專利名稱：化學(xué)鍍鎳層的發(fā)黑處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及金屬、非金屬表面的處理方法。更詳細(xì)地是使產(chǎn)品或零件獲得黑色的耐蝕、耐磨性能，并具有裝飾效果的金屬鎳合金層的方法。
目前，金屬、非金屬表面進(jìn)行黑色化學(xué)鍍鎳的方法包括兩步，第一步是化學(xué)鍍鎳處理，即將待處理部件浸入化學(xué)鍍鎳液中鍍一定時(shí)間得到銀白色的化學(xué)鍍鎳層；第二步是發(fā)黑處理，即將銀白色的化學(xué)鍍鎳層浸入強(qiáng)氧化劑硝酸或高錳酸溶液中，通過氧化反應(yīng)獲得黑色膜。
由于不同的化學(xué)鍍鎳液具有不同的耐氧化性，所得銀白色化學(xué)鍍鎳層的耐氧化性也不同，致使發(fā)黑處理時(shí)難以獲得均勻的黑色膜，而且鍍層易剝落，光亮性差，因而實(shí)際應(yīng)用較少。
本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，提供一種化學(xué)鍍鎳層的發(fā)黑處理方法，使化學(xué)鍍鎳層變成均勻、光亮的耐磨、耐蝕的化學(xué)鍍鎳黑色膜，發(fā)掘黑色鎳層的應(yīng)用潛能。
本發(fā)明的化學(xué)鍍鎳層的發(fā)黑處理方法是將化學(xué)鍍鎳層浸入下述溶液10～120秒強(qiáng)氧化劑溶液 4～8份體積成膜劑 1～2份體積水 1～10份體積溶液溫度為20～50℃。
為了獲得光亮、致密的黑色膜，而且又保持化學(xué)鍍鎳層中有的高耐磨、耐蝕性能，本發(fā)明的關(guān)鍵是加入成膜劑，使膜層光亮、致密，并且能保持化學(xué)鍍鎳層所具有的優(yōu)良性能。所用的成膜劑可以是甘油、或乙二醇、或聚乙二醇，其中甘油的效果最佳。
當(dāng)溶液溫度為30℃時(shí)，發(fā)黑處理效果最佳。
發(fā)黑處理時(shí)間根據(jù)化學(xué)鍍鎳層的厚度決定，厚度較大時(shí)，處理時(shí)間要相對(duì)長(zhǎng)。
本發(fā)明采用的強(qiáng)氧化劑與現(xiàn)有技術(shù)發(fā)黑處理所用強(qiáng)氧化劑相同，例如濃度為60～73％的濃硝酸、或濃度為36～50％的雙氧水、或濃度為2～50g/l的高錳酸鉀或高錳酸鈉等。
本發(fā)明所述的化學(xué)鍍鎳層可以是用現(xiàn)有化學(xué)鍍鎳技術(shù)獲得的鍍鎳層，例如用下列化學(xué)鍍鎳液浸入待處理部件獲得的化學(xué)鍍鎳層硫酸鎳 10～30g/l次磷酸鈉10～30g/l檸檬酸鈉5～50g/l溶液溫度80～90℃溶液PH值4～7或硫酸鎳 10～30g/l次磷酸鈉10～30g/l乳酸5～50g/l溶液溫度80～90℃溶液PH值4～7或氯化鎳 10～30g/l次磷酸鈉10～30g/l醋酸鈉 5～50g/l溶液溫度80～90℃溶液PH值4～7等。
本發(fā)明對(duì)被處理的物品沒有限制，可以是金屬，也可以是陶瓷，塑料等非金屬等。
本發(fā)明的化學(xué)鍍鎳層的發(fā)黑處理方法可應(yīng)用于光學(xué)設(shè)備、太陽能集熱器、家用電器和有關(guān)裝飾品等表面鍍黑鎳處理，尤其是在太陽能、熱吸收板、光學(xué)儀器、裝飾品等，非常流行使用黑色鍍鎳層。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)1、用本發(fā)明的方法獲得的黑鎳鍍層具有耐蝕性優(yōu)異，硬度高，耐磨性好等優(yōu)點(diǎn)，本發(fā)明排除了現(xiàn)有技術(shù)色膜不均，耐蝕及耐磨性能差的缺點(diǎn)，提供了光亮、色澤均勻，耐磨性及耐蝕性優(yōu)異的黑色鍍層；2、本發(fā)明方法操作方便，只需在發(fā)黑處理溶液中增加成膜劑成分，控制溫度和時(shí)間條件；3、本發(fā)明發(fā)掘了黑色鎳層的應(yīng)用，例如應(yīng)用于光學(xué)設(shè)備、太陽能集熱器、家用電器和有關(guān)裝飾品等表面鍍黑鎳處理。
下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步敘述。
實(shí)施例1第一步5cm ×5cm×0.05cm的鐵板，在堿液中清洗，水洗后再在稀酸中腐蝕、水洗，在溫度90℃的化學(xué)鍍鎳溶液中，鍍10分鐘。
化學(xué)鍍鎳液組成硫酸鎳 10g/l次磷酸鈉 30g/l檸檬酸鈉 10g/l溶液溫度 80℃溶液PH值 4時(shí)間 15min獲得的鍍鎳層厚度3μm，含磷量8％。
第二步將第一步所得的鍍層浸入下述溶液，進(jìn)行發(fā)黑處理濃硝酸(濃度65％) 4l升化學(xué)純甘油1l水5l溶液溫度50℃，處理60秒，鍍鎳層均勻沒有損壞，呈黑色。
對(duì)比實(shí)驗(yàn)將上述第一步得到的化學(xué)鍍鎳層浸入下述溶液，進(jìn)行發(fā)黑處理濃硝酸(濃度65％) 4l升水5l溶液溫度50℃，處理60秒，所得鍍層表面只有一層不均勻的黑色鎳層，且膜層脫色。
實(shí)施例2第一步5cm×5cm×0.5cm銅板，洗凈后放在下述溶液中硫酸鎳 2g/l次磷酸鈉10g/l乳酸50g/l溶液溫度90℃
溶液PH值 7時(shí)間 15min獲得的鍍層厚度5μm，含磷量10％。
第二步將第一步所得的鍍層浸入下述溶液，進(jìn)行發(fā)黑處理高錳酸鉀(濃度50g/l) 6l工業(yè)純甘油 2l水 1l溶液溫度30℃，處理120秒，鍍鎳層均勻沒有損壞，呈黑色。
對(duì)比實(shí)驗(yàn)將上述第一步得到的化學(xué)鍍鎳層浸入下述溶液，進(jìn)行發(fā)黑處理高錳酸鉀(濃度50g/l) 6l水 1l溶液溫度30℃，處理120秒，所得鍍層表面只有一層不均勻的黑色鎳層，且膜層脫色。
實(shí)施例3第一步用與實(shí)施例1相同大小的陶瓷板，洗凈后在下列溶液進(jìn)行化學(xué)鍍鎳處理，化學(xué)鍍鎳液組成氯化鎳 30g/l次磷酸鈉20g/l醋酸鈉 5g/l溶液溫度85℃溶液PH值 5時(shí)間15min獲得的鍍層厚度3μm，含磷量7％。
第二步將第一步所得的鍍層浸入下述溶液，進(jìn)行發(fā)黑處理高錳酸鉀(濃度2g/l) 8l聚乙二醇 1l水 10l溶液溫度20℃，處理10秒，鍍鎳層均勻沒有損壞，呈黑色。
實(shí)施例4用實(shí)施例1、實(shí)施例2獲得的黑鎳層進(jìn)行發(fā)黑比較，結(jié)果如表1所示表1
A實(shí)施例1用現(xiàn)有技術(shù)(濃硝酸)發(fā)黑處理所得樣品；B實(shí)施例2用現(xiàn)有技術(shù)(高錳酸鉀)發(fā)黑處理所得樣品；C實(shí)施例1用本發(fā)明方法(濃硝酸+甘油)發(fā)黑處理所得樣品；D實(shí)施例2用本發(fā)明方法(高錳酸鉀+甘油)發(fā)黑處理所得樣品。
用實(shí)施例1、實(shí)施例2獲得的黑鎳層進(jìn)行鹽霧耐蝕性實(shí)驗(yàn)和磨損失重實(shí)驗(yàn)的比較，結(jié)果如表2所示
A實(shí)施例1用現(xiàn)有技術(shù)(濃硝酸)發(fā)黑處理所得樣品；B實(shí)施例2用現(xiàn)有技術(shù)(高錳酸鉀)發(fā)黑處理所得樣品；C實(shí)施例1用本發(fā)明方法(濃硝酸+甘油)發(fā)黑處理所得樣品；D實(shí)施例2用本發(fā)明方法(高錳酸鉀+甘油)發(fā)黑處理所得樣品。
以上結(jié)果表明，本發(fā)明排除了老工藝色膜不均，耐蝕及耐磨性能差的缺點(diǎn)，提供了光亮、色澤均勻，耐磨性及耐蝕性優(yōu)異的黑色鍍層。
權(quán)利要求
1.一種化學(xué)鍍鎳層的發(fā)黑處理方法，其特征在于將化學(xué)鍍鎳層浸入下述溶液10～120秒強(qiáng)氧化劑溶液4～8份體積成膜劑 1～2份體積水 1～10份體積溶液溫度為20～50℃，其中的成膜劑是甘油、或聚乙二醇、或乙二醇。
2.按照權(quán)利要求1所述的化學(xué)鍍鎳層的發(fā)黑處理方法，其特征在于所述的溶液溫度為30℃。
全文摘要
一種化學(xué)鍍鎳層的發(fā)黑處理方法,是將化學(xué)鍍鎳層浸入下述溶液10～120秒:強(qiáng)氧化劑溶液4～8份體積、成膜劑1～2份體積、水1～10份體積,溶液溫度為20～50℃,其中的成膜劑是甘油、或聚乙二醇、或乙二醇;用本發(fā)明的方法獲得的黑鎳鍍層具有耐蝕性優(yōu)異,硬度高,耐磨性好等優(yōu)點(diǎn);本發(fā)明發(fā)掘了黑色鎳層的應(yīng)用,例如應(yīng)用于光學(xué)設(shè)備、太陽能集熱器、家用電器和有關(guān)裝飾品等表面鍍黑鎳處理。
文檔編號(hào)C23C28/00GK1264753SQ00114080
公開日2000年8月30日 申請(qǐng)日期2000年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2000年2月24日
發(fā)明者黃岳山, 岑人經(jīng) 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)