化学镀镍的表面处理

化学镀镍的表面处理
化学镀镍的表面处理

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

化学镀镍废液的再生和处理方法

化学镀镍废液的再生和处理方法 Regeneration and Treatment methods of Electroless Nickel Plating Baths 研发中心邱海兵 摘要:介绍了化学镀镍废液的再生和处理方法,综述了各种方法国内外的研究现状,并对其优缺点进行了介绍。 关键词:化学镀镍;废液;再生;处理方法 Abstract:The main regeneration and treatment methods of spent electroless nickel plating were introduced. The worldwide current research of these methods was reviewed, and the treatment principles, advantages and disadvantages of these methods were introduced. Keywords:electroless nickel plating;spent baths;regeneration;treatment 在表面处理技术中,化学镀占有很重要的位置。自1946年化学镀镍技术问世以来,由于其具有优秀的均匀性、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。 由于化学镀镍液老化产生的废液以及镀件漂洗、地板冲刷、设备跑冒滴漏产生的废水,均含有镍、磷以及有机物,尤其化学镀镍废液中含有2~7g/L的镍,80~200g/L的磷及大量有机物,如不经处理任意排放,不仅会给环境造成严重污染,同时也是对资源的浪费。因此有效处理化学镀镍废液,使其中的环境污染物变废为宝,得到资源化利用,减少对环境污染、减少对生态的破坏,实现经济效益、环境效益和社会效益的协调统一,有着非常重要的意义。 1、化学镀镍废液 化学镀镍镀液主要由金属盐、还原剂、pH缓冲剂、稳定剂或络合剂等组成,镍盐用得最多的是硫酸盐,还有氯化物或者醋酸盐。还原剂主要是次亚磷酸盐、硼氢化物等。用次亚磷酸盐作还原剂的化学镀镍镀得的镀层是一种镍磷合金。以硼氢化物或胺基硼烷作还原剂得到的

化学镀镍与电镀镍工艺相互之间的区别

化学镀镍与电镀镍工艺及相互之间的区别 1 电镀镍 电镀是一种电化学过程,也是一种氧化还原过程。电镀镍是将零件浸入镍盐的溶液中作为阴极,金属镍板作为阳极,接通直流电源后,在零件上就会沉积出金属镍镀层。电镀镍的配方及工艺条件见表1。 电镀镍的工艺流程为:①清洗金属化瓷件;②稀盐酸浸泡;③冲净;④浸入镀液; ⑤调节电流进行电镀; ⑥自镀液中取出;⑦冲净;⑧煮;⑨烘干。 表1 电镀镍的配方及工艺条件 成分含量/g/L 温度 /0C PH值电流密度 /A/dm2 硫酸镍硫酸镁硼酸氯化钠 100-170 21-30 14-30 4-12 室温5-6 0.5 电镀镍的优点是镀层结晶细致,平滑光亮,内应力较小,与陶瓷金属化层结合力强。电镀镍的缺点是:①受金属化瓷件表面的清洁和镀液纯净程度的影响大,造成电镀后金属化瓷件的缺陷较多,例如起皮,起泡,麻点,黑点等;②极易受电镀挂具和在镀缸中位置不同的影响,造成均镀能力差,此外金属化瓷件之间的相互遮挡也会造成瓷件表面有阴阳面的现象;③对于形状复杂或有细小的深孔或盲孔的瓷件不能获得较好的电镀表面;④需要用镍丝捆绑金属化瓷件,对于形状复杂、尺寸较小、数量多的生产情况下,需耗费大量的人力。 2 化学镀镍 化学镀镍又称无电镀或自催化镀,它是一种不加外在电流的情况下,利用还原剂在活化零件表面上自催化还原沉积得到镍层,当镍层沉积到活化的零件表面后由于镍具有自催化能力,所以该过程将自动进行下去。一般化学镀镍得到的为合金镀层,常见的是Ni-P合金和Ni-B合金。相较Ni-P合金而言,Ni—B合金的熔焊能力更好,共晶温度高,内应力较小,是一种更为理想的化学镀镍方式。但本文着重讨论的是Ni-P合金镀层。 化学镀镍的配方及工艺条件见表2。 表2化学镀镍的配方及工艺条件 成分含量/g/L 温度 /0C PH值 硫酸镍次磷酸钠柠檬酸钠氯化铵 45-50 45-60 20-30 5-8 85 9.5 化学镀镍的工艺流程为:①清洗金属化瓷件;②冲洗;③活化液浸泡;④冲净; ⑤还原液浸泡;⑥浸入镀液并不时调节pH值;⑦自镀液中取出;⑧冲净;⑨煮;

酸性化学镀镍络合剂的研究

2008年8月襄樊学院学报 Aug.,2008第29卷第8期 Journal of Xiangfan University V ol.29No.8 酸性化学镀镍络合剂的研究 肖作安,占 丹 (襄樊学院化学与生物科学系,湖北襄樊441053) 摘要:通过考察乳酸,酒石酸,柠檬酸和有机酸Y 组成的复合络合剂对镀速的影响,确定了合适的复合络合剂,其中复合络合剂由柠檬酸与有机酸Y 组成,柠檬酸含量为10g/L ,有机酸Y 为20g/L.测定了该酸性化学镀镍的镀层的结合力以及孔隙率与耐蚀性,结果表明,该化学镀镍层光亮平整,结合力强,孔隙率分布较窄,耐硝酸点蚀120s ,具有优良的耐蚀性能. 关键词:化学镀镍;络合剂;耐蚀性 中图分类号:TQ153.1文献标志码:A 文章编号:1009-2854(2008)08-0031-04 随着科技的发展,人类对材料的性能要求越来越高,一些表面处理技术极大地拓宽了金属材料的应用范围,化学镀镍作为一项表面处理技术,以其工艺简便、镀层均匀及优异的耐蚀性、耐磨性等特殊性能而 日益受到人们的重视,得到迅速发展,广泛应用于航空、汽车、电子、计算机、石油、化工、机械等领域,有着非常广阔的发展前景[1-4]. 化学镀镍通常以次亚磷酸钠为还原剂,槽液分为酸性和碱性两种,应用较普遍的是酸性镀镍,其稳定性好,镀层光亮细致,本实验就选择在酸性体系进行化学镀镍.一般单一络合剂能得到光亮银白色、无针孔、表面光滑平整的镀层,但很难获得镀层美观、性能优良的整体效果.因此,本实验探索了一种新型的复合络合剂,能使镀液更稳定,使用寿命长,镀层美观,而且性能更优良. 1实验部分 1.1基体材料 基体材料为45#钢,其表面积均为4cm 2. 1.2工艺流程 化学除油-水清洗-除锈(盐酸洗液)–蒸馏水洗-施镀-水洗-干燥.1.3施镀工艺 其施镀工艺规范如下. 六水合氯化镍40g/L -100g/L ,次亚磷酸钠10g/L-30g/L ,乙酸钠10g/L-50g/L ,硼酸10g/L-50g/L ,稳定剂0.1m g/L ,pH 值3-6,温度75℃-95℃. 本实验主要研究常见的3种络合剂与合成的有机酸Y 形成的复合络合剂:乳酸+有机酸Y ;酒石酸+有机酸Y ;柠檬酸+有机酸Y .1.4镀层性能测试方法 1.4.1沉积速度 采用重量法,用电子天平准确称量试样在施镀前后的重量,按下述公式计算 4 0110)(t w w v ×Α××= ρ式中,V-沉积速率/(m/h);W 0和W 1为基体材料施镀前、施镀后试样的重量(g);ρ为镀层密度(g/cm 3);A 为试样表面积(cm 2);t 为施镀时间(h). 收稿日期:6作者简介:肖作安(),男,湖北应城人,襄樊学院化学与生物科学系讲师2008-0-12 1979-.

电镀铜二

电镀铜(二) 3.4操作条件的影响 3.4.1温度 温度对镀液性能影响很大,温度提高,会导致允许的电流密度提高,加快电极反应速度,但温度过高,会加快添加剂的分解,使添加剂的消耗增加,同时镀层光亮度降低,镀层结晶粗糙。温度太低,虽然添加剂的消耗降低,但允许电流密度降低,高电流区容易烧焦。一般以20-300C为佳。 3.4.2电流密度 当镀液组成,添加剂,温度,搅拌等因素一定时,镀液所允许的电流密度范围也就一定了,为了提高生产效率,在保证镀层质量的前提下,应尽量使用高的电流密度。电流密度不同,沉积速度也不同。表8-5给出了不同电流密度下的沉积速度(以阴极电流效率100%计)。

表8-5 电流密度与沉积速度 镀液的最佳电流密度一定,但由于印制电板的图形多种多样,难以估计出准确的施镀面积,也就难以得出一个最佳的电流值。问题的症结在于正确测算图形电镀的施镀面积。下面介绍三种测算施镀面积的方法。 1)膜面积积分仪: 此仪器利用待镀印制板图形的生产底版,对光通过与阻挡不同,亦即底版黑色部分不透光,而透明部分光通过,将测得光通量自动转换成面积,再加上孔的面积,即可算出整个板面图形待镀面积。需指出的

是,由于底片上焊盘是实心的,多测了钻孔时钻掉部分的面积,而孔壁面积只能计算,孔壁面积S=πDH,D一孔径,H一板厚,每种孔径的孔壁面积只要算出一个;再乘以孔数即可。此法准确,但价格较贵,在国外已推广使用,国内很多大厂家也在使用。 2)称重计量法: 剪取一小块覆铜箔单面板,测量出一面的总面积,将板子在800C烘干1小时,干燥冷至室温,用天平称取总重量(Wo).在此板上作阴纹保护图形,蚀掉电镀图形部分的铜箔,清洗后按上法烘干称重,得除去电镀图形铜箔后的重量(W1),最后全部蚀刻掉剩余铜箔,清洗后按上法干燥称重,得无铜箔基体的净重(W2),按下式可算出待电镀图形的面积S: S=S0X(W0-W1)/(W0-W2) 式中:S0 覆铜箔板的面积。 (W0-W1) 电镀图形部分铜箔重量。 (W0-W2) 铜箔总重量。

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,

如东开元污水处理厂污水处理工艺说明废水分类水量表项目含镍

如东开元污水处理厂污水处理工艺说明
一、废水分类水量表
项目 总规划(t/h) 一期规划(t/h) 含镍废水 16 8 化学镍废水 8 4 含铬废水 18 9 含氰废水 2 1 综合废水 20 10 混排废水 8 4 前处理废水 26 13
除以上 7 类废水以外,对以下废液进行收集集中处理
序号 1 2 3 废液项目 高浓度重金属废液、清洗液 限量提升到相应处理系统进行 废酸槽液 处理 前处理碱性脱脂废液 系统无法承受过量的废液委外处理 处理方式 备注
二、工艺简介 1、化学镍废水处理系统

化学镍废水中镍离子通常与镀液中的柠檬酸和次、亚磷酸盐等物质形成络合镍,同时水中存在次、亚磷酸盐, 废水从车间排至废水池,均匀水质水量后,提升至 pH 值调节池,投加硫酸调至酸性,在投加强氧化剂次钠氧化络 合镍,同时氧化次、亚磷酸根转化为正磷酸根,预处理后进入收集池 2。

2、含镍废水处理系统
含镍废水中镍离子通常以离子态存在,与化学镍预处理后的废水混合并调整 pH 值后,进入混凝絮凝沉淀系统, 经过石英砂过滤器和保安过滤器,达到镍离子回收装置进水浊度要求后,进入回收系统,大部分镍被回收利用,出 水进入回调池,化学镍和含镍废水设立独立在线监测系统和排放口,水质达标进入回用工序,不达标回至除镍吸附 柱进行再处理。

3、含铬废水处理系统
含铬废水中含有六价铬和三价铬,先将废水用硫酸调 pH 值至 2~3,再加入还原剂焦亚硫酸钠,将六价铬还原 为三价铬,在下一个反应池中用 NaOH 或 Ca(OH)2 调 pH 值至 7~8,生成 Cr(OH)3 沉淀,再加混凝剂,使 Cr(OH)3 沉淀除去进入中间水池,因靠常规物化沉淀很难将总铬稳定降到排放标准,中间水池水先后进入石英砂过滤器、保 安过滤器和除铬吸附柱,确保废水稳定达标,废水排放设立独立在线监测系统和排放口,水质达标进入回用工序, 不达标回至除铬吸附柱进行再处理。

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。

碱性化学镀镍

碱性化学镀镍 碱性化学镀镍 减少污染后续酸性化学镀或其他电镀液1.工艺特点: NICHEM 2003碱性化学镀镍工艺特别适合于铝及铝合金预镀化学镍 减少污染后续酸性化学镀或其他电镀液 结合力优良 对复杂工件的处理更显其优越性 也可用于其他基体的电镀打底层 操作温度低 使用方法 本产品采用国际通用的A、B、C三种溶液,以A、B开缸,根据镍离子浓度进行分析补加工作液的消耗组分,以A、C 补加,极其方便: 2.镀液组成及操作条件:原料及操作 单位 范围

NICHEM 2003碱性化学镀镍A %(v/v) 70 NICHEM 2003碱性化学镀镍B %(v/v) 170 pH 9.0-9.5

温度 ℃ 室温-35℃ 装载量 dm2/L 0.32-0.96 时间 分钟 5-10分钟3.配制溶液:

开缸时,在槽中加入所配溶液1/2的水。 加入加入7%的A和17%的B,机械搅拌均匀,配备过滤机过滤。 加入纯水至所需近似体积。 用氨水调节pH值至9.2(大约用20毫升),补水至刻度线即可按工艺要求施镀。 4.设备需求 项目要求 槽体PP、PVC或高密度PE。 挂具PP、PVC或316型不锈钢。确保工件在槽液中垂直,相邻两块板间隔最小是10mm。 空气搅拌主副槽要有适度、均匀的打气搅拌。 循环每小时3-4个循环。 添加系统需要,加料泵材质为PVC、PP 或PE,可耐强碱。 过滤系统连续循环过滤,用10μm过滤棉芯或过滤袋。 抽风需要。

加热系统需要。 5.镀液的分析及补加 工作液的Ni2+标准浓度为6.0克/升,Ni2+浓度的分析方法:用移液管取5ml工作液置于250ml的锥形瓶中,加入50ml 去离子水,再加入10ml氨水(28%),摇匀,加入0.2克紫脲酸铵指示剂,摇匀,用0.05M的EDTA标准液进行滴定,终点为浅棕色变为浅紫色。以EDTA用量为准进行计算 计算方法为:补加A量=补加C量(ml)=(6-EDTA用量×0.59)×13×体积(L) 6.操作要点 确保镀槽在使用前用硝酸(1:1)浸泡,并用水冲洗干净 镀液温度保持在29-35度,温度太低则速度慢,温度太 高则镀液易分解 用氨水和硫酸(20%)调pH值,保持pH值在9.0-9.5间,以确保镀速,pH值太低则镀速慢,太高则镀液易分解,最好用pH计控制。 避免带入重金属杂质以及表面活性剂。

铝合金化学镀镍

铝合金化学镀镍 前言:所谓化学镀就是指不使用外电源,而是依靠金属的催化作用,通过可控制的氧化—还原反应,使镀液中的金属离子沉积到镀件上去的方法,因而化学镀也被称为自催化镀或无电镀。化学镀液组成一般包括金属盐、还原剂、络合剂、pH缓冲剂、稳定剂、润湿剂和光亮剂等。当镀件进入化学镀溶液时,镀件表面被镀层金属覆盖以后,镀层本身对上述氧化和还原反应的催化作用保证了金属离子的还原沉积得以在镀件上继续进行下去。目前已能用化学镀方法得到镍、铜、钴、钯、铂、金、银、锡等金属或合金的镀层。化学镀既可以作为单独的加工工艺,用来改善材料的表面性能,也可以用来获得非金属材料电镀前的导电层。化学镀在电子、石油化工、航空航天、汽车制造、机械等领域有着广泛的应用。化学镀具有以下优点:表面硬度高,耐磨性能好;硬化层的厚度及其均匀,处理部件不受形状限制,不变形,特别是适用于形状复杂,深盲孔及精度要求高的细小及大型部件的表面强化处理;具有优良的抗耐蚀性能,在许多酸、碱、盐、氨和海水中具有良好的耐蚀性,其耐蚀性要比不锈钢优越的多;处理后的部件,表面光洁度高,表面光亮,不需要重新的机械加工和抛光,可直接装机使用;镀层与基体的结合力高,不易剥落,其结合力比电镀硬铬和离子镀要高;可处理的基体材料广泛。〔1〕 化学镀分类(广义分类): 1.置换镀(离子交换或电荷交换沉积):一种金属浸在第二种金属的金属盐溶液中,第一种金属的表面上发生局部溶解,同时在其表面自发沉积上第二种金属上。在离子交换的情况下,基体金属本身就是还原剂。 2.接触镀:将欲镀的金属与另一种或另一块相同的金属接触,并沉浸在沉积金属的盐溶液中的沉积法。当欲镀的导电基体底表面与比溶液中待沉积的金属更为活泼的金属接触时,便构成接触沉积。 3.真正的化学镀:从含有还原剂的溶液中沉积金属〔1〕。 日前工业上应用最多的是化学镀镍和化学镀铜。可以使用化学镀进行表面加工的金属及合金有很多,下面以铝合金镀镍为例进行说明,而铝合金化学镀镍属于化学镀的第三种即真正的化学镀。 铝合金简介 铝合金具有机械强度高、密度小、导热导电性好、韧性好、易加工等特点,因而在工业部门,特别是航空航天、国防工业,乃至人们的日常生活中,都有较广泛的应用。铝合金表面覆盖一层致密的氧化膜,它可将铝合金与周围环境隔离开来,避免被氧化。但是这层氧化膜易受到强酸和强碱的腐蚀,同时铝合金易产生晶间腐蚀,表面硬度低,不耐磨。化学镀是赋予铝合金表面良好性能的新型工艺手段之一,它不仅是其抗蚀性、耐磨性、可焊性、和电接触能得到提高,镀层与铝合金机体间结合力好,镀层外观漂亮,而且通过镀覆不同的镍基合金,可以赋予铝合金各种新性能,如磁性能、润滑性等。〔2〕 铝合金化学镀镍原理: 化学镀镍是利用镍盐溶液在强还原剂次亚磷酸钠的作用下,使镍离子还原成金属镍,同时次磷酸钠分解析出磷,因而在具有催化表面的镀件上,获得镍磷合金镀层。 对于次磷酸钠还原镍离子的总反应可以写成: 3NaH 2PO 2 +3H 2 O+NiSO 4 -----3 NaH 2 PO 3 +H 2 SO 4 +2H 2 +Ni 同样的反应可写成如下离子式: 2 H 2PO 2 -+ Ni2++2H 2 O-----2 H 2 PO 3 -+ H 2 +2H++ Ni 或写成另一种形式:Ni 2++H 2 PO 2 -+H 2 O------H 2 PO 3 -+Ni+2H+ 所有这些反应都发生在催化活性表面上,需要外界提供能量,即在较高温度(60≤T≤

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。

化学镀镍废水处理工艺研究

化学镀镍废水处理工艺研究 化学镀镍是以镍盐和次磷酸盐等共同作用生成的非晶镀层,是一种前沿的表面处理技术,被广泛的用于电子、石油、计算机和汽车等领域。以次磷酸盐为还原剂的化学镀镍技术的机理是原子氢理论,该理论认为是H2PO2-催化脱氢产生原子氢并还原镍离子,其总反应式如式(1)所示: 随着化学镀时间的不断延长,溶液中的亚硫酸根离子等副产物达到一定浓度时,化学镀溶液会自发分解,金属一磷合金镀层的沉积受到影响,镀层的耐磨性等性能下降,导致废弃,形成化学镀废液。化学镀镍废液中含有大量难降解有机污染物和无机盐,其中的金属镍含量高达几克每升,镍离子与络合剂EDTA,NTA等结合形成稳定的高浓度难降解工业废液,很难通过传统的化学破络及沉淀方法彻底去除。同时,化学镀镍废液中含有含量较高的次磷酸根和亚磷酸根离子,不加处理会引起水体富营养化。目前,化学镀镍废水主要采用化学沉淀法、离子交换法、膜分离及吸附法进行处理。但离子交换法,膜分离及吸附法存在运行操作技术要求高,膜易受污染以及离子交换剂饱和再生等限制,不能大范围的推广应用。化学破络及沉淀法操作方便、设备简单,在含镍废水中应用较多。如施银燕等采用双氧水和NaOH沉淀去除废水中的镍离子,于泊集等使用氢氧化镁处理不同pH值得含镍废水均取得一定的去除效果。李蛟等用CaO破络合剂处理镀镍废水,结果表明镍离子的最高去除率只有32%,因此,单一的化学试剂处理并无法满足废水中金属离子、无机盐和有机物的同时去除。《污水综合排放标准》(CB 8978-1996)中明确限定磷酸盐的排放限值应低于0. 5 mg / L ,而化学镀废水中次/亚磷酸盐由于溶度积较高,直接投加Ca和Fe离子对其沉淀效果较差,必须将其氧化为正磷酸根再通过沉淀等手段去除。Fenton ( H2 O2 +Fe2+)氧化技术是高级氧化技术的一种,其产生轻基自由基(HO·)氧化电位高达2. 8 eV,可以氧化绝大多数的有机或无机物,具有试剂无毒、绿色、操作简单等特点。因此,通过Fenton氧化技术不仅可以去除化学镀废水中的高浓度有机物,还可以氧化次/亚磷酸盐,回收反应过程中正磷酸根和三价铁形成的高纯度磷酸铁,从而实现资源回收。 本文在化学沉淀的基础上,采用两段式处理工艺,即CaO破络除镍和Fenton氧化法去除有机物和磷,对反应过程中的各影响因索进行了研究。研究表明,该方法不仅能有效的去除废水中的金属镍,更可以回收反应过程中产生的磷酸铁。该工艺处理效率高,操作简单,实用性强,将具有一定的应用价值。 1 实验部分 1.1 实验水样 实验所用废水取自某化学镀镍车间,废水产量约1 t / d,呈浅绿色,该化学镀废水中主要包含硫酸镍、次磷酸氢钠、柠檬酸钠、乙酸和氨水等。该废水性质如表1所示。

化学镀镍工艺

化学镀镍工艺——镀前处理需知 化学镀镍的对象是具体的工件,进厂待镀的工件状况,包括工件材质、制造或维护方法,工件尺寸和最终使用情况是不同的;因此前处理方法应有所不同。在确定正确的前处理工艺流程时,必须对工件善有充分的了解。 合金类型为保证镀层足够的结合力以及镀层质量,必须鉴定基体材质。某些含有催化毒性合金成分的材料在镀前处理时加以表面调整,保证除去这些合金成分后才能进行化学镀镍。例如:铅(含铅钢)、硫(含硫钢)、过量的碳(高碳钢)、碳化物(渗碳钢)等。因为这些物质的残留会产生结合力差和起泡问题。而且,在未除净这些物质的表面、镀层会产生针孔和多孔现象。另一种处理方法是在镀前采用预镀的方法隔离基体才料中有害合金元素的影响。在不清楚待镀工件材质而且又不可能进行材料分析的情况下,必须进行预先试验,试合格后方可处理工作。 工件的制造历史钢件表面状况由于渗碳、渗氮、淬火硬化后提高表面硬度是重要的变化途径之一。通常化学镀镍在硬度范围HRC58-62的铁件表面上镀层的结合力是难以合格的。一方面,上述硬度范围的工件必须进行特别的清洗方法,即在含氰化物的溶液中周期换向电解活化或其它合适的电解清洗,以便溶解除去表面的无机物质诸如碳化物。另一方面,在施镀中产生的表面应力,诸如航天工业用的表面有较高张应力的工件,必须在镀前镀后进行去应力处理,以获得合格的结合力。在制造过程中工件表面大量通讯以除去的机械润滑油和抛光剂等也必须在镀前清除干净。 工件的维修历史工件维修时为除去表面的有机涂层、铁锈或氧化皮,采用喷砂处理,这种工件是化学镀前最难处理的。因为这些工件表面不仅嵌进了残留物质,而且腐蚀产物附着得很牢。在这种情况下,应先采用机械方法清洁表面,以保证后续化学清洗和活化工序的质量。为除去工件表面嵌进的油脂和化学脏污,有时预先烘工件十分有效,尽管这不是唯一的好用的清除方法。 工件的几何尺寸许多工件的几何赃妨碍了采用某前处理技术,如大尺寸的容器以及内表面积很大的管件就是如此。通常清洗和活化钢件应包括电解清洗和活化,在上述情况下,应采用机械清洗、化学清洗和活化更为可行。对于具有盲孔和形状复杂的零件,需要加强清洗工序以解决除去污垢、氢气泡逸出和溶液带出的问题。在工件吊挂和放置方法上也应考虑解决上述问题。 工件非镀面的阻镀问题许多工件要求局部化学镀镍,因此必须彩屏蔽材料将非镀部分保护起来。屏蔽材料可用压敏胶带、涂料、专用塑料夹具等。当然市场上现在有商品的阻镀涂料(或叫保护漆)出售,并且高级一点的,可以镀后轻松除去,用专用溶剂溶解后可以反复使用。 化学清洗浸洗是化学镀前处理的重要步骤之一,其重要的功能在于清除工件表面的污垢,为保证清洗效果,通常使用清洗剂、机械搅拌和加温。采用碱性清洗剂时必须加热至60-80℃,以便彻底清洗污垢,大多数碱性清洗采取浸洗并且强力搅拌,也可以采用喷淋清洗方式。市售的浸洗清洁剂的质量和去污能力差异很大,因此根据工件污染程度选用清洁剂是很重要的。 电解清洗电解清洗化学镀镍活化处理前的末道清洗方法,多适用于精密零件。直流电解清洗即阻极电解清洗的优点在于工件表面产生大量的氢气增加了洗涤效果;其缺点在于工件带负电,因而吸附清洗溶液中的铜、锌和其它金属离子、皂类和某些胶体物质,在工件上形成疏松的电极泥以致带去。电解清洗时采用周期换向电注,当工件为阳极时,迫使工件表面带正电荷的离子和污垢脱离。而且工件表面生成的氧气有利于有效地洗涤掉嵌牢在工件上的污垢,由清洗溶液中的清洁剂去润湿污垢,乳化转换掉污垢。

酸性光亮镀铜工艺及配方模板

酸性光亮镀铜工艺及配方 一、酸性镀铜光亮剂特点: 1、快速出光, 特好的填平度, 即使低电流密度区也可得到极高的填平度。 2、广泛的电流密度范围均可得到镜面亮度。 3、工作温度范围宽, 18—< xmlnamespace prefix ="st1" ns ="urn:schemas-microsoft-com:office:smarttags" />40℃都可得到镜面亮度。 4、镀层内应力低, 延展性好, 电阻率低, 可应用于各种不同的基体材料电镀。铁件、锌合金件、塑胶件等同样适用。 5、光亮剂对杂质容忍度高, 性能稳定, 易于控制。一般在使用一段长时间( 约800-1000安培小时/升) 后, 才需用活性碳粉处理。 6、沉积速度快。在4.5安培/平方分米的电流密度下,每分钟可镀1微米的铜层,电镀时间因而缩短。 ( 酸性镀铜溶液是一种强酸性的简单盐电镀溶液, 镀液中没有使用络合剂。) 二、电镀工艺条件: 原料范围标准 硫酸铜200-240g/L220 g/L 硫酸55-75g/L65 g/L 氯离子15-70mg/L20-40mg/L BFJ-210Mμ5-12ml/L8 ml/L BFJ-210A0.5-1.0ml/L0.6 ml/L BFJ-210B0.5-1.0ml/L0.6 ml/L 温度18-40℃24-28℃ 阴极电流密度0.5-10A/dm2 阳极电流密度 1.5-8A/dm2

搅拌空气搅拌空气搅拌 三、镀液的配制: 1、先在镀槽中( 待用缸或备用缸) 加入1/2体积蒸馏水或去离子水, 加热至40-50°。( 所用水的氯离子含量应低于70mg/L( ppm) ) 。 2、加入计算量的硫酸铜, 搅拌至完全溶解。 3、加入活性炭2g/L, 搅拌1小时后静止8小时用过滤泵, 把溶液滤入清洁的电镀槽内。加去离子水至规定体积。 4、在不断搅拌下慢慢加入计算量的化学纯硫酸, ( 注意: 此时会产生大量热能, 故需强力搅拌, 慢慢添加, 以使温度不超过60℃。添加硫酸时要特别小心, 应穿上保护衣服, 及戴上手套、眼罩等, 以确保安全) 。 5、镀液冷却至25℃时, 加入标准量氯离子。( 分析镀液中氯离子含量, 如不足应加入适量的盐酸或氯化钠, 使氯离子含量达到标准。) 6、加入光亮剂并搅拌均匀, 在正常操作规程条件下, 把镀液电解3-5安培小时/L, 便可正式试镀、生产。 四、镀液的成份及作用: 1、硫酸铜: 在镀液中提供铜离子。铜离子含量低, 容量在高电流密度区造成烧焦现象及出光慢, 铜离子过高时, 硫酸铜有可能结晶析出。 2、硫酸: 在镀液中起导电作用。硫酸含量低时, 槽电压会升高, 易烧焦; 硫酸含量太多时, 阳极易钝化, 槽电压会升高, 槽下部镀不亮, 上部易烧焦。 3、氯离子: 在镀液中起催化作用。氯离子含量过低, 镀层容易在高中电流区出现条纹, 在低电流区有雾状沉积; 氯离子含量过高时, 光亮度及填平度减弱, 在阳极上形成氯化铜, 引起阳极钝化, 槽电压会升高。 4、开缸剂。开缸转缸或添加硫酸时使用, 开缸剂不足时, 会使镀层的高中电流区出现条纹状凹凸不平, 过多时, 低电流区发雾、对光亮度无明显影响。

化学镀镍工艺

化学镀镍工艺 化学镀镍机理: 1)原子氢析出机理。原子氢析出机理是1946年提出的,核心是还原镍的物质是原子氢,其反应过程如下: H2P02-+H20→HP032-+H++2H Ni2++2H→Ni+2H+ H2P02-+H++H→2H20+P 2H→H2 水和次磷酸根反应产生了吸附在催化表面上的原子氢,吸附氢在催化表面上还原镍离子。同时,吸附氢在催化表面上也产生磷的还原过程。原子态的氢相互结合也析出氢气。2)电子还原机理(电化学理论)电子还原机理反应过程如下: H2P02-+H20→HP032-+H++2e Ni2++2e→Ni H2P02-+2H++e→2H20+P 2H++2e→H2 酸性溶液中,次磷酸根与水反应产生的电子使镍离子还原成金属镍。在此过程中电子也同时使少部分磷得到还原。 3)正负氢离子机理。该理论最大特点在于,次磷酸根离子与磷相连的氢离解产生还原性非常强的负氢离子,还原镍离子、次磷酸根后自身分解为氢气。 H2P02-+H20→HP032-+H++H- Ni2++2H-→Ni+H2 H2P02-+2H++H-→2H20+P +1/2H2 H-+H+→H2 分析上述机理,可以发现核心在于次磷酸根的P-H键。次磷酸根的空间结构是以磷为中心的空间四面体。空间四面体的4个角顶分别被氧原子和氢原子占据,其分子结构式为: 各种化学镀镍反应机理中共同点是P-H键的断裂。P-H键吸附在金属镍表面的活性点上,在镍的催化作用下,P-H键发生断裂。如果次磷酸根的两个P-H键同时被吸附在镍表面的活性点上,键的断裂难以发生,只会造成亚磷酸盐缓慢生成。对于P-H键断裂后,P-H间共用电子对的去向,各种理论具有不同的解释。如电子在磷、氢之间平均分配,这就是原子氢析出理论;如果电子都转移至氢,则属于正负氢理论;而电子还原机理则认为电子自由游离出来参与还原反应。因此,可以根据化学镀镍机理的核心对各种宏观工艺问题进行分析解释。 化学镀镍工艺过程 化学镀镍前处理工艺 一:除油:

电镀废水处理 除镍剂 重金属捕集剂 重捕剂 化学镍废水

本文介绍含镍电镀废水处理方案,通过化学沉淀法,可以把镍处理至表三标准,镍浓度处理至0.1mg/L以下。 l 工具/原料 l 含镍电镀废水 l 化学镀镍废水 l 锌镍合金处理剂 l 重金属捕集剂 l 聚合氯化铝PAC、聚丙乙烯酰胺PAM、氢氧化钠 l 方法/步骤 1.含镍电镀废水介绍含镍电镀废水是指电镀镍时所产生的清洗水,一般分为电镀镍废水和化学镀镍废水,电镀镍废水是指通过电镀把金属镍镀在金属基底上,例如以铜为基底;化学镀镍 废水是指通过化学氧化还原的方法把镍镀在基底上,基底多为塑料等非导体。电镀镍废水的成分比较简单,一般多为镍离子以及硫酸根等,化学镀镍废水成分复杂, 除了镍离子外,废水中还含有大量的络合剂,比如柠檬酸、酒石酸、次磷酸钠等。 2.含镍电镀废水处理标准在电镀废水处理标准中,国家表一标准要求镍排放标准不高于1m g/L,国家表二标准要求不高于0.5mg/L,国家表三标准要求不高于0.1mg/L,《电镀废水治理工程规范》中要求含镍废水需要单独收集,并且镍需要处理至标准才能排放至综合池。 3.针对电镀含镍废水以及化学镀镍废水,可采用化学沉淀法进行处理,化学沉淀法不需要复杂的设备。其中,电镀含镍废水可以直接采用加碱至11,PAC混凝,PAM絮凝沉淀出水,镍即可达标,如果含镍废水中混有前处理废水,那么需要在加碱之后的出水加入少量重金属捕集剂重金属捕集剂进行螯合反应,重金属捕集剂重金属捕集剂可以把镍离子从低浓度处理至达标。 对于化学镀镍废水,由于废水中存在大量的络合剂,络合剂与镍离子形成络合小分子溶解于废水中,因此直接加碱不能沉淀,通过加入锌镍合金处理剂进行反应,可以破坏络合健的结构,通过螯合反应与镍离子结合,再通过混凝絮凝沉淀,把镍离子去除。 4.根据含镍电镀废水处理方案,设计相应的含镍废水处理工艺。对于电镀镍废水,采用两步法处理比较划算,即先用氢氧化钠进行沉淀一次以后,再加入 重金属捕集剂重金属捕集剂螯合沉淀。 5.对于化学镀镍废水,可以通过一步法直接加锌镍合金处理剂进行螯合沉淀,把镍离子去除。 l 注意事项 l 电镀镍废水与化学镀镍废水,镍的种类不一样,处理方法也不同 l 注意在破坏络合剂时,有时也可以采用氧化破络的办法

化学镀镍

化学镀镍/浸金的状况 ENIG Introduction 作为PCB的表面镀层,镍层的厚度要求>5um,而浸金层厚度在0.05-0.15um 之间。化学镀镍/浸金镀层的焊接性是由Ni层来体现的,因此Au层的厚度不能太高,否则会产生脆性和焊点不牢的故障。Au只起保护Ni层的作用,防止Ni 的氧化和渗析,所以又不能太薄。 As one of the surface finishing for PCB, the thickness of nickel layer shall be more than 5um, while the thickness of immersion gold shall be between 0.05-0.15 um. As the solderability of ENIG is reflected from Ni layer, so the au layer shall not be too thick. Or else there will be frangibility and solder pot unstable issue. Au is to protect the Ni layer and prevent from Ni oxidation and dialysis. So it shall not be too thin. 现在的Ni/Au生产线都采用Atotech公司的Atotech化学Ni/Au工艺。 Nowadays most Ni/Au production lines are adopting atotech chemical Ni/Au technology developed by Atotech company. 沉镍Electroless Nickel 1 沉镍原理概述Electroless Nickel Principle introduction 沉镍金工艺的沉镍的原理,实际上反而从“化镍浸金”一词中能够较容易地被我们所理解。即其中镍层的生成是自催化型的氧化-还原反应,在镀层的形成过程中,无需外加电流,只靠高(85-1000C左右)槽液中次磷酸钠(NaH2PO2)还原剂的作用,即可在已活化的铜表面反应析出镍镀层。而沉镍金工艺中金镀层的生成,则是典型的置换反应。当PCB板进入金槽时,由于镍的活性较金大,因而发生置换反应,镍镀层表面逐渐被金所覆盖。 ·The Principle of Electroless Nickel can be more easily understood from the word of “Electroless Nicke Immersion Gold”. That means the nickel layer is generated from the Autocatalytic redox reaction. During the coating forming process, impressed current is not needed. Under NaH2PO2 reductant in bath with high temperature between 85-1000C, nickel layer can be formed via activated copper surface reaction. But the gold layer is generated via typical replacement reaction. When PCB enters the gold bath, as the nickel is more active than gold, there will be replacement reaction. So the nickel layer will be covered by gold.

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