一種鎳鈍化液及其制備方法和鎳表面鈍化的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種鎳鈍化液及其制備方法，所述鎳鈍化液中含有以下組分：鉻酐1-5g/L，硫酸20-50g/L，納米二氧化硅0.5-2g/L，氟硼酸5-20g/L。本發(fā)明還提供了采用該鎳鈍化液對(duì)鎳表面鈍化的方法。采用本發(fā)明提供的鎳鈍化液，能在金屬鎳層表面形成穩(wěn)定持久的鈍化層，耐鹽霧時(shí)間大大延長(zhǎng)。同時(shí)，本發(fā)明提供的鎳鈍化液中六價(jià)鉻含量較低，安全環(huán)保，適用于塑料工件和表面局部金屬化的工件。
【專利說(shuō)明】一種鎳鈍化液及其制備方法和鎳表面鈍化的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于表面處理【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種鎳鈍化液及其制備方法和鎳表面鈍化的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)代電鍍工藝中鍍鎳應(yīng)用廣泛，但是鎳層特別是化學(xué)鎳層表面由于具有較大的孔隙，容易產(chǎn)生電位腐蝕和氧化變色，耐鹽霧性能往往較差，因此往往需要經(jīng)過(guò)鈍化處理?，F(xiàn)有技術(shù)常用的是六價(jià)鉻型鈍化劑。但六價(jià)鉻型鈍化劑鈍化效果隨六價(jià)鉻的含量變化較大，同時(shí)鈍化效果也不太穩(wěn)定，通常用六價(jià)鉻鈍化后的耐鹽霧時(shí)間為24-48小時(shí)，難以耐更長(zhǎng)的鹽霧測(cè)試時(shí)間。同時(shí)，由于六價(jià)鉻化合物易為人體吸收，其可通過(guò)消化系統(tǒng)、呼吸道、皮膚及粘膜侵入人體，因此對(duì)環(huán)境和人體危害較大。降低六價(jià)鉻的含量甚至使用不合六價(jià)鉻的鈍化液成為鈍化液今后發(fā)展的方向之一。
[0003]目前，科研人員開始將目光轉(zhuǎn)向有機(jī)物鈍化膜的研究。例如CN102070927A公開一種鍍鋅板表面處理劑，其中主要組分為水性聚氨酯，還含有有機(jī)硅烷、無(wú)機(jī)緩蝕劑鑰酸鹽、封閉劑有機(jī)改性納米二氧化硅、促進(jìn)劑雙氧水和去離子水。該表面處理劑為有機(jī)組分，不能應(yīng)用于塑料工件表面，更也不適用于局部金屬化的塑料工件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)中采用的六價(jià)鉻型鈍化劑存在的鈍化效果不穩(wěn)定、耐鹽霧時(shí)間短、以及六價(jià)鉻含量 較高導(dǎo)致對(duì)環(huán)境和人體存在較大危害、以及有機(jī)鈍化劑不適用于塑料工件表面的技術(shù)問(wèn)題。
[0005]本發(fā)明提供了一種鎳鈍化液，所述鎳鈍化液中含有以下組分:鉻酐l_5g/L，硫酸20-50g/L,納米二氧化硅 0.5-2g/L，氟硼酸 5_20g/L。
[0006]本發(fā)明還提供了所述鎳鈍化液的一種制備方法，包括先將鉻酐按比例溶解于硫酸中，然后加入氟硼酸，最后加入納米二氧化硅。
[0007]最后，本發(fā)明提供了一種鎳表面鈍化的方法，包括將表面具有金屬鎳的工件浸潰于本發(fā)明提供的鎳鈍化液中即可。
[0008]本發(fā)明提供的鎳鈍化液，其含有鉻酐、硫酸、納米二氧化硅和氟硼酸，其中硫酸用于活化鎳層表面，鉻酐用于成膜，納米二氧化硅能對(duì)鈍化膜層表面的孔隙進(jìn)行有效封閉，而氟硼酸則通過(guò)與鉻酐發(fā)生協(xié)同作用，并通過(guò)對(duì)各組分的具體含量進(jìn)行適當(dāng)調(diào)配，使得采用本發(fā)明提供的鎳鈍化液能在金屬鎳層表面形成穩(wěn)定持久的鈍化層，耐鹽霧時(shí)間大大延長(zhǎng)。同時(shí)，本發(fā)明提供的鎳鈍化液中六價(jià)鉻含量較低，安全環(huán)保，不會(huì)污染塑料工件。且采用本發(fā)明提供的鎳鈍化液對(duì)工件進(jìn)行處理時(shí)，其僅在具有金屬鎳的區(qū)域表面形成鈍化膜層，適用于局部金屬化的工件。
【具體實(shí)施方式】[0009]本發(fā)明提供了一種鎳鈍化液，所述鎳鈍化液中含有以下組分:鉻酐l-10g/L，磷酸30-100g/L，二甲基甲酰胺20-50g/L，甲基三乙氧基硅烷1-lOg/L。
[0010]本發(fā)明提供的鎳鈍化液，其含有鉻酐、硫酸、納米二氧化硅和氟硼酸。其中，硫酸用于活化鎳層表面；鉻酐能與鎳層反應(yīng)，在鎳層表面形成一層保護(hù)膜用于成膜。納米二氧化硅能滲透至金屬鎳層的孔隙之間以及鉻酐與鎳反應(yīng)后形成的膜層表面，對(duì)金屬鎳層和產(chǎn)物膜層的孔隙內(nèi)，對(duì)該孔隙進(jìn)行有效封閉，而氟硼酸則通過(guò)與鉻酐發(fā)生協(xié)同作用，加強(qiáng)鎳層的封閉效果，并通過(guò)對(duì)各組分的具體含量進(jìn)行適當(dāng)調(diào)配，使得采用本發(fā)明提供的鎳鈍化液能在金屬鎳層表面形成穩(wěn)定持久的鈍化層，耐鹽霧時(shí)間大大延長(zhǎng)。同時(shí)，本發(fā)明提供的鎳鈍化液中六價(jià)鉻含量明顯降低，安全環(huán)保，不會(huì)污染塑料工件。
[0011]現(xiàn)有技術(shù)中采用的有機(jī)鈍化劑，其主要組分為有機(jī)物；當(dāng)工件為塑料工件時(shí)，有機(jī)鈍化劑中的有機(jī)組分會(huì)粘附在塑料上、或者破壞有機(jī)塑料的表面，因此有機(jī)鈍化劑不適用于塑料工件。另外，有機(jī)鈍化劑的鈍化方法為涂覆，例如浸涂、噴涂或輥涂，若工件表面僅局部區(qū)域具有金屬鎳，而涂覆過(guò)程中由于不具有選擇性，會(huì)在工件整個(gè)表面均形成有機(jī)鈍化膜層；若只在該局部區(qū)域形成鈍化層，勢(shì)必會(huì)增加工藝的復(fù)雜程度，因此，有機(jī)鈍化劑也不適用于局部金屬化的工件。而本發(fā)明提供的鎳鈍化液，其鈍化機(jī)理為鈍化液中的有效組分(鉻酐)與金屬鎳發(fā)生反應(yīng)，從而在金屬鎳表面形成鈍化膜層，因此其一方面不會(huì)在非金屬鎳區(qū)域表面形成鈍化膜層，另一方面也不會(huì)粘附于塑料工件表面或者破壞塑料表面，使得本發(fā)明提供的鎳鈍化液適用于塑料工件，也適用于表面局部金屬化的工件。
[0012]本發(fā)明的發(fā)明人，通過(guò)進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)，對(duì)各組分的具體含量進(jìn)行適當(dāng)調(diào)配，使得采用本發(fā)明提供的鎳鈍化液(鉻酐l-5g/L，硫酸20-50g/L，納米二氧化硅0.5_2g/L，氟硼酸5-20g/L)能在鎳層表面形成穩(wěn)定持久的鈍化層，耐鹽霧時(shí)間大大延長(zhǎng)。同時(shí)，本發(fā)明提供的鎳鈍化液中六價(jià)鉻含量較低，安全環(huán)保。
[0013]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述鎳鈍化液中各組分含量為:鉻酐2_4g/L，硫酸30-40g/L,納米二氧化娃1-1.5g/L,氟硼酸10_15g/L。
[0014]本發(fā)明中，所述納米二氧化硅可直接采用商購(gòu)產(chǎn)品。優(yōu)選情況下，所述納米二氧化硅的粒徑為0.5-5納米。
[0015]本發(fā)明還提供了所述鎳鈍化液的一種制備方法，包括先將鉻酐按比例溶解于硫酸中，然后加入氟硼酸，最后加入納米二氧化硅。
[0016]為保證所述鎳鈍化液對(duì)金屬鎳具有最佳的鈍化效果，優(yōu)選情況下，所述納米二氧化硅在使用時(shí)再加入。
[0017]最后，本發(fā)明提供了一種鎳表面鈍化的方法，包括將表面具有金屬鎳的工件浸潰于本發(fā)明提供的鎳鈍化液中即可。
[0018]優(yōu)選情況下，浸潰時(shí)間為5_15min。浸潰時(shí)，所述鎳鈍化液的溫度為30_40°C。
[0019]本發(fā)明中，還包括浸潰完成后對(duì)工件表面進(jìn)行水洗烘干的步驟。。更優(yōu)選情況下，水洗的時(shí)間為l_3min。
[0020]如前所述，本發(fā)明提供的鎳鈍化液適用于塑料工件表面。因此，本發(fā)明中，所述工件優(yōu)選為塑料工件。更優(yōu)選情況下，所述塑料工件表面的局部區(qū)域具有金屬鎳。
[0021]
為了使本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0022]實(shí)施例1
按以下配方，先配制硫酸的水溶液，然后往硫酸水溶液中加入鉻酐，攪拌至完全溶解，然后加入氟硼酸，攪拌至溶解后靜置，待使用時(shí)再加入粒徑為Inm的納米二氧化硅，得到本實(shí)施例的鎳鈍化液SI，其組成為:鉻酐5g/L，硫酸45g/L，納米二氧化硅2g/L，氟硼酸15g/L0
[0023]實(shí)施例2
按以下配方，先配制硫酸的水溶液，然后往硫酸水溶液中加入鉻酐，攪拌至完全溶解，然后加入氟硼酸，攪拌至溶解后靜置，待使用時(shí)再加入粒徑為Inm的納米二氧化硅，得到本實(shí)施例的鎳鈍化液S2，其組成為:鉻酐lg/L，硫酸20g/L，納米二氧化硅0.5g/L，氟硼酸5g/L0
[0024]實(shí)施例3
按以下配方，先配制硫酸的水溶液，然后往硫酸水溶液中加入鉻酐，攪拌至完全溶解，然后加入氟硼酸，攪拌至溶解后靜置，待使用時(shí)再加入粒徑為Inm的納米二氧化硅，得到本實(shí)施例的鎳鈍化液S3，其組成為:鉻酐3g/L，硫酸35g/L，納米二氧化硅1.2g/L，氟硼酸12.5g/L。
[0025]對(duì)比例I
按以下配方，先配制磷酸的水溶液，然后往磷酸水溶液中加入鉻酐，攪拌至完全溶解后加入氟硼酸，得到本對(duì)比例的鎳鈍化液DS1，其組成為:鉻酐5g/L，硫酸45g/L，氟硼酸15g/L0
[0026]對(duì)比例2
配制硫酸水溶液，加入重鉻酸鉀和氟化鈉，攪拌至完全溶解，得到本對(duì)比例的鎳鈍化液DS2，其組成為:重鉻酸鉀6g/L，硫酸50g/L，氟化鈉2g/L。
[0027]對(duì)比例3
按照CN102070927 A實(shí)施例1中的配方配制本對(duì)比例的鈍化液DS3。
[0028]性能測(cè)試
取5PCS激光活化后的三維手機(jī)天線工件，其表面鍍完銅后鍍一層金屬鎳，馬上水洗3分鐘，然后分別放入實(shí)施例1-3和對(duì)比例1-2的鎳鈍化液S1-S3和DS1-DS2中浸潰lOmin，各鈍化液溫度均為35°C。浸潰后水洗2min,立即烘干。
[0029]取IPCS激光活化后的三維手機(jī)天線工件，其表面鍍完銅后鍍一層金屬鎳，馬上水洗3分鐘，然后室溫下在工件表面噴涂鈍化液DS3，噴涂時(shí)間為10s，噴涂完成后90°C干燥。
[0030]然后按照GB/T1 0125-1997的方法對(duì)以上各鈍化后的工件進(jìn)行中性鹽霧測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如表1所示。
表1
【權(quán)利要求】
1.一種鎳鈍化液，其特征在于，所述鎳鈍化液中含有以下組分:鉻酐l-5g/L，硫酸20-50g/L,納米二氧化硅 0.5-2g/L，氟硼酸 5_20g/L。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎳鈍化液，其特征在于，所述鎳鈍化液中各組分含量為:鉻酐2-4g/L，硫酸 30-40g/L，納米二氧化硅 1-1.5g/L，氟硼酸 10_15g/L。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鎳鈍化液，其特征在于，所述納米二氧化硅的粒徑為0.5-5納米。
4.權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的鎳鈍化液的制備方法，其特征在于，包括先將鉻酐按比例溶解于硫酸中，然后加入氟硼酸，最后加入納米二氧化硅。
5.—種鎳表面鈍化的方法,其特征在于，包括將表面具有金屬鎳的工件浸潰于權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的鎳鈍化液中即可。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，浸潰時(shí)間為5-15min，所述鎳鈍化液的溫度為 30-40°C。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，還包括浸潰完成后對(duì)工件表面進(jìn)行水洗烘干的步驟。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，水洗的時(shí)間為l-3min。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述工件為塑料工件。
10.根據(jù)權(quán)利要求 9所述的方法，其特征在于，所述塑料工件表面的局部區(qū)域具有金屬鎳。
【文檔編號(hào)】C23C22/37GK103805982SQ201210450710
【公開日】2014年5月21日 申請(qǐng)日期:2012年11月13日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月13日
【發(fā)明者】韋家亮 申請(qǐng)人:比亞迪股份有限公司