專利名稱：化學鍍鎳層的發黑處理方法
技術領域：
本發明涉及金屬、非金屬表面的處理方法。更詳細地是使產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、非金屬表面進行黑色化學鍍鎳的方法包括兩步，第一步是化學鍍鎳處理，即將待處理部件浸入化學鍍鎳液中鍍一定時間得到銀白色的化學鍍鎳層；第二步是發黑處理，即將銀白色的化學鍍鎳層浸入強氧化劑硝酸或高錳酸溶液中，通過氧化反應獲得黑色膜。
由于不同的化學鍍鎳液具有不同的耐氧化性，所得銀白色化學鍍鎳層的耐氧化性也不同，致使發黑處理時難以獲得均勻的黑色膜，而且鍍層易剝落，光亮性差，因而實際應用較少。
本發明的目的在于針對現有技術存在的缺點，提供一種化學鍍鎳層的發黑處理方法，使化學鍍鎳層變成均勻、光亮的耐磨、耐蝕的化學鍍鎳黑色膜，發掘黑色鎳層的應用潛能。
本發明的化學鍍鎳層的發黑處理方法是將化學鍍鎳層浸入下述溶液10～120秒強氧化劑溶液 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，而且又保持化學鍍鎳層中有的高耐磨、耐蝕性能，本發明的關鍵是加入成膜劑，使膜層光亮、致密，并且能保持化學鍍鎳層所具有的優良性能。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。
當溶液溫度為30℃時，發黑處理效果最佳。
發黑處理時間根據化學鍍鎳層的厚度決定，厚度較大時，處理時間要相對長。
本發明采用的強氧化劑與現有技術發黑處理所用強氧化劑相同，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。
本發明所述的化學鍍鎳層可以是用現有化學鍍鎳技術獲得的鍍鎳層，例如用下列化學鍍鎳液浸入待處理部件獲得的化學鍍鎳層硫酸鎳 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。
本發明對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。
本發明的化學鍍鎳層的發黑處理方法可應用于光學設備、太陽能集熱器、家用電器和有關裝飾品等表面鍍黑鎳處理，尤其是在太陽能、熱吸收板、光學儀器、裝飾品等，非常流行使用黑色鍍鎳層。
本發明與現有技術相比具有如下優點1、用本發明的方法獲得的黑鎳鍍層具有耐蝕性優異，硬度高，耐磨性好等優點，本發明排除了現有技術色膜不均，耐蝕及耐磨性能差的缺點，提供了光亮、色澤均勻，耐磨性及耐蝕性優異的黑色鍍層；2、本發明方法操作方便，只需在發黑處理溶液中增加成膜劑成分，控制溫度和時間條件；3、本發明發掘了黑色鎳層的應用，例如應用于光學設備、太陽能集熱器、家用電器和有關裝飾品等表面鍍黑鎳處理。
下面通過實施例對本發明作進一步敘述。
實施例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℃的化學鍍鎳溶液中，鍍10分鐘。
化學鍍鎳液組成硫酸鎳 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，進行發黑處理濃硝酸(濃度65％) 4l升化學純甘油1l水5l溶液溫度50℃，處理60秒，鍍鎳層均勻沒有損壞，呈黑色。
對比實驗將上述第一步得到的化學鍍鎳層浸入下述溶液，進行發黑處理濃硝酸(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，進行發黑處理高錳酸鉀(濃度50g/l) 6l工業純甘油 2l水 1l溶液溫度30℃，處理120秒，鍍鎳層均勻沒有損壞，呈黑色。
對比實驗將上述第一步得到的化學鍍鎳層浸入下述溶液，進行發黑處理高錳酸鉀(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。
實施例3第一步用與實施例1相同大小的陶瓷板，洗凈后在下列溶液進行化學鍍鎳處理，化學鍍鎳液組成氯化鎳 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，進行發黑處理高錳酸鉀(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。
實施例4用實施例1、實施例2獲得的黑鎳層進行發黑比較，結果如表1所示表1
A實施例1用現有技術(濃硝酸)發黑處理所得樣品；B實施例2用現有技術(高錳酸鉀)發黑處理所得樣品；C實施例1用本發明方法(濃硝酸+甘油)發黑處理所得樣品；D實施例2用本發明方法(高錳酸鉀+甘油)發黑處理所得樣品。
用實施例1、實施例2獲得的黑鎳層進行鹽霧耐蝕性實驗和磨損失重實驗的比較，結果如表2所示
A實施例1用現有技術(濃硝酸)發黑處理所得樣品；B實施例2用現有技術(高錳酸鉀)發黑處理所得樣品；C實施例1用本發明方法(濃硝酸+甘油)發黑處理所得樣品；D實施例2用本發明方法(高錳酸鉀+甘油)發黑處理所得樣品。
以上結果表明，本發明排除了老工藝色膜不均，耐蝕及耐磨性能差的缺點，提供了光亮、色澤均勻，耐磨性及耐蝕性優異的黑色鍍層。
權利要求
1.一種化學鍍鎳層的發黑處理方法，其特征在于將化學鍍鎳層浸入下述溶液10～120秒強氧化劑溶液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.按照權利要求1所述的化學鍍鎳層的發黑處理方法，其特征在于所述的溶液溫度為30℃。
全文摘要
一種化學鍍鎳層的發黑處理方法,是將化學鍍鎳層浸入下述溶液10～120秒:強氧化劑溶液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;用本發明的方法獲得的黑鎳鍍層具有耐蝕性優異,硬度高,耐磨性好等優點;本發明發掘了黑色鎳層的應用,例如應用于光學設備、太陽能集熱器、家用電器和有關裝飾品等表面鍍黑鎳處理。
文檔編號C23C28/00GK1264753SQ00114080
公開日2000年8月30日 申請日期2000年2月24日 優先權日2000年2月24日
發明者黃岳山, 岑人經 申請人:華南理工大學