实验15光亮镀锌及化学镀镍实验报告

实验15光亮镀锌及化学镀镍实验报告
实验15光亮镀锌及化学镀镍实验报告

光亮镀锌及化学镀镍

1实验目的

1.1学习和实践氯化钾光亮镀锌的实验室基本操作流程,了解电镀的基本原理和工艺。

1.2学习并掌握化学镀镍的原理及实验室的操作方法。

2实验原理

电镀是利用电化学方法在金属制品表面上沉积出一层其他金属或合金的过程。电镀时,镀层金属做

阳极,被氧化成阳离子进入电镀液;待镀的金属制品做阴极,镀层金属的阳离子在金属表面被还原形成

镀层。为排除其他阳离子的干扰,使镀层均匀,牢固,需用含镀层金属阳离子的溶液做电镀液,以保持镀层金属阳离子的浓度不变。电镀层比热浸层均匀,一般都较薄,从几个微米到几十微米不等,电镀能增强金属制品的耐腐蚀性,增加硬度和耐磨性,提高导电性,润滑性,耐热性和表面美观等性能。

化学镀就是在不通电的情况下,利用氧化还原反应在具有催化表面的镀层上,获得金属合金的方法,用于提高抗蚀性和耐磨性,增加光泽和美观。管状或外形复杂的小零件的光亮镀镍,不必再经抛光,一般将被镀制件浸入以硫酸镍,次亚磷酸钠,乙酸钠和硼酸所配成的混合溶液内,在一定酸度和温度下发生变化,溶液中的镍离子被次亚磷酸钠还原为原子而沉积于制件表面上,形成细致光亮的镍

磷合金镀层。钢铁制件可直接镀镍。锡,铜和铜合金制件要先用铝片接触于其表面上1-3分钟,以加

速化学镀镍。化学镀镍的反应可简单地表示为:

NiSO4+3NaH2PO2+3H2O=Ni+3NaH 2PO3+H2SO4+2H2

反应还生成磷,形成镍磷合金。

镀液由含有镀覆金属的化合物、导电盐、缓冲剂、PH调节剂和添加剂等的水溶液组成。通电后,

电镀液中的金属离子,在电场作用下移动到阴极上还原成镀层。阳极的金属形成金属离子进入电镀液,以保持被镀覆的金属离子的浓度。

电镀的工艺过程:镀前处理(机械整平,抛光,除油,酸洗除锈,水洗)——电镀(挂镀或滚镀)

――镀后处理(除氢,钝化,封闭,老化)一一质量检验。

3仪器及药品

仪器:直流稳压电源,0.5级500mA电流表,水浴锅,电子分析天平,秒表。

药品:

碱性光亮镀锌镀液配方及操作条件

锌镀层钝化液

铬酐 200 g/L 硫酸 10 g/L 硝酸 10 g/L 温度 室温 时间

2-5 秒

化学镀镍溶液

硫酸镍 30 g/L 次亚磷酸钠 10 g/L 醋酸钠 10 g/L 硼酸 5 g/L 温度

90C

镀镍层孔隙率的测定溶液 铁氰化钾 20 g/L 氯化钠

20 g/L

贴滤纸 10 分钟

孔隙率 =孔隙斑点数 /被测表面积

4实验步骤

4.1在镀槽中加适当氯化钾镀锌溶液;

4.2剪3.5cm × 3.5cm 铁片,计算面积。用盐酸退锌,去除挂灰,擦干,用去污粉除油,称量;

氧化锌 8~15 g/L 12 g/L 氢氧化钠

80~120 g/L 100 g/L BH-332 走位剂(开缸时用) 6~8 ml/L 8 ml/L BH-336 光亮剂 3~5 ml/L 4 ml/L Dk (阴极电流密度) 2

1~4 A/dm 2

3 A/dm 温度

15~40 C

25 C

成分或条件 范围 标准 退锌溶液:稀盐酸 KI 200 g/L I 2

200 g/L

尖端内径为 1.5-2.0 毫米滴管,溶液在镀层表面停留

60秒,每一滴溶液溶解镀层厚度

1.8um (30 C )

点滴法测定镀锌层厚度溶液

4.3安装.两片锌片阳极在两边,待镀铁片做阴极在中间,三者平行,串联电流表,打开直流稳压电

源,加大电流至250mA电镀20分钟,注意维持稳流,计算电流密度;

4.4电流调至零,关闭直流稳压电源,取下铁片,水洗,擦干,用分析天平称量质量;

4.5用同样的方法再镀一块;

4.6取一块镀锌铁片用点滴法测定厚度,滴一滴测定溶液维持60秒,用滤纸吸干,再滴第二滴,用

同样的方法做,直到露出底层金属,计算锌镀层厚度。反复弯折铁片角度90度试验镀层的结合力;

4.7另一块镀锌铁片用镊子放入钝化液中2-5秒,取出洗净,观察颜色变化;

4.8拿50mL干净烧杯用去离子水配制化学镀镍溶液50mL放进90C水浴中加热恒温10分钟;

4.9剪3.5cm × 3.5cm铁片,计算面积。用盐酸退锌,去除挂灰,擦干,称量,用去污粉除油。放入化学镀镍溶液中镀20分钟;

4.10取出,洗净,擦干,称量;

4.11剪一块比铁片稍小的滤纸,浸入测定空隙率的溶液后,贴在铁片中间10分钟(注意不要有气泡),

取下滤纸,数出蓝色斑点的数目;

5数据记录与处理

5.1数据记录:

镀前质量m∣∕g镀后质量m√g镀层质量m/g

第一次电镀锌 1.93 2.030.10

第二次电镀锌 1.93 2.070.14

化学镀镍 1.94 2.000.06

点滴法测定镀层厚度是用了2滴检测溶液;

扭曲检测结合力:镀层牢固,没有脱落现象;

放入钝化液之后镀锌铁片颜色由银色变成黄色,再变成彩色光亮;

测孔隙率时使用了面积为 3.3cm × 3.3cm的滤纸,共数出93个蓝色斑点。

5.2 电镀锌的电流密度:J=I∕S=0.25A∕(3.5Cm × 3.5cm)=0.0204A∕cm 2

碱性光亮镀锌的电流效率:实验中锌的实际析出量为第一次镀锌:100mg∕(0.25A × 20min ×

60s∕min)=0.3333mg∕C

第二次镀锌:140mg∕(0.8A × 10min × 60s∕min)=0.2917mg∕C

锌的理论析出量为0.339 mg∕C

则镀锌的电流效率为:

第一次镀锌:(0.3333 mg∕C ) / (0.339 mg∕C )× 100%=98.32%

第二次镀锌:(0.2917mg∕C)/( 0.339 mg∕C )× 100%=86.05%

5.3质量法测得第一次镀锌的镀层厚度:

[0.10g∕(7.17g∕cm3)∕(3.4cm × 3.5cm)]∕2=5.456× 10-4Cm

质量法测得第二次镀锌的镀层厚度:

3 -4

[0.14 g∕(7.17g∕cm)∕(3.4cm × 3.45cm)]∕2=8.323× 10 Cm

5.4 镍磷合金镀层的厚度:(0.06g∕(8.30g∕ Cm3))∕( 3.45Cm× 3.5cm)=5.987 × 10-4Cm

化学镀镍的沉积速度: 5.987um∕(20min × 1∕60h∕min)=17.961um∕h

5.5 孔隙率:93∕(3.3cm × 3.3Cm) = 8.53 个∕cm2

5.6评价两种镀层的外观:用镀锌法镀后得到的铁片表面较光滑和有光泽,而且镀层较厚,但均匀

度不够高;用化学镀镍法得到的铁片表面光滑,镀层均匀,但光泽不及化学镀锌好,且镀层较薄。

6讨论与分析

6.1本组实验中第一次镀锌用电流0.25A ,第二次用0.8A ,因为搅拌速度较快则在第二次中得到镀层

比较好的铁片。

6.2由计算电流效率可知,第一次实验比较接近理论值,第二次则偏小较多,可能是因为第二次电流较大,搅拌速度较快使得镀层较难附着在铁片上。

6.3计算的孔隙率较大,滤纸上的斑点都是较小的,几乎没有连起来的斑点,估计是因为小气泡,以及预处理不够到位,或者含有其他杂质造成的。

6.4本次实验需要我们队铁片进行退锌、除灰、除油的预处理,这是实验成功的关键,实验时已经尽力完善此操作,但在其他操作时可能会用手触碰到铁片,使其沾上油污,影响镀层质量。

6.5本组比较两种方法发现,镀锌过程中赶走气泡的操作更需要技巧和经验,镀锌过程出泡不是很均匀,且有一侧有大量气泡,另一侧较少,搅拌太快会让锌层镀不上,太慢则不能镀到光滑的锌层。但是,镀镍过程气泡均匀出现,比较容易掌控技巧。

7思考题

7.1电镀溶液中的络合剂起哪些作用?写出碱性镀锌的电极反应。

电镀络合剂能与主盐的阳离子络合而成金属络离子。在电镀过程中,能有效地促进阴极极化作用,提高电解液的均镀能力和深镀能力,从而使镀层结晶细致光滑;对保证镀层质量和电解稳定性,起着重要作用。

阴极反应:Zn(OH)2+2e-=Zn+2OH -

阴极副反应:2H2O+2e-=H2↑ +2OIH

阳极反应:Zn-2e-=z n2+

阳极副反应:4OH-4e-=O2↑ +2HO

7.2如何选择电镀的电流密度,而镀完后零件要立即冲洗干净?

电流大小取决以下因素:温度、零件外型复杂程度、活动与搅拌等。确定电镀电流密度的最好方法是进行霍尔槽试验,经过短时间试验便能得到在较宽的电流密度范围内镀液的电镀效果。

镀完后零件要立即冲洗干净是因为产品电镀完毕出槽之后,表面及孔洞粘附有大量的镀液,而镀液本

身通常都有一定的腐蚀性。如果不清洗干净,会对镀层及基体产生腐蚀,影响了产品的外观及防护性能。故镀件出槽后,应即用清水冲洗干净,然后加以干燥。

7.3化学镀镍溶液为什么要加缓冲剂?

化学镀镍过程中由于有氢离子产生,使溶液PH值随施镀进程而逐渐降低,化学镀镍体系必须具备PH 值缓冲能力,即能维持在一定PH值范围内的正常值,从而稳定镀速及保证镀层质量。

7.4化学镀镍的溶液镀后发生了什么变化,分析可能的原因。

化学镀镍的溶液镀后颜色绿色变浅,溶液的体积减小。可能因为化学镀镍的过程中由于镍的析出导致

二价镍离子量变少,绿色变浅;且水生成氢气逸出,故溶液体积总体变小。

7.5化学镀镍有什么优点?

化学镀镍的有点有:工艺简单,适应范围广,不需要电源,不需要制作阳极。镀层与基体的结合强度

好,结合均匀。成品率高,成本低,溶液可循环使用,副反应少。由于化学镀镍层含磷(硼)量的不同

及镀后热处理工艺的不同,镀镍层的物理化学特性,如硬度、抗蚀性能、耐磨性能、电磁性能等具有丰富多彩的变化,是其他镀种少有的。

化学镀工艺流程

化学镀所需仪器:电热恒温水浴锅;8522型恒温磁力搅拌器控温搅拌;增力电动搅拌机。 化学镀工艺流程:机械粗化→化学除油→水洗→化学粗化→水洗→敏化→水洗→活化→水洗→解胶→水洗→化学镀→水洗→干燥→镀层后处理。 1化学镀预处理 机械粗化:用机械法或化学方法对工件表面进行处理(机械磨损或化学腐蚀),从而在工件表面得到一种微观粗糙的结构,使之由憎水性变为亲水性,以提高镀层与制件表面之间结合力的一种非导电材料化学镀前处理工艺。 1.1 化学除油 镀件材料在存放、运输过程中难免沾有油污,为保证预处理效果,必须首先进行除油处理,去除其表面污物,增加基体表面的亲水性,以确保基体表面能均匀的进行金属表面活化。化学除油试剂分有机除油剂和碱性除油剂两种;有机除油剂为丙酮(或乙醇)等有机溶剂,一般用于无机基体如鳞片状石墨、膨胀石墨、碳纤维等除油;碱性除油剂的配方为:NaOH:80g/l,Na2CO3(无水):15g/l,Na3PO4:30g/l,洗洁精:5ml/l,用于有机基体如聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等除油;无论使用哪种除油试剂,作用时都需要进行充分搅拌。 1.2 化学粗化 化学粗化的目的是利用强氧化性试剂的氧化侵蚀作用改变基体表面微观形状,使基体表面形成微孔或刻蚀沟槽,并除去表面其它杂质,提高基体表面的亲水性和形成适当的粗糙度,以增强基体和镀层金属的结合力,以保证镀层有良好的附着力。粗化是影响镀层附着力大小的很关键的工序,若粗化效果不好,就会直接影响后序的活化和化学镀效果。化学粗化试剂的配方为:CrO3:40g/l,浓H2SO4:35g/l,浓H3PO4(85%):5g/l。化学粗化的本质是对基体表面的轻度腐蚀作用;因此,有机基体采用此处理过程,无机基体因不能被粗化液腐蚀而不需此处理。 1.3 敏化 敏化处理是使粗化后的有机基体(或除油后的无机基体)表面吸附一层具有还原性的二价锡离子Sn2+,以便在随后的活化处理时,将银或钯离子由金属离子还原为具有催化性能的银或钯原子。敏化液配方为:SnCl2·2H2O:20g/l,浓HCl:40ml/l,少量锡粒;加入锡粒的目的是防止二价锡离子的氧化。 1.4 活化 活化处理是化学镀预处理工艺中最关键的步骤, 活化程度的好坏,直接影响后序的施镀效果。化学镀镀前预处理的其它各个工序归根结底都是为了优化活化效果,以保证催化剂在镀件表面附着的均匀性和选择性,从而决定化学镀层与镀件基体的结合力以及镀层本身的连续性。活化处理的目的是使活化液中的钯离子Pd2+或银离子Ag+离子被镀件基体表面的Sn2+离子还原成金属钯或银微粒并紧附于基体表面,形成均匀催化结晶中心的贵金属层, 使化学镀能自发进行。目前,普遍采用的活化液有银氨活化液和胶体钯活化液两种;化学镀铜比较容易,用银即能催化;化学镀钴、化学镀镍较困难,用银不能催化,必须使用催

化学镀--铜片镀镍

实验名称:化学镀--铜表面镀镍 班级:120241A 学号:120242108 姓名:郭亚蒙日期:2015年5月7日试验目的: 1.学习对铜进行表面除油处理的方法。 2.进一步熟悉化学镀的整个过程及原理。 实验仪器: 超声波仪,水浴锅,精密天平,100ml烧杯若干,镊子,铜片,NiSO 4·6H 2 O , C 6H 5 Na 3 O 7 ·2H 2 O ,NaH 2 PO 2 ·H 2 O ,CH 3 COONa·3H 2 O Na 3 PO4·4H2O 浓硫酸 实验原理: 1.化学镀又称“无电解电镀”,是不依赖外接电流,仅靠镀液中的还原剂进行氧化还原反应,在金属表面的催化作用下金属离子沉积在金属表面的过程。 化学镀镍是用还原剂把溶液中的镍离子还原沉积在具有催化活性的表面。其中还原剂有多种,工业上应用普遍的是以次磷酸钠为还原剂的化学镀镍工艺,普遍接受“原子氢理论”“氢化物理论”两种反应机理。 本次实验就是在同表面镀上一层镍镀层,主反应式为: Ni2++ H 2PO 2 - + H 2 O -- HPO 3 2- + 3H+ + Ni 2.镀液配方;1L镀液中所需成分:硫酸镍35g,乙酸钠15g,柠檬酸钠5g, 次磷酸钠20g,2M硫酸15ml。 活化硫酸溶液:浓硫酸与水体积比1:19。 3.铜表面除油,本次实验同时采用化学除油和超声波除油两种方法。化学除油采用磷酸三钠(Na 3 PO4)溶液,磷酸三钠的皂化作用和乳化作用都比碳酸钠强,具有良好的缓冲作用,同时也是乳化剂,具有一定的表面活性作用,该物质溶解 度大,洗去性极好,是黑色金属与有色金属的助洗剂。除油溶液:8 g/mol Na 3 PO4溶液100 ml。 实验步骤: 1.溶液配制 根据物质含量计算出水合物所需的质量用以配制镀所需溶液,计算结果如 下:配制100ml镀液所需量;NiSO 4·6H 2 O 5.94g ,C 6 H 5 Na 3 O 7 ·2H 2 O 5.7g,NaH 2 PO 2 ·H 2 O 2.41g CH 3COONa·3H 2 O 2.49g ,浓硫酸2.5ml及5ml,Na 3 PO4·4H2O 18.59g。 将以上药品分别用精密天平称量备用。 取两只100ml烧杯将浓硫酸分别稀释2.5ml加水12.5ml硫酸溶液a,5ml 加水95ml为硫酸溶液b。 取100ml烧杯加入大约80ml蒸馏水,磁力搅拌加热70℃依次加入已经称量 好的药品NiSO 4·6H 2 O 5.94g ,C 6 H 5 Na 3 O 7 ·2H 2 O 5.7g,CH 3 COONa·3H 2 O 2.49g , NaH 2PO 2 ·H 2 O 2.41g, 硫酸溶液a,每次在加入药品时要用玻璃棒搅拌,等完全溶 解再加入下一种药品,溶解完全后在想烧杯中加蒸馏水使其达到100ml刻度,镀液配制完成 取100ml烧杯加入称量好的Na 3 PO4·4H2O粉末,(如有块状的药品应先研磨成粉末状)在加入100ml蒸馏水,放入干净的磁力搅拌子在磁力加热器中加热60℃溶解。 2.表面处理及镀镍 将样品铜片清洗并擦拭干净出去表面附着的粉尘,之后放入配置好的Na 3 PO4溶液中,再将烧杯放入超声波仪中,60℃水温(事先调成好),100%功率超声处

化学镀镍相关知识

一、化学镀镍溶液的成分分析 为了保证化学镀镍的质量,必须始终保持镀浴的化学成分、工艺技术参数在 最佳范围(状态),这就要求操作者经常进行镀液化学成分的分析与调整。 1.Ni2+浓度 镀液中镍离子浓度常规测定方法是用EDTA络合滴定,紫脲酸胺为指示剂。 试剂 (1)浓氨水(密度:0.91g/ml)。 (2)紫脲酸胺指示剂(紫脲酸胺:氯化钠=1:100)。 (3)EDTA容液0.05mol,按常规标定。 分析方法: 用移液管取出10ml冷却后的化学镀镍液于250ml的锥形瓶中,并加入100ml蒸馏水、15ml浓氨水、约0.2g指示剂,用标定后的EDTA溶液滴定, 当溶液颜色由浅棕色变至紫色即为终点。 镍含量的计算: C Ni2+= 5.87 M·V (g/L) 式中M——标准EDTA溶液的摩尔浓度; V——耗用标准EDTA溶液的毫升数。 2.还原剂浓度 次亚磷酸钠NaH2PO2·H2O浓度的测定 其原理是在酸性条件下,用过量的碘氧化次磷酸钠,然后用硫代硫酸钠溶液反滴定自剩余的碘,淀粉为指示剂。 试剂 (1)盐酸1:1。 (2)碘标准溶液0.1mol按常规标定。 (3)淀粉指示剂1%。 (4)硫代硫酸钠0.1mol按常规标定。 分析方法: 用移液管量取冷却后的镀液5ml于带盖的250mL锥形瓶中;加入盐酸 25mL碘标准溶液于此锥形瓶中,加盖,置于暗处0.5h(温度不得低于25℃); 打开瓶盖,加入1mL淀粉指示剂,并用硫代硫酸钠标准溶液滴定至蓝色消 失为终点。 计算: C NaH2PO2·H2O = 10.6(2M1V1-M2V2) (g/L) 式中M1——标准碘溶液的摩尔浓度; V1——标准碘溶液毫升数;

《电化学》实验教学大纲

【课程编号】010090 《电化学》实验教学大纲 Experiments in Electrochemistry 【是否独立授课】否【实验学时】16 【编写】熊友泉【审核】田继红 一、授课对象 金属材料工程专业(腐蚀与防护方向)四年制本科生。 二、课程类型 专业限选课。 三、实验的性质、目的与任务 1、实验的性质 与专业基础课---《电化学理论及测试》的内容配套,与专业课---《金属腐蚀学》、《电镀理论与工艺》的内容相关。 2、实验的目的 经过本实验的训练,使学生加深对电化学基本理论的理解,同时掌握常用的电化学测试技术,为今后运用电化学测试技术研究专业课题奠定必要的基础。 3、实验的任务 教会学生掌握常用的电化学测试技术,使学生能够根据工作需要正确地配制三电极体系,采用适当的装置测出所需的数据,进行数据处理并写出实验报告。 四、实验内容和学时分配 五、实验内容与实验要求 实验一 (1)内容: 恒电流法测定阴极极化曲线。 (2)要求: 掌握恒电流法测定稳态极化曲线的技术。 了解光亮剂对镀锌阴极极化曲线的影响。 2、实验二 (1)内容: 恒电位法测定阳极极化曲线。 (2)要求:

掌握恒电位法测定稳态极化曲线的技术。 了解氯离子对镀镍阳极极化曲线的影响。 3、实验三 (1)内容: 线性电位扫描法测定金属腐蚀速度。 (2)要求: 掌握线性电位扫描法测定金属腐蚀速度的技术。 了解硫脲、六次甲基四胺之类的缓蚀剂对碳酸在硫酸溶液中腐蚀速度的影响。 4、实验四 (1)内容: 三角波电位扫描法测定不锈钢的点蚀电位、再钝化电位。 (2)要求: 掌握三角波电位扫描法测定不锈钢的点蚀电位、再钝化电位的技术。 了解氯离子对不锈钢在硫酸溶液中腐蚀行为的影响。 5、实验五 (1)内容: 恒电位李沙育图形法测定A3钢在3.5%NaCl溶液中的交流阻抗。 (2)要求: 掌握恒电位李沙育图形法测定电极交流阻抗的技术。 掌握根据腐蚀电极交流阻抗求金属腐蚀速度的方法。 六、主要参考书 [1] 刘永辉.电化学测试技术.北京航空航天大学出版社,1986. [2] 田昭武电.化学研究方法.科学出版社,1984. [3](苏)L.I.安德罗波夫.理论电化学.高等教育出版社,1982

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

化学镍金的工艺

化学镍金的工艺 Tags: 化学镍金,印制电路板, 积分Counts:907 次 本文在简单介绍印制板化学镀镍金工艺原理的基础上,对化学镍金之工艺流程、化学镍金之工艺控制、化学镍金之可焊性控制及工序常见问题分析进行了较为详细的论述。在一个印制电路板的制造工艺流程中,产品最终之表面可焊性处理,对最终产品的装配和使用起着至关重要的作用。综观当今国内外,针对印制电路板最终表面可焊性涂覆表面处理的方式,主要包括以下几种:Electroless Nickel and Immersion Gold形电镀铜的常见缺陷及故障排除。 1.前言 由于行业竞争的激烈,印制板的制造商不断降低成本提高产品质量,追求零缺陷,以质优价廉取胜。而客户对印制板的要求也没有单纯停留在对产品性能的可靠性上,同时对产品的外观也提出了更严格的要求。而图形电镀铜作为化学沉铜的加厚层或其它涂覆层的底层,其质量与成品的关系可谓休戚相关“一荣俱荣,一损俱损”。所以图形电镀铜上的任何缺陷如镀层粗糙、麻点针孔、凹坑、手印等的存在,严重影响成品的外观,透过涂覆其上的阻碍或铅锡镀层或是镍金层,都能清楚的显露出来。 本文主要叙述图形电镀铜常见的系列故障及缺陷,并针对这些缺陷进行跟踪调查、模拟实验,找出产生缺陷的成因,制定切实的纠正措施,保证生产的正常进行。 2.缺陷特点及成因 2.1 镀层麻点 图形电镀铜上出现麻点,在板中间较为突出,退完铅锡后铜面不平整,外观欠佳。 刷板清洁处理后表面麻点仍然存在,但已基本磨平不如退完锡后明显。此现象出现后首先想到电镀铜溶液问题,因为出现故障的前一天(4月2日)刚对溶液进行活性炭处理,步骤如下:1)在搅拌条下件下加入2升H2O2 2)充分搅拌后将溶液转至一个备用槽中,加入4kg活性碳细粉,并加入空气搅拌2小时,之后关闭搅拌,让溶液沉降。 从调查中发现,生产线考虑到次日有快板,当晚将溶液从备用槽中转回工作槽。未经过充分过滤沉降活性炭,而转移溶液时未经循环过滤泵(慢)直接从工作槽的输出管理返回(管道粗,快)。因为溶液转回工作槽后已过下班时间,电镀人员没有小电流密度空镀处理阳极。在4月3日按新开缸液加完光亮剂FDT-1就开始电镀。 问题已经清楚,电镀铜上有麻点,来源于电渡溶液里的活性炭颗粒或其它脏东西。因为调度安排工作急,电镀人员未按照工艺文件的程序进行操作,溶液没有充分循环过滤,导致溶液里的机械杂质影响镀层质量。另一个因素是磷铜阳极清洗后,未通过电解处理直接工作,没来得及在阳极表面生成一层黑色均匀的“磷膜”,导致Cu+大量积累,Cu+水解产生铜粉,致使镀层粗糙麻点。 金属铜的溶解受控制步骤制约,Cu+不能迅速氧化成Cu2+。而阳极膜未形成,Cu-e.Cu2+ 的反应不断以快的方式进行,造成Cu+的积累,而Cu+具有不稳定性,通过歧化反应:2Cu+.Cu2+Cu,所生成的会在电镀过程中以电泳的方式沉积于镀层,影响镀层的质量。阳极经过小电流电解处理后生成的阳极膜能有效控制Cu的溶解速度,使阳极电流效率接近阴极电流效率,镀液中的铜离子保持平衡,阻止Cu+的产生,

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-

化学镀和电镀的知识点电镀镍与化学镀镍的区别

化学镀和电镀的知识点电镀镍与化学镀镍的区别 化学镀和电镀的知识点电镀镍与化学镀镍的区别 (2012-05-21 09:46:29) 转载▼ 化学镀和电镀的知识点电镀镍与化学镀镍的区别 1. 化学镀镍层是极为均匀的,只要镀液能浸泡得到,溶质交换充分,镀层就会非常均匀,几乎可以达到仿形的效果。 2. 化学镀目前市场上只有纯镍磷合金的一种颜色,而电镀可以实现很多色彩。 3. 化学镀是依靠在金属表面所发生的自催化反应,化学镀与电镀从原理上的区别就是电镀需要外加的电流和阳极。 4. 化学镀过以对任何形状工件施镀,但电镀无法对一些形状复杂的工件进行全表面施镀。 5. 电镀因为有外加的电流,所以镀速要比化学镀快得我,同等厚度的镀层电镀要比化学镀提前完成。 6. 高磷的化学镀镍层为非晶态,镀层表面没有任何晶体间隙,而电镀层为典型的晶态镀层。 7. 化学镀层的结合力要普遍高于电镀层。 8. 化学镀由于大部分使用食品级的添加剂,不使用诸如氰化

物等有害物质,所以化学镀比电镀要环保一些。关于化学镀镍层的工艺特点 1. 厚度均匀性 厚度均匀和均镀能力好是化学镀镍的一大特点,也是应用广泛的原因之一,化学镀镍避免了电镀层由于电流分布不均匀而带来的厚度不均匀,电镀层的厚度在整个零件,尤其是形状复杂的零件上差异很大,在零件的边角和离阳极近的部位,镀层较厚,而在内表面或离阳极远的地方镀层很薄,甚至镀不到,采用化学镀可避免电镀的这一不足。化学镀时,只要零件表面和镀液接触,镀液中消耗的成份能及时得到补充,任何部位的镀层厚度都基本相同,即使凹槽、缝隙、盲孔也是如此。 2. 不存在氢脆的问题 电镀是利用电源能将镍阳离子转换成金属镍沉积到阳极上,用化学还原的方法是使镍阳离子还原成金属镍并沉积在基 体金属表面上,试验表明,镀层中氢的夹入与化学还原反应无关,而与电镀条件有很大关系,通常镀层中的含氢量随电流密度的增加而上升。3. 很多材料和零部件的功能如耐蚀、抗高温氧化性等均是由材料和零部件的表面层体现出来,在一般情况下可以采用某些具有特殊功能的化学镀镍层取代 用其他方法制备的整体实心材料,也可以用廉价的基体材料化学镀镍代替有贵重原材料制造的零部件,因此,化学镀镍

南昌市2020年高三上学期开学化学试卷

南昌市2020年高三上学期开学化学试卷 姓名:________ 班级:________ 成绩:________ 一、选择题 (共18题;共36分) 1. (2分)把a、b、c、d四块金属浸泡在稀H2SO4中,用导线两两相连可以组成各种原电池。若a、b相连时,a上发生氧化反应;c、d相连,d上有气体逸出;a、c相连,a极减轻;b、d相连,H+向b极移动。则四种金属的活动顺序为() A . a>b>c>d B . a>c>b>d C . a>c>d> D . b>d>c>a 2. (2分) (2016高一下·温州期中) 下列物质不属于高分子化合物的是() A . 油脂 B . 淀粉 C . 蛋白质 D . 纤维素 3. (2分) (2018高一上·大理期中) 下列叙述中正确的是() A . 液态HCl、固体NaCl均不导电,所以HCl、NaCl均是非电解质 B . NH3、CO2的水溶液均导电,所以NH3、CO2均是电解质 C . 铜、石墨均导电,所以它们均是电解质 D . 蔗糖、酒精在水溶液和熔融状态下均不导电, 所以它们均是非电解质 4. (2分) (2017高一上·广东期中) 用NA表示阿伏伽德罗常数,下列有关说法正确的是() A . 71 g Cl2所含原子数为2NA B . 在常温常压下,1 mol氦气含有的原子数为2NA

C . 0.1L0.5mol/LCH3COOH溶液中含有的氢离子数为0.05NA D . 标准状况下,1 mol H2O和1 mol H2的体积都约为22.4 L 5. (2分)用下列装置不能达到有关实验目的的是() A . 用甲图装置证明ρ(煤油)<ρ(钠)<ρ(水) B . 用乙图装置制备Fe(OH)2 C . 用丙图装置制取金属锰 D . 用丁图装置比较NaHCO3和Na2CO3的热稳定性 6. (2分)下列正确的叙述有() ①CO、NO、P2O5均为酸性氧化物 ②Ca(HCO3)2、SO3、FeCl3均可由化合反应制得 ③碘晶体分散到酒精中、饱和氯化铁溶液滴入沸水中所形成的分散系分别为:溶液、胶体 ④金属元素和非金属元素形成的化合物一定是离子化合物 ⑤烧碱、次氯酸、氯气按顺序分类依次为:强电解质、弱电解质和非电解质. A . ①②③⑤ B . ②③⑤ C . ②③ D . 全部 7. (2分) (2016高三上·怀仁期中) 下列实验中,对于杂质(括号中的物质为杂质)的检验和除杂方法均正确的是()

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

优秀的化学镀镍,这些步骤一个都不能少!

优秀的化学镀镍,这些步骤一个都不能少! 化学镀镍不受镀件形状的影响,对于形状复杂怪异的仪器零件、管道或容器内壁,甚至是特殊条件下的阀和搅拌器等均能提供非常均匀的镀层。这些是其他电镀工艺难以实现的,而且化学镀镍生产设备比较简单、操作方便,因此化学镀镍被广泛应用于各种设备零件。 其次,化学镀镍有优异的耐磨性能和耐腐蚀性能,因此被用于制造手术刀和缝合器等医疗器械、航天航空器发动机的零件、轴和滚筒类的零件、大型模具或零件、高精密零件等。 第三,化学镀镍的均匀厚度和始终如一的电热性等物理性能,使其在电子工业上也大放异彩,经过化学镀镍能提高电子元件的可靠性,目前计算机生产中的硬盘、驱动器、软盘、光盘、打印机鼓等绝大部分都采用了化学镀镍。 化学镀镍的工艺流程包括前处理、化学镀镍和后处理3大部分,每一部分都对化学镀镍的最终效果起关键性作用。 化学镀镍前处理包括了研磨抛光、除油、除锈、活化等过程,与其他电镀加工的方法类似,其中研磨和机械抛光是对待镀件表面进行整平处理的机械加工过程;除油、除锈则是为了除去待镀件表面的油污和锈迹,以便镀层结合更牢固;活化是为了是待镀件获得充分活化的表面,以催化化学镀反应的进行。 化学镀镍的操作在这里就不详细叙述了,下面来了解一下经过化学镀镍操作后,如何做好最后一个步骤:化学镀镍后处理,来提升其效果性能或为后续的二次电镀做好准备。

零件在化学镀镍后必须采取清洗和干燥,目的在于除净零件表面残留的化学镀液、保持镀层具有良好的外观,并且防止在零件表面形成“腐蚀电池”条件,保证镀层的耐蚀性。除此之外,为了不同的目的和技术要求还可能进行如下后续处理。 1、烘烤除氢,提高镀层的结合强度,防止氢脆。 2、热处理,改变镀层组织结构和物理性质,如提高镀层硬度和耐磨性。 3、打磨抛光,提高镀层表面光亮度。 4、铬酸盐钝化,提高镀层耐蚀性。 5、活化和表面预备,为了涂覆其他金属或非金属涂层,提高镀层耐蚀性、耐磨性或者进行其他表面功能化处理。 我们可以看到,要做好化学镀镍的加工,前处理与后处理是极其重要的。其实不仅是化学镀镍,阳极氧化、电镀锌、镀硬铬、不锈钢表面处理等电镀加工都需注意前处理与后处理。因此拥有一套完善成熟的电镀处理流程对于电镀企业来说是重中之重。

化学镀镍

化学镀镍 1 化学镀的定义 化学镀是在无电流通过(无外界动力)时借助还原剂在同一溶液中发生的氧化还原作用,从而使金属离子还原沉积在零件表面上的一种镀覆方法. M n+ + ne(由还原剂提供的) 催化表面M0 2 化学镀与电镀的区别 电镀是利用外电流将电镀液中的金属离子在阴极上还原成金属的过程。而化学镀是不外加电流,在金属表面的催化作用下经化学还原法进行的金属沉积过程。 3 化学镀的优缺点 优点: (1)可以在由金属,半导体和非导体等各种材料制成的零件上镀覆金属。 (2)无论零件的几何形状如何复杂,凡能接触到溶液的地方都能获得厚度均匀的镀层。 (3)可以获得较大厚度的镀层,甚至可以电铸。 (4)无需电源。 (5)镀层致密,孔隙小。 (6)镀层往往具有特殊的化学,机械或磁性能。 缺点: (1)溶液稳定性差,溶液维护,调整和再生等比较麻烦,成本比电镀高。 (2)镀层常显示出较大的脆性。 4 化学镀镍和电镀镍制品性能比较

5 化学镀能获得镀层的构成 (1)纯金属镀层,如C u Sn Ag Au Ru Pd (2)二元合金镀层,如Ni—P Ni—B C o—P C o—B (3)三元及四元合金镀层,如Ni—Co—P Ni—W—Sn—P (4)化学复合镀层 6 化学镀镍的定义 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成膜技术. 7 化学镀镍的基本工艺 如同其他湿法表面处理一样,化学镀镍包括镀前处理、施镀操作、镀后处理各部分工艺序列组成,正确地实施工艺全过程才能获得质量合格的镀层。然而,与电镀工艺比较,化学镀镍工艺全过程应格外仔细。化学镀取决于在工件表面均匀一致的、迅速成的初始状态(起镀过程),化学镀镍并无外力启动和帮助克服任何表面缺陷;于是,工件一进入镀液即形成均匀一致的沉积界面,这一点很重要,因为化学镀是靠表面条件启动的,即异相表面自催化反应,而不是电力。一般来说,化学镀镍液比较电镀液更加敏感娇弱。其中各项化学成份的平衡、工艺参数的可操作范围比较狭窄;对于污染物的耐受能力较差,甚至ppm级的重金属离子就可能造成镀层性能恶化或漏镀、停镀;考虑到化学镀液的寿命,比较电镀液而言,十分有限,需要给予更多的维护,尽可能延长化学镀液寿命是十分重要的。 8 化学镀镍的简单原理 第一步溶液中的次磷酸根在催化表面上催化脱氢,同时氢化物离子转移到催化表面,而本身氧化成亚磷酸根。 [H 2PO 2]—+ H 2O 催化表面[HPO3] 2—+ H++ 2[H]—(吸附于催化表面) 第二步吸附于催化表面上的活性氢化物与镍离子进行还原反应而沉积镍,而本身氧化成氢气。 Ni2++ 2[H]—Ni0 + H2 总反应式为 2H 2PO 2—+ 2H 2O + Ni2+ Ni0 + H2 + 4 H++ 2HPO32— 部分次磷酸根被氢化物还原成单质磷,同时进入镀层 H 2PO 2—+ [H]—(催化表面)P + H 2O + OH— 上述还原反应是周期地进行的,其反应速度取决于界面上的pH值。pH值较高时,镍离子还原容易;而pH值较低时磷还原变得容易,所以化学镀镍层中含磷量随pH值升高而降低。 除上述反应外,化学镀中还有副反应发生,即 H 2PO 2—+ H 2O 催化表面H++ [H PO 3]2—+ H2 Ni 加入槽中的次磷酸盐最终约90%转化为亚磷酸盐, 亚磷酸镍溶解度低,当有络合剂存在,游离镍离子少时,不产生沉淀物.当有亚磷酸镍固体沉淀物存在时,将触发溶液的自分解.在化学镀中不可避免地会有微量的镍在槽壁和镀液中析出,容易导致自催化反应在均相中发生,需要用稳定剂加以控制.反应中生成的氢离子将降低镀液pH值,从而降低沉积速度,所以需加pH值缓冲剂及时调整pH值.

电镀的基础知识

1. 1电镀定意 电镀(electroplating)是一种电离子沉积过程(electrodepos- ition process),是利用电极(electrode)通过电流,使金属附着在物体表面上,其目的为改变物体表面的特性或尺寸。 1. 2电镀目的 是在基材上镀上金属镀层(deposit),改变基材表面性质或尺寸。例如赋予金属表面的光泽美观、物品防锈、防止磨耗;提高导电度、润滑性、强度、耐热性、耐候性;热处理的防渗碳、氮化;尺寸或磨耗的零件修补。 1. 3各种镀金方法 电镀法(electroplating) 无电镀法(electroless plating) 热浸法(hot dip plating) 熔射喷镀法(spray plating) 塑料电镀(plastic plating) 浸渍电镀(immersion plating) 渗透镀金(diffusion plating) 阴极溅镀(cathode supptering) 真空离子电镀(vacuum plating) 合金电镀(alloy plating) 复合电镀(composite plating 局部电镀(selective plating) 穿孔电镀(through-hole plating) 笔电镀(pen plating) 电铸(electroforming) 1.4 电镀基本知识 电镀大部分是在液体(solution)下进行,而且大多是在水溶液(aqueous solution)中电镀,大约有30种的金属可由水溶液进行电镀,例如:铜Cu、镍Ni、铬Cr、锌Zn、镉Cd" 、铅Pb、金Au、银Ag、铂Pt、钴Co、锰Mn、锑Sb、铋Bi、汞Hg、镓Ga、铟In、铊、As、Se、T e、Pd、Mn、Re、Rh、Os、Ir、Nb、W等等。 有些金属必须由非水溶液进行电镀,例如:锂、钠、钾、铍、镁、钙、锶、钡、铝、La、Ti、Zr、Ge、Mo等等。可由水溶液及非水溶液的电镀金属有:铜、银、锌、镉、锑、铋、锰、钴、镍等等。 还包括以下几项:溶液性质物质反应化学式电化学界面物理化学材料性质 1.4.1 溶液 被溶解之物质称为溶质(solute),使溶质溶解之物质称为溶剂(solute)。溶剂为水之溶液称之水溶液(aqueous solution)。表示溶质溶于溶液中之量为浓度(concentration)。在一定量的溶剂中,溶质能溶解之最大量值称之溶解度(solubility)。达到溶解度值之溶液称之为饱和溶液(saturated solution),反之为非饱和溶液(unsaturated solution)。溶液之浓度,在生产和作业管理中,使用易了解和方便的重量百分比浓度(weight percentage)和常用的摩尔浓度(molal concentration)。 1.4.2 物质反应(reaction of matter) 在电镀处理过程中,有物理变化及化学变化,例如研磨、干燥等为物理反应,电解过程有化学反应,我们必须充分了解在处理过程中的各种物理和化学反应的相互关系及影响。

材料表面处理技术实训

《材料表面处理技术实训》课程标准 1、课程性质 《材料表面处理技术实训》课程是金属材料与热处理技术专业一门实践性较强的专业实训课程。要求学生理解并掌握镁合金化学镀镍工艺与方法、电镀镍及镍合金工艺与方法、电镀铜及铜合金工艺与方法等表面处理技术方法,为从事材料表面改性工艺编制工作奠定基础。 2、设计思路 《材料表面处理技术实训》的总体设计思路:在已传授专业核心课程《电镀理论与工艺》、《表面工程技术》和《涂装工艺学》的基础上,将书本知识的传授与动手能力的相结合,理论与实践相结合来发展职业能力。本课程以不同材料表面处理岗位能力需求为主线,使学生

掌握表面处理基础知识,并将所学知识系统化,初步形成解决实际问题的能力,以及相关技术管理的能力,并注意渗透相关学科的知识,逐步培养学生的辩证思维。 该门课程建议总学时为52,学分为2分。 3、课程目标 知识目标: ●镁合金化学镀镍工艺与方法; ●电镀镍及镍合金工艺与方法; ●电镀铜及铜合金工艺与方法; ●电镀锌及锌合金工艺与方法。 职业能力目标: ●培养学生理论联系实际,现场分析及解决实际问题的能力; ●通过实习动手提高实际操作技能; ●熟悉材料表面处理技术车间布置,并初步具有一定的技术管理能力。 4、课程内容设计和任务分析

5 、教材编选建议 (1)教材应按照职业能力的需求和学生更深一步的学习来编写; (2)教材内容应体现先进性、通用性、实用性,要将本专业新技术、新工艺及时地纳入教材,使教材更贴近本专业的发展和实际需要。 6、教学方法建议 采用“以教师为主导,学生为主体”和“理论与实践相结合”的教学方法,这样才能调动学生学习的积极性和主动性,鼓励学生多思考,勤动手,培养学生的创新意识,达到实践教学的目的。 在实践教学过程中要加强职业道德教育,把学生思想品德教育、职业道德教育、劳动纪律教育和安全教育贯穿于实训教学的全过程。提高学生的实训效率,强化实践技巧的熟练程度。 实践教学过程应注意多结合实例进行分析讲解;根据实际情况和条件组织学生到相关企业参观学习或去企业在企业的配合下进行现场教学。

化学镀工艺流程详解.

化学镀工艺流程 化学镀是一种在无电流通过的情况下,金属离子在同一溶液中还原剂的作用下通过可控制的氧化还原反应在具有催化表面(催化剂一般为钯、银等贵金属离子的镀件上还原成金属,从而在镀件表面上获得金属沉积层的过程,也称自催化镀或无电镀。化学镀最突出的优点是无论镀件多么复杂,只要溶液能深入的地方即可获得厚度均匀的镀层,且很容易控制镀层厚度。与电镀相比,化学镀具有镀层厚度均匀、针孔少、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;但化学镀镀层质量不很好,厚度上不去,且可镀的品种不多,故主要用于不适于电镀的特殊场合。 近年来, 化学镀技术得到了越来越广泛的应用,在各种非金属纤维、微球、微粉等粉体材料上施镀成为研究的热点之一;用化学镀方法可以在非金属纤维、微球、微粉镀件表面获得完整的非常薄而均匀的金属或合金层,而且镀层厚度可根据需要确定。这种金属化了的非金属纤维、微球、微粉镀件具有良好的导电性,作为填料混入塑料时能获得较好的防静电性能及电磁屏蔽性能,有可能部分取代金属粉用于电磁波吸收或电磁屏蔽材料。美国国际斯坦福研究所采用在高聚物基体上化学镀铜来研制红外吸收材料。毛倩瑾等采用化学镀的方法对空心微珠进行表面金属化改性研究,发现改性后的空心微珠具有较好的吸波性能,可用于微波吸收材料、轻质磁性材料等领域。 化学镀所需仪器:电热恒温水浴锅;8522型恒温磁力搅拌器控温搅拌;增力电动搅拌机。化学镀工艺流程:机械粗化→化学除油→水洗→化学粗化→水洗→敏化→水洗→活化→水洗→解胶→水洗→化学镀→水洗→干燥→镀层后处理。 1化学镀预处理 需进行化学镀的镀件一般不溶于水或者难溶于水。化学镀工艺的关键在于预处理,预处理的目的是使镀件表面生成具有显著催化活性效果的金属粒子,这样才能最终在基体表面沉积金属镀层。由于镀件微观表面凸凹不平,必须进行严格的镀前预处理,否则易造成镀层不均匀、密着性差,甚至难于施镀的后果。

实验15_光亮镀锌及化学镀镍实验报告

5.3数据处理 (1)电镀锌的电流密度:J=I/S=0.8A/(3.5cm×3.5cm×2)=0.0326A/cm2 (2)碱性光亮镀锌的电流效率: 实验中锌的实际析出量为: 第一次镀锌:113.5mg/(0.8A×10min×60s/min)=0.2364mg/C 第二次镀锌:111.0mg/(0.8A×10min×60s/min)=0.2312mg/C 锌的理论析出量为0.339 mg/C 则镀锌的电流效率为: 第一次镀锌:(0.2364 mg/C)/(0.339 mg/C)×100%=69.73% 第二次镀锌:(0.2312mg/C)/(0.339 mg/C)×100%=68.20% (3)质量法测得第一次镀锌的镀层厚度: [0.1135g/(7.17g/cm3)/(3.5cm×3.5cm)]/2=6.461×10-4cm 质量法测得第二次镀锌的镀层厚度: [0.1110g/(7.17g/cm3)/(3.5cm×3.5cm)]/2=6.319×10-4cm (4)镍磷合金镀层的厚度:(0.0403g/(8.30g/ cm3))/( 3.5cm×3.5cm)=3.964×10-4cm 化学镀镍的沉积速度:3.964um/(20min×1/60h/min)=11.892um/h (5) 孔隙率:41/(3.3cm×3.3cm) = 3.76个/cm2 (6)评价两种镀层的外观:用镀锌法镀后得到的铁片表面较光滑和有光泽,而且镀层较厚,但均匀度不够高;用化学镀镍法得到的铁片表面光滑,镀层均匀,但光泽不及化学镀锌好,且镀层较薄。 6 讨论与分析 6.1本实验中镀锌用电流0.8A,因为反应速度较快能得到镀层比较好的铁片。 6.2由计算电流效率可知,本实验电流效率偏小,可能是因为电流较大,搅拌速度较快使得镀层较难附着在铁片上。 6.3计算的孔隙率较小,滤纸上的斑点都是较小的,几乎没有连起来的斑点,可能是因为小气泡,以及预处理不够到位,或者含有其他杂质造成的。 6.4本次实验需要对铁片进行退锌、除灰、除油的预处理,这是实验成功的关键,实验时应尽量避免用手触碰而使其沾上油污,影响镀层质量。 6.5本组比较两种方法发现,镀锌过程出泡不是很均匀,且有一侧有大量气泡,另一侧较少,因此均匀度不够好。而化学镀镍过程气泡均匀出现,因此镀层较均匀。

有关电镀的小知识中英文对照版

电镀主要是用于各类产品的表面处理效果。 电镀分为水镀以及真空镀。 镀(Plating); 电镀(Electroplating)一般我们跟国外客户谈到这个问题就用这个单词。 自催化镀(Auto-catalytic Plating), 一般称为"化学镀(Chemical Plating)"、 "无电镀(Electroless Plating)"等 浸渍镀(Immersion Plating) 氧化又是另一种表面处理效果,主要用于铝件 阳极氧化(Anodizing) 化学转化层(Chemical Conversion Coating)) 钢铁发蓝(Blackening),俗称"煲黑 钢铁磷化(Phosphating) 铬酸盐处理(Chromating) 金属染色(Metal Colouring) 涂装(Paint Finishing),包括各种涂装如手工涂装、静电涂装、电泳涂装等 热浸镀(Hot dip) 热浸镀锌(Galvanizing),俗称"铅水 热浸镀锡(Tinning) 乾式镀法 物理气相沈积法(Physical Vapor Deposition) 真空镀(Vacuum Plating). 离子镀(Ion Plating) , P) 化学气相沈积法(Chemical Vapor Deposition) 1、水电镀: Galvanic plating 2、 主要工艺是将需电镀的产品放入化学电镀液中进行电镀。 2、真空离子镀,又称真空镀膜:Ion plating 3.一般适用范围较广,如ABS料、ABS+PC料、PC料的产品。同时因其工艺流程复杂、环境、设备要求高,单价比水电镀昂贵。现对其工艺流程作简要介绍:产品表面清洁、去静电--〉喷底漆--〉烘烤底漆--〉真空镀膜--〉喷面漆--〉烘烤面漆--〉包装。 以下資料來源世贸人才网 电镀electroplating 利用电解在制件表面形成均匀、致密、结合良好的金属或合金沉积层的过程。 电镀用阳极anodes for plating 电解浸蚀electrolytic pickling 金属制件作为阳极或阴极在电解质溶液中进行电解以清除制件表面氧化物和锈蚀物的过程。

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