化学镀镍_磷的研究与应用

化学镀镍_磷的研究与应用
化学镀镍_磷的研究与应用

钢铁的化学镀镍磷

钢铁的化学镀镍磷 金属1002 陈浩 3100702039 摘要:本文简要介绍了钢铁化学镀镍磷的原理与工艺流程,简述了镀层的性能及技术指标,随之分析了影响镀层性能的主要因素,并据此给出了工艺中的除锈配方和镀液配方,最后对试验参数进行了测定与比较,得出了一定的结论。 关键词:化学镀镀镍磷表面强化耐磨耐腐蚀性 一.前言 化学镀镍磷工艺是近年来迅速发展起来的一种新型表面保护和表面强化技术手段,具有广泛的应用前景。目前化学镀镍磷合金已广泛地应用在石油化工、石油炼制、电子能源、汽车、化工等行业。石油炼制和石油化工是其最大的市场,并且随着人们对这一化学镀特性的认识,它的应用也越来越广泛,主要用在石油炼制、石油化工的冷换设备上,化学镀镍磷能够显著提高设备的耐磨、耐蚀性能,延长其寿命,性能优于目前使用的有机涂料,而且适用于碳钢、铸铁、有色金属等不同基材。 二.实验原理 化学镀镍磷合金是一种在不加电流的情况下,利用还原剂在活化零件表面上自催化还原沉积得到镍磷镀层的方法。其主要反应为应用次亚磷酸钠还原镍离子为金属镍,即在水溶液中镍离子和次亚磷酸根离子碰撞时,由于镍触媒作用析出原子态氢,而原子态氢又被催化金属吸附并使之活化,把水溶液中的镍离子还原为金属镍形成镀层,另外次亚磷酸根离子由于在催化表面析出原子态氢的作用,被还原成活性磷,与镍结合形成Ni-P合金镀层。 以次磷酸钠为还原剂的化学镀镍磷工艺,其反应机理,现普遍被接受的是“原子氢态理论”和“氢化物理论”。下面介绍“原子氢态理论”,其过程可分为以下四步: 1、化学沉积镍磷合金镀液加热时不起反应,而是通过金属的催化作用,次亚磷酸根在水溶液中脱氢而形成亚磷酸根,同时放出初生态原子氢。 H 2PO 2 -+H 2 O→HPO 3 -+2H+H-

化学镀镍磷合金最新进展

化学镀镍磷合金研究进展 摘要:化学镀镍磷合金镀层由于其优良的耐磨耐蚀、无磷和镀层均匀等特性,在许多领域得到广泛应 用。本文综述了化学镀镍磷合金在各方面的研究进展,对化学镀镍磷工艺、沉积过程及沉积机理、镀层组织结构、性能及应用作了详细论述。 关键词化学镀,镍磷合金,组织结构,性能 Abstract Electroless despite of nickel phosphorus alloy has been widely used in diverse fieldsfortheiruniquecombinationsofpropertiessuchasrestistance,corrosionesistance,non-magnetism and uniformity of coating thick-ness. Research development of electroless Ni-P deposit on various aspect is summarized in this paper.Special attention has been focused on deposition process,depositionmechanism,microstructure,as well as some properties and applications of the despoists. Key words Electrolessdepoists,Ni-P alloy,Microstructure,Property 1概述 化学镀是用还原剂还原溶液中的络合金属离子,在催化活化表面获得所需的金属镀层,而赋予基体材料本身并不具有的表面性能。化学镀具有如下特点:(l)优良的深镀及均镀能力;(2)适用范围广,可在常用金属及经特殊处理的非导体和半导体材料表面沉积出镀层;(3)设备简单,操作方便;(4)镀层致密,无针孔,具有优良的耐蚀性;(5)镀层具有较高硬度和良好的耐磨性;(6)镀层成分可以根据需要改变镀液类型及操作条件来加以选择。化学镀镍由于其独特的沉积特性和优越的物理、化学和力学性能而在石油、化工、航空、航天、电子、计算机、汽车等工业领域获得广泛应用。 目前,得到深人研究及广泛应用的是化学镀镍层。在美国、日本、欧洲等国家都有商品化学镀镍液出售,并已形成门类齐全的商品系列,镍用于化学镀的消耗量每年以15%的速度增长。化学镀镍分Ni一P、Ni一B两类工艺,本文将主要探讨以次亚磷酸钠为还原剂的化学镀Ni一P层的各方面研究。 2化学镀镍磷工艺 60年代初,具有广泛适用性的专利性化学镀镍工艺进人了美国市场,当时的产品都是中等磷含量[5%一8%P(质量分数)]镀层,该镀层通常采用了含硫稳定剂或重金属离子,在各种性能上有一定的局限性。70年代后期到80年代,研究重点转向高磷化学镀镍层[9%一12%P(质量分数)],该种镀层具有非晶态结构,而赋予镀层极佳的耐蚀性,改善了压应力,延长了疲劳寿命,并具有非磁特性,而深得广大工程技术人员的青睐。近期人们研究发现,低磷镀层[1%一5%P(质量分数)]具有高的镀态硬度和优良的耐碱蚀特性,在许多应用场合可用来代替硬铬及镍硼镀层,特别适用于要求耐磨性而不能经受高温热处理的材料(如铝及铝合金),显示出广阔的开发应用前景。 化学镀Ni-P工艺按溶液pH值可分为酸性和碱性两大体系,镀液的主要成分是NISO4·6H2O和NaH2PO2·2H2O,同时为了保证镀液稳定和镀层质量,镀液中还必须加入一定量的络合剂、加速剂、稳定剂、光亮剂等。只有在正确选择了各种添加剂及含量的情况下,才能获得优良的化学镀镍工艺,要求工艺不仅有较快的沉积速度,而且镀液稳定性好,使用周期长,同时还要保证镀层优良的使用性能。 3化学镀镍磷沉积过程与沉积机理 3.1化学镀镍磷的沉积速度及镀层组成 化学镀镍沉积反应的动力学同时控制着沉积速率和镀层组成。对于化学镀镍这样一个含有多种化学成分的复杂反应体系,人们广泛研究了各种操作参数及溶液组成对沉积速度和镀

钢的化学镀镍磷

钢的化学镀镍磷 DC 金属3090****** 材料科学与工程学院 摘要:本文简要介绍了钢铁化学镀镍磷的原理与工艺流程,简述了镀层的性能及技术指标,随之分析了影响镀层性能的主要因素,并据此给出了工艺中的除锈配方和镀液配方,最后对试验参数进行了测定与比较,得出了一定的结论,由此论证了化学镀镍磷的重要作用和这一工艺对钢铁性能改进的重要影响。 关键词:原子氢态理论镀层工艺热处理参数测定 前言:化学镀镍磷工艺是近年来迅速发展起来的一种新型表面保护和表面强化技术手段,具有广泛的应用前景。目前化学镀镍磷合金已广泛地应用在石油化工、石油炼制、电子能源、汽车、化工等行业。石油炼制和石油化工是其最大的市场,并且随着人们对这一化学镀特性的认识,它的应用也越来越广泛,主要用在石油炼制、石油化工的冷换设备上,化学镀镍磷能够显著提高设备的耐磨、耐蚀性能,延长其寿命,性能优于目前使用的有机涂料,而且适用于碳钢、铸铁、有色金属等不同基材[1]。 一、实验原理 化学镀镍磷合金是一种在不加电流的情况下,利用还原剂在活化零件表面上自催化还原沉积得到镍磷镀层的方法。其主要反应为应用次亚磷酸钠还原镍离子为金属镍,即在水溶液中镍离子和次亚磷酸根离子碰撞时,由于镍触媒作用析出原子态氢,而原子态氢又被催化金属吸附并使之活化,把水溶液中的镍离子还原为金属镍形成镀层,另外次亚磷酸根离子由于在催化表面析出原子态氢的作用,被还原成活性磷,与镍结合形成Ni-P合金镀层。 以次磷酸钠为还原剂的化学镀镍磷工艺,其反应机理,现普遍被接受的是“原子氢态理论”和“氢化物理论”。下面介绍“原子氢态理论”,其过程可分为以下四步: 1、化学沉积镍磷合金镀液加热时不起反应,而是通过金属的催化作用,次亚磷酸根在水溶液中脱氢而形成亚磷酸根,同时放出初生态原子氢。 H2PO2-+H2O→HPO3-+2H+H-

化学镀镍配方汇编

简述电镀槽液加料方法与溶液密度测定方法 1.电镀生产现场工艺管理的主要内容: 1)控制各槽液成分在工艺配方规范内。遵守规定的化学分析周期。 2)保持电镀生产的工艺条件。如温度、电流密度等。 3)保持阴极与阳极电接触良好。 4)严格的阴极与阳极悬挂位置。 5)保持镀液的清洁和控制镀液杂质。 6)保持电镀挂具的完好和挂钩、挂齿良好的电接触。 2.电镀槽液加料方法:加料要以“勤加”“少加”为原则。 2.1固体物料的补充,某些有机固体料先用有机溶剂溶解,再慢慢加入以提高增溶性。若直接加入往往会使镀液混浊。一般的固体物料,可用镀槽中的溶液来分批溶解。即取部分电镀液把要加的料在搅拌下慢慢加入,待静止澄清,把上层清液加入镀槽。未溶解的部分,再加入镀液,搅拌溶解。这样反复作业,直到全部加完。在不影响镀液总体积的情况下,也可以用去离子水或热的去离子水搅拌溶解后加入镀槽。有些固体料易形成团状,影响溶解过程。可以先用少量水调成稀浆糊状,逐步冲稀以避免团状物的形成。 2.2液体物料的补充,可以用去离子水适当稀释或用镀液稀释后在搅拌下慢慢加入。严禁将添加剂光亮剂的原液加入镀槽。 2.3补充料的时机,加料最好是在停镀时进行。加入后经过充分搅匀再投入生产。在生产中加料,要在工件刚出槽后的“暂休”时段加入。可在

循环泵的出液口一方加入,加入速度要慢,药料随着出液口的冲击力很快分散开来。 2.4加料方法不当可能造成的后果: 2.4 1)如果加入的是光亮剂,则易造成此槽工件色泽差异。 2.4.2)如果加入的是没有溶解的固体料,则易造成镀层毛刺或粗糙。 2.4.3)如果是加入酸调节pH,会造成槽液内部pH不均匀而局部造成针孔。 3.镀液及其它辅助溶液密度的测试方法: 3.1要经常测定溶液的密度,新配制的镀液或其它辅助液,都要测定它的密度并作为档案保存起来供以后对比。镀液的密度一般随着槽龄增加而增加。这是由于镀液中杂质离子、添加剂分解产物等积累的结果,因此可以把溶液密度与溶液成分化验数据一起综合进行分析,判断槽液故障原因以利排除。 3.2溶液密度测定方法,在电镀生产中,常用密度计或波美计测试溶液密度。密度与波美度可以通过下列公式转换。对重于水的液体密度 =145/(145-波美度),波美度=(145x145)/密度,在用波美计测试时,其量程要从小开始试测,若波美计量程选择不当,会损坏波美计。 测试密度不要在镀槽内进行,应取出部分镀液在槽外进行。在镀槽中测试,当比重计或波美计万一损坏,镀液会被铅粒污染。应将待测液取出1.5L左右(用2000mL烧杯),热的溶液可用水浴冷却。然后将样液转移至1000mL直形量筒中,装入量为距筒口约20mm处,就可用比重计测量。 脉冲电镀电源使用须知

化学镀镍磷合金加工

化学镀镍磷合金加工 作者:上传日期: 业务范围:专业从事化学镀镍磷合金加工业务 加工技术:金属表面化学镀NI--P工艺,全面取代电镀处理本公司加工工艺可在钢、铸铁、铝合金、铜合金等材料表面形成光亮如镜的镍 磷合金 镀层,硬度可高达HV1000,相当HRC69,具有很高的耐磨性和耐腐蚀性,镀层结合 力好、厚 度均匀。镀速快,可达20μm/小时。 一、技术特性: 1、耐腐蚀性强:该工艺处理后的金属表面为非晶态镀层,抗腐蚀性特别优良,经硫 酸、盐 酸、烧碱、盐水同比试验,其腐蚀速率低于1cr18Ni9Ti不锈钢。 2、耐磨性好:由于催化处理后的表面为非晶态,即处于基本平面状态,有自润滑性。 因 此,磨擦系数小,非粘着性好,耐磨性能高,在润滑情况下,可替代硬铬使用。 3、光泽度高:催化后的镀件表面光泽度为LZ或▽8-10可与不锈钢制品媲美,呈白 亮不锈钢 颜色。工件镀膜后,表面光洁度不受影响,无需再加工和抛光 4、表面硬度高:经本技术处理后,金属表面硬度可提高一倍以上,在钢铁及铜表面 可达 Hv 570。镀层经热处理后硬度达Hv 1000,工模具镀膜后一般寿命提高3倍以上。

5、结合强度大:本技术处理后的合金层与金属基件结合强度增大,一般在 350-400Mpa条件 下不起皮、不脱落、无气泡,与铝的结合强度可达102-241Mpa。 6、仿型性好:在尖角或边缘突出部分,没有过份明显的增厚,即有很好的仿型性, 镀后不 需磨削加工,沉积层的厚度和成份均匀。 7、工艺技术高适应性强:在盲孔、深孔、管件、拐角、缝隙的内表面可得到均匀镀 层,所 以无论您的产品结构有多么复杂,本技术处理起来均能得心应手,绝无漏镀之处。 8、低电阻,可焊性好。 9、耐高温:该催化合金层熔点为850-890度 二.适镀基材:铸铁、钢铁、铜及铜合金、铝及铝合金,模具钢、不锈钢。 三.化学镀镍磷合金层的性能(国家钢铁产品质量监督检验中心检测) 按GB10125-1997标准规定进行测试,时间为96小时,Nacl浓度50g/l,ph值: 6.5- 7.2,温度:35,按GB6464-86规定评定防护等级,可达9级。 磷含量(质量百分数):6%-12% 电阻率:60-75μΩ.cm 密度:7.9g/cm3 熔点:860-880℃ 硬度:镀态:Hv500-550(45-48RCH) 热处理后:Hv1000 结合力:400MPa,远高于电镀 内应力:钢上内应力低于7Mpa 本单位生产销售化学镀镍浓缩液、添加剂,光亮剂、浸锌剂、钝化封闭剂等,设计 制作化学镀镍生产线,承揽化学镀镍加工 我厂为客户服务的方式有以下几种: 一、镀覆加工各种工件。

低磷化学镍配方与超低磷化学镀镍工艺

超低磷化学镍配方与低磷化学镀镍工艺 (周生电镀导师) 超低磷化学镍工艺,主要应用于低温有稳定的镀速,它可以在连续补充的情况下有很长的使用寿命。镀层的性能光滑,低应力和含有3-6%的磷。超低磷配方可保持2%左右的磷含量。镀层硬度为530-580HV,增加钴含量则硬度可以超过700HV,每小时的沉积速度为6-8μm。 NI-1166含有三种成份, NI-1166A和 NI-1166B用作配缸, NI-1166A和NI-1166C用作补充。 周生电镀导师之(@q):(3)(8)(0)(6)(8)(5)(5)(0)(9) 电镀导师之[(微)(Xin)]:(1)(3)(6)(5)(7)(2)(0)(1)(4)(7)(0) ●配方平台不断发展完善 我们的配方平台包含的成熟量产商业配方,已有AN美特、乐思、罗哈、麦德美、国内知名公司配方。 配方平台帮助了很多中小企业提高产品技术水平,也有不少个人因此创业成功,帮助国内企业抢占国外知名企业市场,提升国产占有率是我们长期追求的目标。 ●说明 目前市场上有很多类似抄袭或者是买过部分配方后再次转卖的,他们会改动数据,而且不会有后期的改进和升级。他们甚至建立Q群或者微@信群推销配方。我们没有建立任何群。一切建&群的都是假冒。(本*公*告*长*期*有*效)。有些号称配方公开的公司,其实公开的是代号配方,靠高价卖代号原料赚取高额利润,希望买配方的用户不要被此类广*告忽悠。

●配缸方法 1.用去离子水清洗镀槽。 2.加入部份去离子水。 3.添加所需量的 NI-1166A和 NI-1166B搅拌均匀,然后加水至工作液位。 4.加热溶液至操作温度,检测PH值是否标准。 ●补充 为了维护最佳的电镀速率,应通过分析镍的方法,将其控制在5.2-6.0g/L。 1.金属镍 在操作中,可以通过补充 NI-1166A和 NI-1166C来补充金属镍和还原剂。每补充1g金属镍需要添加10ml/L的 NI-1166A和20ml/L的 NI-1166C。 2. 还原剂 还原剂的范围是20-40g/L,在正常的不需要额外添加 NI-1166C。

化学镀镍(无解电镀镍介绍)

化学镀镍介绍 化学镀镍的定义与分类 化学镀镍,又称为无电解镀镍,是在金属盐和还原剂共同存在的溶液中靠自催化的化学反应而在金属表面沉积了金属镀层的新的成膜技术。 化学镀镍所镀出的镀层为镍磷合金,按其磷含量的不同可分为低磷、中磷、高磷三大类,磷含量低于3%的称为低磷,磷含量在3-10%的为中磷,高于10%的为高磷,其中中磷的跨度比较大,一般我们常见的中磷镀层为6-9%的磷含量。 当然,本站主要介绍的是化学镀镍磷合金,有时为了方便我们简称化学镀了,而且EN也是化学镀镍简称。但化学镀不仅此一种镀种,比较成熟的还有化学镀铜,化学镀金,化学镀锡,还有一种复合镀层。其它镀种的市场占有量不足总量的1%,本站不做重点介绍。 化学镀镍的特点与发展简史 化学镀镍的历史与电镀相比,比较短暂,在国外其真正应用到工业仅仅是70年代末80年代初的事。 1844年,Wurtz发现金属镍可以从金属镍盐的水溶液中被次磷酸盐还原而沉积出来。经过了很多年1911年Bretau等研究者发表了有关次磷酸盐对镍盐的还原反应的研究的报告。但那时的化学镀镍溶液极不稳定,自分解严重,只能得到黑色粉末状镍沉积物或镍镜附着物镀层,没有实际价值。 化学镀镍技术的真正发现并使它应用至今是在1944年,美国国家标准局的 A.Brenner和G.Riddell的发现,他们发现了克服沉积出粉末状镍的配方,于1946年和1947年两年中发表了很有价值的研究报告。 化学镀镍工艺的庆用比实验室研究成果晚了近十年。第二次世界大战以后,美国通用运输公司对这种工艺发生了兴趣,他们想在运输烧碱筒的内表面镀镍,而普通的电镀方法无法实现,五年后他们研究了发展了化学镀镍磷合金的技术公布了许多专利。1955年造成了他们的第一条试验生产线,并制成了商业性有用的化学镀镍溶液,这种化学镀镍溶液的商业名称为“Kanigen”。 目前在国外,特别是美国、日本、德国化学镀镍已经成为十分成熟的高新技术在各个工业部门得到了广泛的应用。 (国内的化学镀镍发展也十分迅速,据第五届化学镀年会发表文章的统计就已经有300多家厂家,但这一数字在当时也是极为保守的。据站长推测国内目前每年的化学镀镍浓缩液消耗量在10万吨左右,总市场规模在150亿左右。) 化学镀镍溶液的组成与镀液成分设计常识 优异的镀液配方对于产生最优质的化学镀镍层是必不可少的。化学镀镍溶液应包括:镍盐、还原剂、络合剂、缓冲剂、促进剂、稳定剂、光亮剂、润湿剂等。 主盐 化学镀镍溶液中的主盐就是镍盐,如硫酸镍、氯化镍、醋酸镍等,由它们提供化学镀反应过程中所需要的镍离了。早期曾用过氯化镍做主盐,由于氯离子的存在不仅会降低镀层的耐蚀性,还产生拉应力,所以目前已不再使用。同硫酸镍相比用醋酸镍做主盐对镀层性能的有益贡献因其价格昂贵而被抵消。其实最理想的镍离子来源应该是次磷酸镍,使用它不至于在镀浴中积存大量的硫酸根,也不至于使用中被加次磷酸钠而大量带入钠离子,同样因其价格因素而不能被工业化应用。目前应用最多的就是硫酸镍,由于制造工艺稍有不同而有两种结晶水的硫酸镍。因为硫酸镍是主盐,用量大,在镀中还要进行不断的补加,所含杂质元素会在镀液的积累,造成镀液镀速下降、寿命缩短,还会影响到镀层性能,尤其是耐蚀性。所以在采购硫酸镍时应该力求供货方提供可靠的成分化验单,做到每个批量的质量稳定,尤

化学镀镍磷实验报告

钢铁的化学镀镍磷 摘要:本文简要介绍了钢铁化学镀镍磷的原理与工艺流程,根据实验结果和实验过程中出现的一些问题,阐述了化学镀镍磷的基本知识,论证了化学镀镍磷的重要作用,得出了这一工艺对钢铁性能改进的重要影响。 关键词:原子氢态理论配方参数测定事项 引言:化学镀镍磷工艺是今年来迅速发展起来的一种新型表面保护和表面强化技术手段,具有广泛的应用前景。目前化学镀镍磷合金已经广泛应用在石油化工、石油炼制、电子能源、汽车、化工等行业。化学镀镍磷能够显著提高设备的耐磨,耐蚀性能,延长其寿命,在碳钢、铸铁、有色金属这些方面也具有重要的意义。 一、实验原理 化学镀镍磷合金是一种在不加电流的情况下,利用还原剂在活化零件表面上自催化还原沉积得到镍磷镀层的方法。以次磷酸钠为还原剂的化学镀镍磷工艺,其反应机理,普遍被接受的是“原子氢理论”和“氢化物理论”。下面介绍“原子氢理论”,其过程可分为: 1、化学沉积镍磷合金镀液加热时不起反应,而是通过金属的催化作用,次亚磷酸根在水溶液中脱氢而形成亚磷酸根,同时放出初生态原子氢。 H2PO2 - + H2O HPO3-+2H+H+ 2、初生态原子氢被吸附在催化金属表面上而使其活化,使镀液中的镍阳离子还原,在催化金属表面上沉积金属镍。 Ni2++2H Ni+2H+ 3、在催化金属表面上的初生态原子氢使次亚磷酸根还原成磷。同时,由于催化作用使次亚磷酸根分解,形成亚磷酸根和分子态氢。 H2PO2 -+H H2O+OH- +P 2H H2 4、镍原子和磷原子共沉积,并形成镍磷合金层。 3P+Ni NiP3 二、工艺及配方

化学脱脂(碱性除油)→热水洗→冷水洗→酸洗→冷水洗→化学镀→冷水洗→滴上酒精溶液→干燥→检测 1、碱性除油 碱性化学除油溶液配方及参数 2、酸洗 将钢材浸入5%的稀硫酸溶液中0.5-1min。 3、化学镀镍磷溶液 化学镀镍磷溶液的配方及参数 镀液的配置过程如下: (1)用分析天平称取12.623g硫酸镍,9.986g次磷酸钠,12.548g乳酸,5.125g 硼酸,分别用少量的蒸馏水溶解; (2)将已完全溶解硫酸镍溶液,在不断搅拌下倒入有硼酸与乳酸组成的溶液中; (3)将完全溶解的次磷酸钠溶液,在强烈搅拌下倒入前面已配好的溶液中;(4)用蒸馏水稀释至500mL; (5)用稀硫酸或氢氧化钠稀液调整pH值; (6)将配好的溶液放入水浴炉中加热至实验要求温度。 在化学镀液到温后将工件放入镀液中1小时,使工件表面获得理想的镀层。 取两个已镀工件分别放入350℃,250℃箱式电阻炉保温半小时进行镀后处理。

化学镀镍磷问题

化学镀镍磷问题 100 [ 标签:化学镀镍磷 ] 匿名 2010-10-29 21:59 在碳钢上镀镍磷,原理,用料,步骤,我要交个实验设计的,求高手解答,绝对高分。 满意答案好评率:100% 本发明涉及一种镁合金化学镀镍磷的 方法,属化学镀膜工艺技术领域。本 发明的特征在于具有以下工艺过程和 步骤:①配制化学镀液;其组成及重 量配方为:主盐碱式碳酸镍10~3 0g/L;还原剂次亚磷酸钠20~ 40g/L;络合剂乳酸15~25 g/L,丁二酸4~8g/L,乙酸 钠10~20g/L,柠檬酸3~1 5g/L,选上述络合剂中的一种或 多种;稳定剂硫脲0.5~3.0m g/L,碘酸钠5~15mg/L, 选上述稳定剂中的一种或二种;防腐 剂氟化氢铵15~30g/L;余量 为水。②将镁合金脱脂、酸洗,清洁 表面。③浸锌处理、退锌、二次浸锌。 ④化学镀镍;温度80~90℃,p H6~7,施镀时间45~60分钟。 ⑤水洗,并在200℃下热处理2小 时;最后获得厚度为15~20微米 的镍磷合金镀层。 镁合金化学镀镍磷的方法 一种镁合金化学镀镍磷的方法,其特征在于具有以下的工艺过程和步 骤:a.首先制备好镀镍磷化学镀液,该镀液的化学组成及 其重量配方如下:主盐碱式碳酸镍:10~30g/L; 还原剂次亚磷酸钠:20~40g/L;络合剂柠檬酸或柠 檬酸三钠:3~15g/L,乳酸:15~25g/L,丁二酸:4~ 8g/L,乙酸钠:10~20g/L,选上述络合剂中的一种或多 种;稳定剂硫脲:0.5~3mg/L,碘酸钠:5~15 mg/L,选上述稳定剂中的一种或二种;防腐剂氟化氢铵: 15~30g/L;余量为水;b.将镁合金事先 进行脱除油脂处理,然后进行酸洗;酸洗是将表面清洁的镁合金部件 放入氢氟酸和磷酸的混合酸液中;该混合酸液是浓度为40%的氢氟 酸与浓度为68%的磷酸以1∶1体积比配制而成;酸洗20~50

化学镀镍配方

化学镀镍配方 化学镀镍已成为国际上表面处理领域中发展最快的工业技术之一,以其 优良的性能,在几乎所有的工业部门都得到了广泛应用,每年总产值达 10亿美元,而且每年还以5%~7%的速度递增。 一、性质和用途 用次磷酸钠作还原剂获得的镀层实际上是镍磷合金。依含磷量不 同可分为低磷(1%~4%)、中磷(4%~10%)和高磷(10%~12%)。从不同pH 值的镀液中可获得不同含磷量的镀层,在弱酸性液(pH=4~5)中可获得中磷和高磷合金;从弱碱性液(pH=8~10)中可获得低磷和中 磷合金。含磷为8%以上的Ni-P合金是一种非晶态镀层。因无晶界所以 抗腐性能特别优良。经过热处理(300~400?)变成非晶态与晶态的混 合物时硬度可高达HV=1155;化学复合镀层硬度更高,如Ni-P-SiC,镀态 HV=700,350?热处理后可达到HV=1300。非晶态合金是开发新材料的方向,现已成为工程学科的一大热门。 近年低磷化学镀镍是研究开发的又一热点,含磷1%~4%的Ni-P合金,镀态的HV=700,热处理后接近硬铬的硬度,是替代硬铬层的理想 镀层,又是可在铝上施镀的好镀种。 化学镀层的种类、性质和主要用途,列于表3-1-2。 化学镀镍层与电镀镍层的性能比较,列于表3-1-3。 表3-1-2 化学镀镍种类性质和主要用途镀种主要性质主要用途 酸性(7%~12%P)工程 上用; Ni-P 耐蚀性 碱性(1%~4%P)电子行

业,代硬铬 酸性(<3%B)电子工业; 高耐热、硬度高耐磨, 碱性(约5%B)航空工Ni-B 良好的导电性、焊接性 业。 非磁性应用、薄膜电阻 Ni-M-P(M=Cu、W、Cr、耐蚀、耐热、磁性能和 器、金属电阻器、医疗Fe、Zn、Nb、W、Mo)电阻性能 及制药装置、厨房设施 Ni-P/SiC、AlO、人造化工、机械、纺织、造23 金刚石、CFx、PTFE、纸等工业部门,如模具、 耐磨性、自润滑性 TiO泵、阀门、液压轴、内、ZrO、Ni-B/TiO、222 燃机汽化部件ZrO 2 表3-1-3 化学镀镍与电镀镍的性能比较 比较项目电镀镍层化学镀镍层组成 99%以上Ni 92%Ni、8%P(平均值)外观暗至光亮半光亮至光亮结构晶态非晶态密度 8.9 7.9(平均)厚度均匀性差好硬度(镀态) HV=200~400 HV=500~700 加热硬化无变化 HV=900~1300 耐磨性相当好极好耐蚀性好(多孔隙)优良(孔隙少)相对磁化率(%) 36 4 -1电阻率/μΩ?cm 7 60~100 热导率 0.16 0.01~0.02 -1-1-1/J?cm?s?? 无润滑油磨损 0.38 有润滑油 0.2 0.2 化学镀镍的脆性较大,在钢上仅能经受2.2%的塑性变形而不出现

化学镀镍工业应用概述

化学镀镍工业应用概述 由于化学镀镍层具有优秀的均匀性、硬度、耐磨和耐蚀性等综合物理化学性能,该项技术已经得到广泛应用,目前几乎难以找到一个工业不采用化学镀镍技术。据报道,化学镀镍在各个工业中应用的比例大致如下:航空航天工业:9%,汽车工业:5%,电子计算机工业:15%,食品工业:5%,机械工业:15%,核工业:2%,石油工业:10%,塑料工业:5%,电力输送工业:3%,印刷工业:3%,泵制造业:5%,阀门制造业:17%,其他:6%。世界工业化国家的化学镀镍的应用经历了80年代空前的发展,平均年净增速率高达10%~15%;预计化学镀镍的应用将会持续发展,平均年净值速率将降低至6%左右,而进入发展成熟期。在经济蓬勃发展的东亚和东南地区,包括中国在内,化学镀应用正在上升阶段,预期仍将保持空前的高速发展。 一、航空航天工业 航空航天工业为化学镀镍的使用大户之一,比较突出的应用实例是:美国俄克拉荷马航空后勤中心,自1979年以来,以及西北航空公司自1983年以来均采用化学镀镍技术修复飞机发动机零件。普拉特-惠特尼公司的JT8D喷气发动机虽已经停产,可是迄今仍有上千台这种发动机在波音727和麦道DC-9飞机上使用,原因是:一种高磷,压应力的化学镀镍技术用于修复JT8D六种型号的喷气发动机的叶轮,确保了这种发动机的重新使用。在航空发动机的涡轮机或压缩机的叶片上,通常镍磷合金化学镀厚为25~75um,以防止燃气腐蚀,其疲劳强度的降低比电镀铬少25%。俄克拉荷马航空后勤中心采用超

厚层化学镀镍修复飞机零件,镀厚达275~750um。原采用的电镀工艺时的返工率达50%,采用化学镀镍后合格率达90%以上,可见取得了明显的经济效益。飞机上的辅助发电机(APU)经化学镀镍后,其寿命提高3~4倍。重达8.2吨的涡轮发动机的主轴承面经化学镀镍100um,以防止开机和停机所引起的振动损坏。 为减轻重量,航空工业大量使用铝合金件,经化学镀镍表面强化后不仅耐蚀、耐磨,而且可焊,如冲程发动机的活塞头经化学镀镍后提高了使用寿命。其他还有钛合金件、铍合金件均采用低应力和压应力的化学镀镍表面保护等措施。 镍+铊+硼三元合金化学镀(NTB)被指定为普拉特-惠特尼喷气发动机上160多种零件的表面强化工艺,以抗擦伤和微动磨损,例如:NTB化学镀用于喷气发动机主轴密封。美国空军要求发动机制造商提供具有4000次战术周期,此时磨损量达0.178mm,如此必须拆卸重修,经NTB化学镀后主轴密封面磨损显著降低,经4000次战术周期后的磨损量约为0.008mm。 宇航系统广泛使用着金属光镜,其基体为强度高、重量轻的铍或铝,经专用化学镀镍表面强化,这种含磷量为12.2%~12.7%的化学镀镍可抛光至9?,如此高的精度在需要低惯性的宇宙空间里,有着卓越的性能。 我国的化学镀工业虽然起步较晚,但自九十年代以来经过各科研单位的不懈努力,现已拥有成熟的工艺和经验,在我国洛阳已建成飞机零件化学镀镍加工流水线。

化学镀镍(ENP)工艺技术

化学镀镍(EPN)工艺技术 ENP俗称化学镀镍或自催化镀镍或镍磷镀及无电镀镍,是一种用化学的方法,在金属表面沉积出十分均匀、光亮、坚硬的镍磷(硼)合金镀层的表面处理工艺技术。它具有高均匀性、高结合强度、高耐磨性、高耐腐蚀及绿色环保等品质特征。 化学镀镍(ENP)工艺技术 ENP(Electroless Nickel plating)工艺是一种用非电镀(化学)的方法,在零部件表面沉镀出十分均匀、光亮、坚硬的镍磷硼合金镀层的先进表面处理工艺。它兼有高匀性、高结合强度、高耐磨性、高耐腐蚀性和无漏镀缺陷及仿真性极好六大优点,其综合性能优于电镀铬。在很多环境介质中甚至比不锈钢更耐腐蚀,用来代替不锈钢可以降低工件成本。在工艺方面,化学镀镍是靠化学方法形成镀层,不受零件形状和尺寸的限制,任何复杂形状的零件各部位镀层厚度均匀一致,施镀过程中厚度精度为±2μm,能够满足各种复杂精密部件的尺寸要求,而且镍合金镀层质密光滑,镀后无需任何加工,还可以反复修镀。该技术是目前发达国家重点推广的表面处理新技术。 一、ENP的基本原理 ENP的基本原理是以次亚磷酸盐为还原剂,将镍盐还原成镍,同时使金属层中含有一定的磷,沉淀的镍膜具有催化性,可使反应继续进行下去。关于ENP的具体反应机理,目前尚无统一认识,现为大多数人所接受的原子氢态理论是:1、镀液在加热时,通过次亚磷酸根在水溶液中脱氢,而形成亚磷酸根,同时放出生态原子氢,即: H2PO2-+H2O→H2PO32-+H++2[H] 2、初生态的原子氢吸附催化金属表面而使之活化,使镀液中的镍离子还原,在催化金属表面上沉积金属镍:Ni2++2[H]→Nio+2H+ 3、随着次亚磷酸根的分解,还原成磷: H2PO2-+[H]→H2O+OH-+Po 镍原子和磷原子共同沉积而形成Ni-P合金,因此,ENP的基本原理也就是通过镀液中离子还原,同时伴随着次亚磷酸盐的分解而产生磷原子进入镀层,形成过饱和的Ni-P固溶体。 二、ENP工艺特点 1、该工艺从原料到操作对环境无毒无污染,属于环保型表面处理工艺。 2、属于热化学镀,靠化学反应在零件表面生成镀层。 3、工艺独特,对任何复杂形状的零件,只要浸到镀液,就能获得各个部位完全均匀一致的镀层(彻底弥补了电镀工艺的漏镀缺陷)。 4、镀层十分光滑均匀,并且厚度能够得到精确控制,镀后无需任何加工处理。 三、镀层性能特点 1、镀层成分:镀层合金(镍磷合金),其中镍86-97%,合金成分3-14%。 2、结合力:镀层合金与基体之间是金属键结合,连结坚固,结合力超强。钢或铝合金300-400Mpa,铜140-160Mpa,是电镀的6-8倍,能承受很大的剪切应力而不脱皮。 3、镀层硬度:镀态300-500HV,热处理(350-400℃1h)后可达到800-1000HV,接近电镀硬铬的硬度,但综合性能比硬铬镀层好,是替代硬铬镀层的理想镀层。 4、抗腐蚀性:镀层针孔率底,又是非晶态结构,无晶界面,腐蚀性介质无法渗透通过镀层,其化学稳定性高,具有优良的抗腐蚀性能。特别是高磷镀层,可以耐各种介质的腐蚀,在很多行业中可以代替不锈钢。 5、耐磨性:非晶态的合金结构能起到固体自润滑效果,适当热处理(350-400℃1h)后强化了镀层结构的驰豫现象,镀层延展性、韧性大为改善,硬度大大提高,加上表面质密、均匀、光滑,因此具有极好的耐磨性,性能优于硬铬镀层。 另外,ENP镀层还具有耐高(低)温(-50-890℃)、无磁性、钎焊性能好、电阻率低、导电(热)性

化学镀镍磷合金技术 NI-p 简介

化学镀镍磷合金技术 NI-p 简介 高性能的镍磷合金化学镀工艺是近年来迅速发展起来的一种新型表面保护和表面强化技术手段,具有广泛的应用前景。目前化学镀镍磷合金已广泛地应用在石油化工、石油炼制、电子能源、汽车、化工等行业。石油炼制和石油化工是其最大的市场,并且随着人们对其镀层特性的认识,它的应用也越来越广泛,主要用在石油炼制、石油化工的冷换设备上,并且得到了许多用户的认可。经实际应用,能显著提高设备的耐磨、耐蚀性能,延长其寿命3倍以上,性能优于目前使用的有机涂料,而且适用于碳钢、铸铁、有色金属等不同基材。 1、化学镀镍磷合金的原理 其主要反应为次亚磷酸钠还原镍离子为金属镍,即在水溶液中镍离子和次亚磷酸根离子碰撞时,由于镍触媒作用析出原子态氢,而原子态氢又被催化金属吸附并使之活化,把水溶液中的镍离子还原为金属镍形成镀层,另外次亚磷酸根离子由于在催化表面析出原子态氢的作用,被还原成活性磷,与镍结合形成Ni-P 合金镀层。 2、镀层的特性及技术指标 (1)镀层均匀性好 非晶态Ni-P合金镀层是通过化学沉积的方法获得,凡是镀液能浸到的部位,任何形态复杂的零件,都能得到均匀的镀层。不需外加电流,是非晶态均一单相组织,不存在晶界、位错,也无化学成份偏析,且避免了电镀形成的边角效应等缺陷。另外,镀层十分致密还具有较高的光洁度。 (2)镀层附着力好 镀层在钢铁基体上产生压应力(4MPa),而镀层与钢的热膨胀系数相当,所以具有优良的附着力,一般为300-400MPa。 (3)镀层硬度高,抗磨性能优良 镀层具有高硬度,低韧性和较低热导率、电导率,它的抗拉强度超过700MPa,与很多合金钢相似,镀层硬度和延伸率都超过了电镀铬,弯曲无裂纹,但不适合反复弯折和拉抻等剧烈变形的部件,经热处理硬度可达HV1100,但在320℃时开始发生晶型转变,耐磨性能增强,耐蚀性能减弱。 (4)优良的抗腐蚀性能 由于镀层为非晶态,不存在晶界、位错等晶体缺陷,是单一均匀组织,不易形成电偶腐蚀,决定其有较高的耐蚀性,Ni-P镀层均匀性好,拉应力小,致密性好,为防止介质的腐蚀提供了理想的阻挡层。在碱、盐、高温油测、有机介质和溶剂、酸性气体中有抗蚀能力,经实际应用证明,特别对石油炼制、石油化工中的Cl-应力腐蚀,高低温H2S和环烷酸的腐蚀具有超凡的抗蚀能力。

高磷化学镍的应用领域 Word (3)

高磷镍合金的应用领域 (杰昌表面处理厂) 唐发宗 近年来,随着工业的快速发展和品质要求的不断提升,环保高磷化学镀镍因其独特的耐蚀耐磨和高硬度等功能特性在石油、航空、汽车、海运、食品及采矿等工业得到了越来越多的应用,其功能性要求也越来越多而高。 为了让更多的新客户对化学镀高磷镍技术有初步的了解,下面我将简单介绍一下化学镀高磷镍合金在各行业的运用。 1.在磁盘上的应用: 利用化学镀高磷镍合金镀层无磁性、耐磨、耐蚀及镀层均匀的特点制造硬磁盘可提高记忆储容量扩大计算能力。使存储容量更大,可使储容量增大几倍。 2.在电磁屏蔽上的应用: 现代电子产品迅速发展和应用电磁辐射和干扰不仅是一个严重的环境污染问题而且严重干扰计算机电子仪器和通讯设备正常工作破坏其可靠性,化学镀高磷镍层有优良的电磁屏蔽效果。化学镀镍合金作电磁屏蔽镀层还有许多成功案例例如角反射器金属屏蔽丝网导弹及航天器上的电子装置计算机壳体等。 3.在微电子领域中的应用: 在微电子领域中化学镀高磷镍技术常应用在精密电子产品的印刷电路板的制造和微电子芯片与电路板的封装技术中。耐磨性好分

散能力强可焊性好和多次焊接性能良好的打线性能能兼容多种助焊剂。化学镀高磷镍技术已经成为化学镀技术中又一个最具潜力的发展方向。 4. 在半导体材料上应用: 在半导体材料上化学镀高磷镍的目的是为芯片装架制作欧姆接触和提供可焊性通过化学镀高磷镍在大面积的衬底上得到了致密均匀的低阻镀层可取代贵金属制作欧姆接触。提高了微电子器件产品的经济性和可靠性。 5. 在连接器件上应用: 近几十年来世界连接器工业以 11%~13%年增长率持续发展年销售值超过百亿美元连接器上接触件的镀层材料要求接触电阻小,体积电阻率小而且要耐磨耐蚀性高许多接触件上都镀有金等贵金属自20 世纪 70年代以来金价上涨供不应求迫使电子工业寻求廉价的替代材料而现代的连接件设计愈来愈复杂电镀难以提供均匀的镀层化学镀高磷镍合金正适应了连接器工业这些发展的需要在接插件上发挥其潜力。 6. 其它应用: 化学镀高磷镍合金除上述应用外还在薄膜电阻上雷达波导管晶体管壳继电器铁芯发送阀干电池壳磁盘驱动器滚筒导轨离合器联锁装置电容器压电元件液晶器件散热片等电子及计算机器件上的应用有良好的效果。 随着科学技术的发展以上领域对化学镀高磷镍合金性能等各方面

化学镀镍磷

化学镀 科技名词定义 中文名称:化学镀 英文名称:electroless plating 其他名称:自催化镀 定义:在经活化处理的基体表面上,镀液中金属离子液催化还原形成金属镀层的过程。 应用学科:机械工程(一级学科);表面工程(二级学科);电镀与化学镀(三级学科) 百科名片 化学镀是一种新型的金属表面处理技术,该技术以其工艺简便、节能、环保日益受到人们的关注。化学镀使用范围很广,镀金层均匀、装饰性好。在防护性能方面,能提高产品的耐蚀性和使用寿命;在功能性方面,能提高加工件的耐磨导电性、润滑性能等特殊功能,因而 成为全世界表面处理技术的一个发展。 目录 化学镀/无电沉积(electroless plating) 化学镀原理 对非金属的化学镀需要敏化活化处理 1化学镀Ni-P一、化学镀Ni-P主要技术指标 1二、化学镀Ni-P主要技术特点 1三、化学镀Ni-P主要应用部件 化学镀镍溶液的组成及其作用 技术特性 适镀基材 化学镀镍磷合金层的性能 化学镀技术应用 化学镀在非金属材料表面的应用1.尼龙表面镀银、镀铜、镀镍 2.塑料工件表面装饰镀 3丙纶纤维上化学镀铜 4化学浸镀铜 化学镀在中国

化学镀/无电沉积(electroless plating) 化学镀技术是在金属的催化作用下,通过可控制的氧化还原反应产生金属的沉积过程。与电镀相比,化学镀技术具有镀层均匀、针孔小、不需直流电源设备、能在非导体上沉积和具有某些特殊性能等特点。另外,由于化学镀技术废液排放少,对环境污染小以及成本较低,在许多领域已逐步取代电镀,成为一种环保型的表面处理工艺。目前,化学镀技术已在电子、阀门制造、机械、石油化工、汽车、航空航天等工业中得到广泛的应用。本研究所经过十余年的化学镀技术研究开发工作,已具备化学镀镍(中磷、低磷、高磷)工艺,可根据客户提供的部件的使用工况,制定出具体的化学镀工艺方案,并承接对外加工服务。目前,结合汽车铝质活塞表面处理工艺,开发出一种全新的化学镀Ni-P-B工艺,成功通过本田公司150小时台架试验,化学镀镀层的表面硬度及耐磨性比一般的化学镀有大幅度提高,表面硬度Hv>800。 化学镀原理 化学浸镀(简称化学镀)技术的原理是:化学镀是一种不需要通电,依据氧化还原反应原理,利用强还原剂在含有金属离子的溶液中,将金属离子还原成金属而沉积在各种材料表面形成致密镀层的方法。化学镀常用溶液:化学镀银、镀镍、镀铜、镀钴、镀镍磷液、镀镍磷硼液等。目前以次亚磷酸盐为还原剂的化学镀镍的自催化沉积反应,已经提出的理论有―原子氢态理论‖、―氢化物理论‖和―电化学理论‖等。在这几种理论中,得到广泛承认的是―原子氢态理论‖。 对非金属的化学镀需要敏化活化处理 敏化就是使非金属表面形成一层具有还原作用的还原液体膜。这种具有还原作用的处理液就是敏化剂。好的敏化效果要求具有还原作用的离子在一定条件下能较长时间保持其还原能力,并且能控制其还原反应的速度,要点是敏化所要还原出来的不是连续的镀层,而只是活化点。目前最适合的还原剂只有氯化亚锡。目前,对于非金属化学镀镍用得最多的是Pd活化工艺。当吸附有Sn的非金属表面接触到Pd活化液时,Pd会被Sn还原而沉积到非金属表面形成活化中心,从而顺利进行化学镀。 化学镀Ni-P 一、化学镀Ni-P主要技术指标 镀层厚度10-50μm,硬度Hv 550-1100(相当于HRC 55~72),结合强度大于15kg/mm²,耐腐蚀性能大大优于不锈钢。 二、化学镀Ni-P主要技术特点

化学镀镍的工业应用

化学镀镍的工业应用 由于化学镀镍层具有优秀的均匀性、硬度、耐磨和耐蚀性等综合物理化学性能,该项技术已经得到广泛应用,目前几乎难以找到一个工业不采用化学镀镍技术。据报道,化学镀镍在各个工业中应用的比例大致如下:航空航天工业:9%,汽车工业:5%,电子计算机工业:15%,食品工业:5%,机械工业:15%,核工业:2%,石油工业:10%,塑料工业:5%,电力输送工业:3%,印刷工业:3%,泵制造业:5%,阀门制造业:17%,其他:6%。世界工业化国家的化学镀镍的应用经历了80年代空前的发展,平均年净增速率高达10%~15%;预计化学镀镍的应用将会持续发展,平均年净值速率将降低至6%左右,而进入发展成熟期。在经济蓬勃发展的东亚和东南地区,包括中国在内,化学镀应用正在上升阶段,预期仍将保持空前的高速发展。 一、航空航天工业 航空航天工业为化学镀镍的使用大户之一,比较突出的应用实例是:美国俄克拉荷马航空后勤中心,自1979年以来,以及西北航空公司自1983年以来均采用化学镀镍技术修复飞机发动机零件。普拉特-惠特尼公司的JT8D喷气发动机虽已经停产,可是迄今仍有上千台这种发动机在波音727和麦道DC-9飞机上使用,原因是:一种高磷,压应力的化学镀镍技术用于修复JT8D六种型号的喷气发动机的叶轮,确保了这种发动机的重新使用。在航空发动机的涡轮机或压缩机的叶片上,通常镍磷合金化学镀厚为25~75um,以防止燃气腐蚀,其疲劳强度的降低比电镀铬少25%。俄克拉荷马航空后勤中心采用超厚层化学镀镍修复飞机零件,镀厚达275~750um。原采用电镀工艺时的返工率达50%,采用化学镀镍后合格率达90%以上,可见取得了明显的经济效益。飞机上的辅助发电机(APU)经化学镀镍后,其寿命提高3~4倍。重达8.2吨的涡轮发动机的主轴承面经化学镀镍100um,以防止开机和停机所引起的振动损坏。为减轻重量,航空工业大量使用铝合金件,经化学镀镍表面强化后不仅耐蚀、耐磨,而且可焊,如冲程发动机的活塞头经化学镀镍后提高了使用寿命。其他还有钛合金件、铍合金件均采用低应力和压应力的化学镀镍表面保护等措施。 镍+铊+硼三元合金化学镀(NTB)被指定为普拉特-惠特尼喷气发动机上160多种零件的表面强化工艺,以抗擦伤和微动磨损,例如:NTB化学镀用于喷气发动机主轴密封。美国空军要求发动机制造商提供具有4000次战术周期,此时磨损量达0.178mm,如此必须拆卸重修,经NTB化学镀后主轴密封面磨损显著降低,经4000次战术周期后的磨损量约为0.008mm。 宇航系统广泛使用着金属光镜,其基体为强度高、重量轻的铍或铝,经专用化学镀镍表面强化,这种含磷量为12.2%~12.7%的化学镀镍可抛光至9?,如此高的精度在需要低惯性的宇宙空间里,有着卓越的性能。 二、汽车工业 解决使用乙醇、汽油混合燃料问题是汽车工业的发展趋势之一,使用混合燃料,除性能问题之外,还产生了燃油系统的腐蚀问题。在巴西,使用乙醇作为燃料,应用化学镀镍技术保护锌压铸件,如汽化器免遭腐蚀已成为工艺规范。在美国,当广泛用甲醇或甲醇和汽油混合燃料时,汽车工业势必应用化学镀镍作为汽化器、燃油泵送系统的表面保护手段。

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