一種堿性鋅鎳合金電鍍液制造技術

本發明專利技術涉及一種堿性鋅鎳合金電鍍液，其中添加了專有的絡合劑和添加劑，用于鋼鐵材料和其它金屬的表面鍍覆工藝技術領域。絡合劑為葡萄糖酸鈉、磷酸和不飽和甲基丙烯酸胺的縮合物，添加劑為含氮雜環有機物和環氧氯丙烷的縮合產物與溴代羧酸的季胺化產物，以及少量的煙酸鈉和硫脲。使用該添加劑和電鍍液，鍍層平整，具有鍍層和合金成分分布均勻、晶粒細小、鍍層結合力好、鎳含量適中的優點，同時可獲得光亮表面，污水處理簡便，符合環保要求。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及ー種堿性鋅鎳合金電鍍液，特別是其中添加的絡合劑和添加剤，屬于鋼鐵材料和其他金屬的表面鍍覆エ藝
技術背景 Zn — Ni合金鍍層是近10多年興起的一種優良的 新型防護性鍍層，在保護鋼鐵件方面優點突出。Zn—Ni合金一般是指以鋅為基含有少量鎳(20%以下)的合金，耐蝕性比鋅鍍層高5 I 0倍，在惡劣的エ業大氣及嚴酷的海洋環境中更是表現優異，且氫脆敏感性很小，彩鈍后的Zn — Ni合金外觀可保持10年，國外已得到廣泛應用。Zn — Ni合金鍍層Zn — Ni合金電鍍最先在日本和德國獲得成功，并在汽車エ業上獲得廣泛應用，如日本豐田、本田、馬自達等汽車公司，同時也應用在航空、航天、輕エ、家電等領域。國內這方面的研究近幾年發展很快，但實際應用還很少，主要是對該體系電鍍液及其相應エ藝的研究尚不太成熟。目前鋅鎳合金的鍍液主要采用酸性體系和堿性體系。酸性體系成分較簡單，陰極效率高，鍍液穩定，易于操作，但鍍層不均勻，并且電流密度變化對鍍層組成影響太大，最終影響耐蝕性。堿性體系采用堿性鍍液，其分散性好，合金鍍層組成隨電流的變化波動小，鍍層厚度均勻，成本也不高。但相對于酸性體系來說，研究較少，エ藝遠未成熟，作為該技術主要內容之ー的鍍液及添加劑的配方組成更是亟待改善。
技術實現思路
本專利技術目的在于提供ー種堿性鋅鎳合金電鍍液，采用該電鍍液可以獲得優良耐蝕性和電流效率的Zn — Ni合金鍍層，鍍層厚度和成分均勻，晶粒細小，力學性能好。本專利技術的技術方案是堿性鋅鎳合金電鍍液是含有氧化鋅、氫氧化鈉、硫酸鎳、絡合劑、添加劑和光亮劑的水溶液，鍍液具體成分及含量為=ZnO 8 10 g / L，NaOH 100 150 g / LjNiSO4 8 15 g / L，絡合劑30 50 g / L，添加劑2 4g /し鍍液中絡合劑和添加劑的摩爾比7. 5 3. 5 :2. 5 I. 5。常用的絡合劑有脂肪族胺類、胺醇類、多胺類、羧酸類、多元醇化合物等，各有優缺點。經過多種絡合劑聯合的試驗優化，本專利技術選用的絡合劑為葡萄糖酸鈉、磷酸和不飽和甲基丙烯酸胺按照摩爾比4 3:1 0. 5 :5 3的縮合物。常用的添加劑是脂肪族胺類，胺醇類，多胺類，氨基羧酸類，羥基羧酸類，多元醇化合物等，各有優缺點。經過多種添加劑組合的試驗優化，本專利技術選用的添加劑為是將含氮雜環有機物和環氧氯丙烷的縮合產物，用溴代羧酸進行季胺化反應，然后加入煙酸鈉和硫脲，其中溴代羧酸煙酸鈉硫脲的摩爾比為15 9 :1. 5 0. 5 :1. 5 0. 3。本專利技術具有如下優點和積極效果采用本專利技術絡合物和添加劑的堿性鋅鎳合金電鍍液獲得的鍍層平整(如圖1)，晶粒細小(如圖2)，鎳含量適中(如圖3的能譜分析，測得鍍層元素成分Zn86. llw%、Nil2. 56w%、氧I. 33w%)，鍍層鹽霧試驗表明未經鈍化的鋅鎳合金鍍層抗紅銹時間也可達1600小吋，鍍層結合力良好；并且該絡合物和添加劑能夠使強堿鍍液穩定，陰極電流效率高達85%，電流密度范圍寬，晶粒細至200 300nm。附圖說明圖I為本專利技術實施例I鍍液獲得鍍層的低放大率2000倍掃描電鏡表面形貌。圖2為本專利技術實施例I鍍液獲得鍍層的高放大率10000倍掃描電鏡表面形貌。圖3為本專利技術實施例I鍍液獲得鍍層成分的能譜分析圖。具體實施例方式 以下結合附圖和實施例對本專利技術進行描述，但本專利技術不限于以下所述范圍。實施例I : 本實施例的堿性鋅鎳合金電鍍液 冷軋鋼板基體上電鍍鎳鋅合金鍍層。堿性鋅鎳合金電鍍液是含有氧化鋅、氫氧化鈉、硫酸鎳、絡合劑、添加劑和光亮劑的水溶液，鍍液具體成分及含量為ZnO 8 g / L, NaOH 100g / L，NiSO4 8 g / L，絡合劑30 g / L，添加劑2 g /し電鍍液中絡合劑和添加劑的摩爾比 7. 5 :2. 5。絡合劑為葡萄糖酸鈉、磷酸和不飽和甲基丙烯酸胺按照摩爾比4 : 0.55的縮合物；添加劑為是將咪唑和環氧氯丙烷的縮合產物，用溴代こ酸進行季胺化反應，然后加入煙酸鈉和硫脲，三種物質摩爾比為15 1 :1. 5，其中煙酸鈉和硫脲均為普通市售。實驗結果如附圖1、2、3所示，鍍層平整、晶粒細小、鍍層元素成分Zn83. 14 89. 32wt%、Nill. 68 13. 27wt%、氧 I. 03 I. 72wt%。實施例2: 本實施例的堿性鋅鎳合金電鍍液 黃銅基體上電鍍鎳鋅合金。堿性鋅鎳合金電鍍液是含有氧化鋅、氫氧化鈉、硫酸鎳、絡合劑、添加劑和光亮劑的水溶液，鍍液具體成分及含量為ZnO 9 g / L，NaOH 120 g / L，NiSO4 13 g / L，絡合劑40 g / L，添加劑3 g /し電鍍液中絡合劑和添加劑的摩爾比3.5 I. 50絡合劑為葡萄糖酸鈉、磷酸和不飽和甲基丙烯酸胺按照摩爾比3. 5 :0. 8 : 3的縮合物；添加劑為是將吡啶和環氧氯丙烷的縮合產物，用溴代丙酸進行季胺化反應，然后加入煙酸鈉和硫脲，三種物質摩爾比為14 : 0.5 :0. 3，其中煙酸鈉和硫脲均為普通市售。實施例3: 本實施例的堿性鋅鎳合金電鍍液 航空用高強鋼螺栓(商品號300M，鋼材質牌號為40CrNi2Si2MoVA，美國國際鎳公司研制)基體上電鍍鎳鋅合金。堿性鋅鎳合金電鍍液是含有氧化鋅、氫氧化鈉、硫酸鎳、絡合剤、添加劑和光亮劑的水溶液，鍍液具體成分及含量為=ZnO 10 g / L, NaOH 150 g / L, NiSO415 g / L，絡合劑50 g / L，添加劑4 g /し電鍍液中絡合劑和添加劑的摩爾比6 :2。絡合劑為葡萄糖酸鈉、磷酸和不飽和甲基丙烯酸胺按照摩爾比3 :1 :4的縮合物；添加劑為是將吡唑和環氧氯丙烷的縮合產物，用溴代こ酸進行季胺化反應，然后加入煙酸鈉和硫脲，三種物質摩爾比為9 :1. 5 :1. 4，其中煙酸鈉和硫脲均為普通市售。在以上三種材料的堿性鎳鋅合金電鍍實踐中，鍍層均表現出表面平整光亮、晶粒細小、低氫脆的優點，電鍍制品經過鹽霧試驗，在未鈍化的情況下，所能抵抗紅銹的時間均達到1500小時以上。本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.ー種堿性鋅鎳合金電鍍液，包括絡合劑和添加剤，其特征在于電鍍液中絡合劑 和添加劑的摩爾比7. 5 3. 5 :2. 5 I. 5。2.根據權利要求書I所述的堿性鋅鎳合金電鍍液，其特征在于所述絡合劑為葡萄糖酸鈉、磷酸和不飽和甲基丙烯酸胺按照摩爾比4 3:1 0....

【專利技術屬性】
技術研發人員：張國亮，裴和中，何明奕，龍晉明，
申請(專利權)人：昆明理工大學，
類型：發明
國別省市：