一种微酸性体系电镀光亮锌镍合金镀液技术领域
本发明涉及电镀表面防护领域，具体地是指一种微酸性体系电
镀光亮锌镍合金镀液。
背景技术
电镀锌镍合金是近年来兴起的一种钢铁件上阳极型防护镀层，
它基于人们对钢铁制品、尤其是汽车、舰船有更高的保护要求。通
常含镍量在5～20％时，其耐蚀性能比单一的锌镀层提高3～6倍；它
还具有良好的上漆性、可焊性和成型性。因此，在金属表面处理技
术领域里深受青睐和好评。
目前，电镀锌镍合金主要有微酸性和碱性溶液体系。碱性体系
中，各种条件如操作温度、电流密度、溶液中Zn2+/Ni2+浓度之比对
镀层中镍的含量影响不大，比较平稳；但因其镍的配位体是有机配
位体，结构比较复杂、气味大、不太稳定，实施过程中排放的废水
较难处理，而对大气环境及水质有污染。故现在越来越多的科研和
生产企业倾向于微酸性溶液体系电镀光亮锌镍合金代替碱性溶液
体系电镀光亮锌镍合金。
微酸性体系又分为全硫酸盐体系和全氯化物体系两种。全硫酸
盐体系虽成本较低，但施镀过程中受温度影响较大，只能适应较低
的温度范围，故研究、应用得不多，亦不常见。而全氯化物体系由
于其导电能力更好，分散能力强，适应的温度范围宽而被研究得较
多；其次，它可由微酸性氯化钾或氯化钠镀锌溶液直接转而来，故
具有成分简单，容易维护，电流效率高，沉积速度快，镀层光亮度
高等优点。
然而，现行的微酸性全氯化物溶液体系也有不完善之处。首先，
它的金属盐、导电盐全部是氯化物，因此，他对设备腐蚀程度较大；
其次，在施镀过程中，因维持溶液pH值的稳定，需在溶液中加入
硼酸、乙酸钠或乙酸铵作为缓冲剂，以期达到pH值稳定的目的。
然而实际上，在电镀过程中，它们并无起到缓冲pH值的作用，镀
液pH值上升仍较快，致使镀液易浑浊、合金镀层的脆性增大；且
硼酸还致镀液的处理、过滤增加困难，而乙酸钠或乙酸铵还使生产
中产生刺鼻的气味，致人呼吸困难、影响人身健康。
发明内容
本发明的目的是为解决上述现有技术的不足，提供一种微酸性
体系电镀光亮锌镍合金镀液，其对设备腐蚀程度较小，实施过程中
排放的废水处理极为简单，对大气环境及水质友好。
为实现上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：一种微酸
性体系电镀光亮锌镍合金镀液，由如下质量浓度的组分混合而成：
氯化锌：65～75g/L、氯化钾：80～120g/L、硫酸镍：60～80g/L、
氯化铵：100～150g/L、丁二酸：8～10g/L、主光亮剂：8～12g/L、
辅助光亮剂：8～12g/L。
作为优选方案，所述的微酸性体系电镀光亮锌镍合金镀液，其
特征在于：由如下质量浓度的组分混合而成：
氯化锌：65g/L、氯化钾：100g/L、硫酸镍：60g/L、氯化铵：
120g/L、丁二酸：8g/L、主光亮剂：8g/L、辅助光亮剂：12g/L。
作为优选方案，所述的微酸性体系电镀光亮锌镍合金镀液，其
特征在于：由如下质量浓度的组分混合而成：
氯化锌：70g/L、氯化钾：80g/L、硫酸镍：70g/L、氯化铵：
150g/L、丁二酸：8.5g/L、主光亮剂：10g/L、辅助光亮剂：10g/L。
作为优选方案，所述的微酸性体系电镀光亮锌镍合金镀液，其
特征在于：由如下质量浓度的组分混合而成：
氯化锌：75g/L、氯化钾：120g/L、硫酸镍：80g/L、氯化铵：
100g/L、丁二酸：10g/L、主光亮剂：12g/L、辅助光亮剂：8g/L。
作为优选方案，制备所述锌镍合金镀液所用溶剂为蒸馏水。
作为优选方案，所述主光亮剂是羟基丙烷磺酸吡啶嗡盐、N,N-
二乙基丙炔胺硫酸盐、丙氧基丁炔二醇、丙炔基磺酸钠、3-巯基丙
烷磺酸钠和苄基烟酸钠中的一种或多种混合物。
作为更优选方案，所述主光亮剂为羟基丙烷磺酸吡啶嗡盐、
N,N-二乙基丙炔胺硫酸盐和丙氧基丁炔二醇的混合物，其中，羟基
丙烷磺酸吡啶嗡盐、N,N-二乙基丙炔胺硫酸盐和丙氧基丁炔二醇的
质量比为1:1:1。
作为更优选方案，所述主光亮剂为3-巯基丙烷磺酸钠和苄基烟
酸钠的混合物，其中，3-巯基丙烷磺酸钠和苄基烟酸钠的质量比1:1。
作为优选方案，所述辅助光亮剂是苯甲酸钠、亚甲基二萘磺酸
钠、十二烷基苯磺酸钠和丙炔醇甘油醚中的一种或多种混合物。
作为更优选方案，所述辅助光亮剂为苯甲酸钠和亚甲基二萘磺
酸钠的混合物，其中，苯甲酸钠和亚甲基二萘磺酸钠的质量比为
3:4。
本发明的优点在于：
第一，本发明在体系溶液组成中，主盐金属采用了硫酸盐和氯
化物组合，既保证了全氯化物镀锌-镍合金的优点，又降低了溶液
的成本；
第二，金属离子的配位剂、导电盐采用了氯化铵和氯化钾组合，
并得出氯化铵和氯化钾的质量浓度之和为200～230g/L，且氯化铵的
质量浓度不小于85g/L的经验式，这样即保证了溶液良好的导电性
能、分散性能、配位能力，又因是无机配位剂，对废水处理极为简
单、对环境保护有利；
第三，本发明不使用硼酸、乙酸盐、磷酸盐之类的经典缓冲剂，
而采用羟基羧酸为缓冲剂，缓冲效果好，可长时间保证溶液pH值
在4.5～5.2间不变；
第四，本发明使用的添加剂不含大量的表面活性剂载体，用了
全部水溶性物质，在本发明技术范围内，可在pH＝4.5～5.2、
θ＝10～40℃、Dk＝0.5～5.0A/dm2范围内，得到含镍质量百分比为
7.5～15％的白色光亮锌-镍合金。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细描述。
实施例1
准确称取氯化锌：65g、氯化钾：100g、硫酸镍：60g、氯化
铵：120g、丁二酸：8g、主光亮剂：8g、辅助光亮剂：12g，依
次加入容器中，加蒸馏水至1000mL，加热至40℃，控制溶液的pH
值为4.5，搅拌均匀，即得到微酸性体系电镀光亮锌镍合金镀液。
主光亮剂为羟基丙烷磺酸吡啶嗡盐、N,N-二乙基丙炔胺硫酸盐和丙
氧基丁炔二醇的混合物，其中，羟基丙烷磺酸吡啶嗡盐、N,N-二乙
基丙炔胺硫酸盐和丙氧基丁炔二醇的质量比为1:1:1，辅助光亮剂
为苯甲酸钠和亚甲基二萘磺酸钠的混合物，其中，苯甲酸钠和亚甲
基二萘磺酸钠的质量比为3:4。
采用上述镀镍液给钢铁件施镀时，阴极电流密度为：
0.5～3.5A/dm2。
实施例2
准确称取氯化锌：70g、氯化钾：80g、硫酸镍：70g、氯化
铵：150g、丁二酸：8.5g、主光亮剂：10g、辅助光亮剂：10g，
依次加入容器中，加蒸馏水至1000mL，加热至30℃，控制溶液的
pH值为5.0，搅拌均匀，即得到微酸性体系电镀光亮锌镍合金镀液。
主光亮剂为羟基丙烷磺酸吡啶嗡盐和丙炔基磺酸钠的混合物，其
中，羟基丙烷磺酸吡啶嗡盐和丙炔基磺酸钠的质量比为2:3，辅助
光亮剂为十二烷基苯磺酸钠和丙炔醇甘油醚的混合物，其中，十二
烷基苯磺酸钠和丙炔醇甘油醚的质量比为1:1。
采用上述镀镍液给钢铁件施镀时，阴极电流密度为：
0.5～4.0A/dm2。
实施例3
准确称取氯化锌：70g、氯化钾：80g、硫酸镍：70g、氯化
铵：150g、丁二酸：8.5g、主光亮剂：10g、辅助光亮剂：10g，
依次加入容器中，加蒸馏水至1000mL，加热至10℃，控制溶液的
pH值为5.2，搅拌均匀，即得到微酸性体系电镀光亮锌镍合金镀液。
主光亮剂为3-巯基丙烷磺酸钠和苄基烟酸钠的混合物，其中，3-巯
基丙烷磺酸钠和苄基烟酸钠的质量比1:1，辅助光亮剂为丙炔醇甘
油醚。
采用上述镀镍液给钢铁件施镀时，阴极电流密度为：
0.5～5.0A/dm2。
实施例4
准确称取氯化锌：68g、氯化钾：90g、硫酸镍：75g、氯化
铵：130g、丁二酸：9g、主光亮剂：10g、辅助光亮剂：10g，
依次加入容器中，加蒸馏水至1000mL，加热至20℃，控制溶液的
pH值为4.8，搅拌均匀，即得到微酸性体系电镀光亮锌镍合金镀液。
主光亮剂为3-巯基丙烷磺酸钠和苄基烟酸钠的混合物，其中，3-巯
基丙烷磺酸钠和苄基烟酸钠的质量比1:1，辅助光亮剂为苯甲酸钠
和丙炔醇甘油醚的混合物，其中，苯甲酸钠和丙炔醇甘油醚的质量
比1:1。
采用上述镀镍液给钢铁件施镀时，阴极电流密度为：
0.5～5.0A/dm2。
实施例5
准确称取氯化锌：70g、氯化钾：90g、硫酸镍：70g、氯化
铵：140g、丁二酸：9g、主光亮剂：11g、辅助光亮剂：9g，依
次加入容器中，加蒸馏水至1000mL，加热至35℃，控制溶液的pH
值为5.0，搅拌均匀，即得到微酸性体系电镀光亮锌镍合金镀液。
主光亮剂为羟基丙烷磺酸吡啶嗡盐、N,N-二乙基丙炔胺硫酸盐、丙
氧基丁炔二醇、丙炔基磺酸钠、3-巯基丙烷磺酸钠和苄基烟酸钠的
混合物，其中，羟基丙烷磺酸吡啶嗡盐、N,N-二乙基丙炔胺硫酸盐、
丙氧基丁炔二醇、丙炔基磺酸钠、3-巯基丙烷磺酸钠和苄基烟酸钠
的质量比4:3:3:2:4:1，辅助光亮剂为苯甲酸钠、亚甲基二萘磺酸钠、
十二烷基苯磺酸钠和丙炔醇甘油醚的混合物，其中，苯甲酸钠、亚
甲基二萘磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠和丙炔醇甘油醚的质量比为
3:2:2:3。
采用上述镀镍液给钢铁件施镀时，阴极电流密度为：
0.5～4.0A/dm2。
上述实施例仅用于解释说明本发明构思，并非对本发明的限
定。