一種微酸性體系電鍍光亮鋅鎳合金鍍液的制作方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及電鍍表面防護領域，具體地是指一種微酸性體系電鍍光亮鋅鎳合金鍍液。
【背景技術】
[0002]電鍍鋅鎳合金是近年來興起的一種鋼鐵件上陽極型防護鍍層，它基于人們對鋼鐵制品、尤其是汽車、艦船有更高的保護要求。通常含鎳量在5?20%時，其耐蝕性能比單一的鋅鍍層提高3?6倍；它還具有良好的上漆性、可焊性和成型性。因此，在金屬表面處理技術領域里深受青睞和好評。
[0003]目前，電鍍鋅鎳合金主要有微酸性和堿性溶液體系。堿性體系中，各種條件如操作溫度、電流密度、溶液中Zn2+/Ni2+濃度之比對鍍層中鎳的含量影響不大，比較平穩；但因其鎳的配位體是有機配位體，結構比較復雜、氣味大、不太穩定，實施過程中排放的廢水較難處理，而對大氣環境及水質有污染。故現在越來越多的科研和生產企業傾向于微酸性溶液體系電鍍光亮鋅鎳合金代替堿性溶液體系電鍍光亮鋅鎳合金。
[0004]微酸性體系又分為全硫酸鹽體系和全氯化物體系兩種。全硫酸鹽體系雖成本較低，但施鍍過程中受溫度影響較大，只能適應較低的溫度范圍，故研究、應用得不多，亦不常見。而全氯化物體系由于其導電能力更好，分散能力強，適應的溫度范圍寬而被研究得較多；其次，它可由微酸性氯化鉀或氯化鈉鍍鋅溶液直接轉而來，故具有成分簡單，容易維護，電流效率高，沉積速度快，鍍層光亮度高等優點。
[0005]然而，現行的微酸性全氯化物溶液體系也有不完善之處。首先，它的金屬鹽、導電鹽全部是氯化物，因此，他對設備腐蝕程度較大；其次，在施鍍過程中，因維持溶液PH值的穩定，需在溶液中加入硼酸、乙酸鈉或乙酸銨作為緩沖劑，以期達到pH值穩定的目的。然而實際上，在電鍍過程中，它們并無起到緩沖PH值的作用，鍍液pH值上升仍較快，致使鍍液易渾濁、合金鍍層的脆性增大；且硼酸還致鍍液的處理、過濾增加困難，而乙酸鈉或乙酸銨還使生產中產生刺鼻的氣味，致人呼吸困難、影響人身健康。
【發明內容】
[0006]本發明的目的是為解決上述現有技術的不足，提供一種微酸性體系電鍍光亮鋅鎳合金鍍液，其對設備腐蝕程度較小，實施過程中排放的廢水處理極為簡單，對大氣環境及水質友好。
[0007]為實現上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的:一種微酸性體系電鍍光亮鋅鎳合金鍍液，由如下質量濃度的組分混合而成:
[0008]氯化鋅:65?75g/L、氯化鉀:80?120g/L、硫酸鎳:60?80g/L、氯化銨:100?150g/L、丁二酸:8?10g/L、主光亮劑:8?12g/L、輔助光亮劑:8?12g/L。
[0009]作為優選方案，所述的微酸性體系電鍍光亮鋅鎳合金鍍液，其特征在于:由如下質量濃度的組分混合而成:
[0010]氯化鋅:65g/L、氯化鉀:100g/L、硫酸鎳:60g/L、氯化銨:120g/L、丁二酸:8g/L、主光亮劑:8g/L、輔助光亮劑:12g/L。
[0011 ] 作為優選方案，所述的微酸性體系電鍍光亮鋅鎳合金鍍液，其特征在于:由如下質量濃度的組分混合而成:
[0012]氯化鋅:70g/L、氯化鉀:80g/L、硫酸鎳:70g/L、氯化銨:150g/L、丁二酸:8.5g/L、主光亮劑:10g/L、輔助光亮劑:10g/L。
[0013]作為優選方案，所述的微酸性體系電鍍光亮鋅鎳合金鍍液，其特征在于:由如下質量濃度的組分混合而成:
[0014]氯化鋅:75g/L、氯化鉀:120g/L、硫酸鎳:80g/L、氯化銨:100g/L、丁二酸:10g/L、主光亮劑:12g/L、輔助光亮劑:8g/L。
[0015]作為優選方案，制備所述鋅鎳合金鍍液所用溶劑為蒸餾水。
[0016]作為優選方案，所述主光亮劑是羥基丙烷磺酸吡啶嗡鹽、N, N- 二乙基丙炔胺硫酸鹽、丙氧基丁炔二醇、丙炔基磺酸鈉、3-巰基丙烷磺酸鈉和芐基煙酸鈉中的一種或多種混合物。
[0017]作為更優選方案，所述主光亮劑為羥基丙烷磺酸吡啶嗡鹽、N, N- 二乙基丙炔胺硫酸鹽和丙氧基丁炔二醇的混合物，其中，羥基丙烷磺酸吡啶嗡鹽、N，N-二乙基丙炔胺硫酸鹽和丙氧基丁炔二醇的質量比為1:1:1。
[0018]作為更優選方案，所述主光亮劑為3-巰基丙烷磺酸鈉和芐基煙酸鈉的混合物，其中，3-巰基丙烷磺酸鈉和芐基煙酸鈉的質量比1:1。
[0019]作為優選方案，所述輔助光亮劑是苯甲酸鈉、亞甲基二萘磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉和丙炔醇甘油醚中的一種或多種混合物。
[0020]作為更優選方案，所述輔助光亮劑為苯甲酸鈉和亞甲基二萘磺酸鈉的混合物，其中，苯甲酸鈉和亞甲基二萘磺酸鈉的質量比為3:4。
[0021]本發明的優點在于:
[0022]第一，本發明在體系溶液組成中，主鹽金屬采用了硫酸鹽和氯化物組合，既保證了全氯化物鍍鋅-鎳合金的優點，又降低了溶液的成本；
[0023]第二，金屬離子的配位劑、導電鹽采用了氯化銨和氯化鉀組合，并得出氯化銨和氯化鉀的質量濃度之和為200?230g/L，且氯化銨的質量濃度不小于85g/L的經驗式，這樣即保證了溶液良好的導電性能、分散性能、配位能力，又因是無機配位劑，對廢水處理極為簡單、對環境保護有利；
[0024]第三，本發明不使用硼酸、乙酸鹽、磷酸鹽之類的經典緩沖劑，而采用羥基羧酸為緩沖劑，緩沖效果好，可長時間保證溶液PH值在4.5?5.2間不變；
[0025]第四，本發明使用的添加劑不含大量的表面活性劑載體，用了全部水溶性物質，在本發明技術范圍內，可在pH = 4.5?5.2、Θ = 10?40°C、Dk = 0.5?5.0A/dm2范圍內，得到含鎳質量百分比為7.5?15%的白色光亮鋅-鎳合金。
【具體實施方式】
[0026]下面結合具體實施例對本發明作進一步的詳細描述。
[0027]實施例1
[0028]準確稱取氯化鋅:65g、氯化鉀:100g、硫酸鎳:60g、氯化銨:120g、丁二酸:8g、主光亮劑:8g、輔助光亮劑:12g，依次加入容器中，加蒸餾水至lOOOmL，加熱至40°C，控制溶液的PH值為4.5，攪拌均勻，即得到微酸性體系電鍍光亮鋅鎳合金鍍液。主光亮劑為羥基丙烷磺酸吡啶嗡鹽、N，N-二乙基丙炔胺硫酸鹽和丙氧基丁炔二醇的混合物，其中，羥基丙烷磺酸吡啶嗡鹽、N, N-二乙基丙炔胺硫酸鹽和