2g/l)8l聚乙二醇1l水10l溶液温度20℃，处理10秒钟，镀镍层均匀无破损，呈黑色。
实施例4 将实施例1与实施例2所得的黑镍层进行黑化效果对比，结果如表1所示。
A实施例1为采用现有技术(浓硝酸)进行发黑处理得到的样品；B实施例2为采用现有技术(高锰酸钾)进行发黑处理得到的样品；C实施例1为采用本发明的方法(浓硝酸+甘油)进行发黑处理得到的样品；D实施例2为采用本发明的方法(高锰酸钾+甘油)进行发黑处理得到的样品。
将实施例1和实施例2得到的黑镍层进行耐盐雾腐蚀试验和磨耗失重试验对比，结果如表2所示。
A实施例1为采用现有技术(浓硝酸)进行发黑处理得到的样品；B实施例2为采用现有技术(高锰酸钾)进行发黑处理得到的样品；C实施例1为采用本发明的方法(浓硝酸+甘油)进行发黑处理得到的样品；D实施例2为采用本发明的方法(高锰酸钾+甘油)进行发黑处理得到的样品。
以上结果表明，本发明消除了旧工艺存在的膜层颜色不均匀，耐蚀性和耐磨性较差的缺点，提供了一种色泽亮丽、均匀，耐磨性、耐蚀性优良的黑色镀层。
索赔
1.一种化学镀镍层黑化方法，其特征在于将化学镀镍层浸入如下溶液中，浸泡时间10～120秒：4～8体积份强氧化剂溶液；1～2体积份成膜剂；1～10体积份水；溶液温度为20～50℃，其中，成膜剂为甘油、聚乙二醇或乙二醇。
2.根据权利要求1所述的化学镀镍层黑化方法，其特征在于：溶液温度为30℃。
全文摘要
一种化学镀镍层黑化方法，将化学镀镍层浸泡在如下溶液中10～120秒：4～8体积的强氧化剂溶液、1～2体积的成膜剂、1～10体积的水，溶液温度为20～50℃，所述成膜剂为甘油、聚乙二醇或乙二醇；通过本发明方法得到的黑镍镀层具有耐腐蚀性能优良、硬度高、耐磨性好等优点；本发明探索了黑镍层的应用，如应用于光学设备、太阳能集热器、家用电器及相关装饰品表面的黑镍镀层处理。
文献编号/0
公开日期 2000 年 8 月 30 日 申请日期 2000 年 2 月 24 日 优先权日期 2000 年 2 月 24 日
发明人：黄月山、岑仁静 申请人：华南理工大学