镁合金基体上镍镀层的通用退镀方法探索

镁合金基体上镍镀层的通用退镀方法探索

赵韩欣,赵波,李伟莉,张卫刚

山西银光华盛镁业股份有限公司  山西运城  043800

摘要:提出了一种主要采用HF，HNO3与H3PO4以及络合缓蚀剂组成的混合液退除镁合金上化学镀镍层的方法。测试了不同HF HNO H3PO4组合的退镀液的性能，并分别测定了HF HNO3 H3PO4不同含量对退镀的效果影响，同时对比了最优混合比例下不同牌号镁合金退镀效果，结果表明，HF,HNO3 H3PO4比例为3：3：1，添加混合络合缓蚀剂B 10g/L时，镁合金基体不腐蚀，退镀效果最好。

关键词：镁合金 化学镀镍 镀层退除

1前言

由于镁合金具有密度小，刚性好，电磁屏蔽效能好的优点，其在航空航天，汽车，轨道交通，电子等行业的应用越来越广泛。但镁合金具有的较高化学活性，使其耐蚀性相对较弱。目前，镁合金常用的表面处理工艺主要有化学氧化，阳极氧化，微弧氧化，涂装，化学镀以及电镀等。化学镀镍处理可以在镁制工件上得到均匀的镀层，特别是在有导电性，导热性，钎焊性要求的条件下更是一种不可替代的表面处理方法。然而，由于目前镁合金化学镀的工艺范围窄，属于典型的难镀金属，在批量生产过程中极易出现有缺陷的镀件。目前对不良镀件的退除主要有电解退镀法以及HF HNO3混合液化学退镀法。但在生产过程中发现，电解退镀法由于电场分布原因，对于复杂零件的凹槽，边角以及内壁部位很难退除干净，而HF HNO3混合液化学法，则极容易因退镀过程导致混合比例变化，而造成镁合金基体迅速腐蚀，且不适用于稀土牌号镁合金基体的退镀。我们通过试验，总结，以及对比各种牌号镁合金退镀效果，采用HF HNO3 H3PO4混合以及添加混合络合缓蚀剂的方法，成功退除不同牌号镁合金基体上的化学镀镍层，且不伤镁合金基体。

2试验部分

镁合金分别采用具有代表性的AZ31 ZK60 ME20三个牌号挤压板材，尺寸规格150mm×100mm×2mm，化学镀镍层采用NICO3直接化学镀镍法得到30μm厚度的镍层。镀层退除采用HF HNO3 H3PO4三酸混合法，配制不同比例的HF HNO3 H3PO4组合进行试验，观察其退镀效果，确定最佳三酸比例。在最佳三酸比例条件下，添加混合络合缓蚀剂后，对比三种不同牌号镁合金基体上的退镀效果。

试验试剂：40%HF(分析纯)，68%HNO3(分析纯)，85%H3PO4(分析纯)，去离子水。

试验步骤：除油→水洗→退镀→水洗→出光

3实验结果及分析

配制不同的HF,HNO3和H3PO4比例组合溶液，对ZK60镁合金镀层进行退镀，从镁基体腐蚀程度，完全退镀所用时间及退镀现象三个方面进行对比分析，退镀液成分及退镀效果见表1，其中退镀液温度均为20℃。

表1镁合金退镀液的组成及性能

从表1现象可看出，随着硝酸含量越大，退镀所需时间越短，但会产生大量黄烟，在无磷酸的情况下，HF浓度低于40%则基体腐蚀，磷酸浓度大于10%情况下，HF浓度＜25%时，基体腐蚀。由于HF具有毒性，HNO3对镁合金具有强烈的腐蚀作用，在应用中应避免硝酸及氢氟酸浓度过大，故最佳配比为HF,HNO3 H3PO4比例为3：3：1。

         表2添加不同混合络合缓蚀剂后退镍效果

     从表2可以看出，在采用三酸最佳混合比后，添加混合络合缓蚀剂B，在不同牌号镁合金上其退镀效果最好，不腐蚀镁合金基体，而在不添加缓蚀剂或者添加其他络合缓蚀剂情况下，在不同牌号镁合金上其退镍效果不理想。分析原因在于退镀的镍层与混合络合缓蚀剂B产生强络合反应，使其不与基体镁合金发生电化学反应，从而避免基体镁合金腐蚀。

4 结论

    通过试验发现，采用HF，HNO3与H3PO4以及混合络合缓蚀剂B组成的混合退镍液可以成功退除不同牌号镁合金上的化学镀镍层。HF,HNO3 H3PO4比例为3：3：1，添加混合络合缓蚀剂B 10g/L时，镁合金基体不腐蚀，退镀效果最好。