钢铁件化学镀镍_磷合金前处理工艺的改进
文章编号:1001-3849(2010)01-0029-02
钢铁件化学镀镍-磷合金前处理工艺的改进
赵予川
(杰昌金属表面处理厂,广东深圳 518105)
摘要:通过生产实践提出了一种化学镀镍-磷合金前处理工艺:采用专用的商品活化剂活化,活化后增加了一道阳极电解工序,以除去活化处理后表面残留的挂灰,在化学镀前增加了能促进化学镀触发反应的预浸氨水工序,获得了结合力良好的化学镀镍-磷合金镀层。
关 键 词:化学镀;N i-P合金镀层;预浸;阳极电解;前处理
中图分类号:T Q153.2 文献标识码:B
I m p r o v e m e n t o n P r e t r e a t m e n t T e c h n o l o g y o f N i c k e l-p h o s p h o r u s
A l l o y E l e c t r o l e s s P l a t i n g f o r S t e e l P a r t s
Z H A OY u-c h u a n
引 言
钢铁件化学镀镍-磷合金技术已经在工业领域中得到了广泛的应用。在实践应用中发现,由于钢材种类繁多,采用普通的除油工艺,盐酸浸蚀,预镀等前处理方式,在高碳钢及热处理后的合金钢表面往往难以得到结合力良好的化学镀层,本文提出了一种新的化学镀镍-磷合金前处理工艺,适用材料范围广,在各种钢材表面都可获得结合力优良的化学镀镍层。
1 工艺流程
除油※活化剂活化※阳极电解※预浸※化学镀镍-磷合金※水洗※烘干。
1.1 工艺流程的几点说明
1)除油工序可根据零件表面的油污程度灵活安排。
2)常规浸蚀往往采用盐酸来去除金属表面氧化膜、氧化皮及锈蚀产物,但在高碳钢及热处理后的高硬度合金钢表面活化效果则不理想,难以通过更严格的结合力测试实验。活化剂为复配的酸性物质,对普通碳钢,尤其是高碳钢及热处理后的合金钢有明显的活化作用,能显著提高镀层与基体的结合力。
3)经活化剂处理后,试样表面会有少量挂灰,需要通过后续的阳极电解工序加以去除。
4)预浸溶液为低浓度的氨水,预浸后的零件进入镀液中可迅速触发反应,对于保证高孔隙率工件镀镍层的结合力特别有好处。另外,预浸后工件表面会有一层微碱性的膜层,可避免生产中的很多潜在问题发生。
1.2 阳极电解溶液组成及操作条件
阳极电解采用碱性溶液,其组成及电解条件如下:
N a O H20～50g/L
N a2C O320～40g/L
N a3P O4·12H2O30～50g/L
θ55～60℃
t1～3m i n
活化剂活化后零件表面会有一层黑色挂灰,可
·
29
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2010年1月 电镀与精饰 第32卷第1期(总202期)
①收稿日期:2009-07-23 修回日期:2009-08-13
作者简介:赵予川(1978-),男,河南许昌人,杰昌金属表面处理厂工程师.
通过阳极电解加以去除,否则会影响镀层的结合力。1.3 活化剂活化
D I T -105活化剂
10%～20%盐酸100～200m L /L
t
2～5m i n
不同钢材活化时间不同,时间过短,结合力差;
时间过长,零件容易发生过腐蚀。1.4 预 浸
化学镀前的预浸工序的溶液组成及操作条件如下:
N H 3·H 2O
0.3%～0.5%
t
5～25s
θ室温
氨水容易挥发,可定期补加,长期使用后,需及时更换。
1.5 化学镀镍-磷合金
化学镀N i -P 合金的镀液为商品浓缩液,镀液组成及操作条件如下:
E N -900A 60m L /L E N -900B 150m L /L
p H
4.6～
5.0
θ
87～92℃
镀速16～21μm /h
E N -900A /B /C 系列为配置好的化学镀镍商品浓缩液,其中E N 900A ,E N 900B 组成开槽液,平时补加E N 900A 和E N 900C ,预浸后无须水洗,直接入槽。预浸用的氨水浓度很低,加之化学镍槽生产过程中p H 会下降,往往需要调高p H ,因此预浸氨水对化学镀镍槽的p H 几乎无影响。
2 镀层结合力检测
1)将镀件放在温度为(250±10)℃烘箱里,保温2h ,取出后迅速投入冷水中骤冷,5m i n 后取出,镀层无起泡,无脱皮。
2)将镀件弯曲180度,折弯处无起泡,无脱皮。
3)将镀件装配于某设备上,反复摩擦1000次,镀层无脱皮,无起泡。
3 结 论
改进后的化学镀镍-磷合金前处理工艺已应用一年多,工艺稳定,对改善化学镀镍层的结合力效果
显著,产品受到客户的好评。
巧用波美计
波美度(B e )是代表溶液中溶质的实际含量,B e 和相对密度(d )之间的关系为:
B e =144.3-(144.3/d )
用化学分析方法测定镀液组分的质量浓度,数据更准确,但需要一定的时间。对于某些组分适用浓度范围较宽的镀液,例如镀铬溶液,用波美计测量,查表后就可快速得到铬酸的含量。
使用波美计,也同样可快速知道镀镍液中硫酸镍的质量浓度。如B e 为17,则ρ(硫酸镍)为170g /L ;若B e 为20则ρ(硫酸镍)为200g /L 。笔者利用波美计为某电镀厂测定光亮镀镍液的B e 为25,即ρ(硫酸镍)为250g /L ,同时将样液到化验室进行化学分析,结果ρ(硫酸镍)为249g /L ,仅相差1g /L 。
对于氰化镀铜工艺,若B e 为9,ρ(铜盐)约为30g /L ;B e 为17,ρ(铜盐)为50g /L 左右。值得注意的是,对于碱性镀液,新配液与旧镀液具有相同的主盐质量浓度,但波美度不一样,新配液的要低一些。
例如,某公司新配氰化镀银槽ρ(A g +
)为20g /L ,
ρ(K C N )游离为120g /L ,B e 为14。旧镀液与新配液有相同的ρ(A g +
),但B e 是17。原因很清楚,因为
在碱性镀液中,旧镀液中的K C N 和O H -长时间与空气中的C O 2作用,生成碳酸盐而累积于镀液中,使波美度升高。因此,在实践中这是要注意的。
在氰化钾镀锌溶液中,用测定的波美度估计K C l 的含量,比化验的结果更准确。化验结果一般都要偏高很多,因为加入的自来水中、补加的
Z n C l 2、调p H 用的H C l 都会将C l -引入镀液,用测定C l -来计算ρ(K C l ),必然使结果偏高。因此,笔者通常不化验K C l ,只化验锌和H 3B O 3,用波美度来估算ρ(K C l )。若测得B e 为16,ρ(K C l )则为160g /L 。如果工艺要求ρ(K C l )为180g /L ,只要补加20g /L 就可。根据这一实践经验,进行加料补充,从来没有发生差错。实践证明,在特殊情况下,使用波美计快速测定组分含量是可行的。
陈勿初
(厦门华泰利表面处理有限公司)
·30· J a n .2010 P l a t i n g a n d F i n i s h i n g V o l .32N o .1S e r i a l N o .202
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-
化学镀镍磷合金英文文献
An investigation on effects of heat treatment on corrosion properties of Ni–P electroless nano-coatings Taher Rabizadeh,Saeed Reza Allahkaram *,Arman Zarebidaki School of Metallurgy and Materials Engineering,University College of Engineering,University of Tehran,P.O.Box 11155-4563,Tehran,Iran a r t i c l e i n f o Article history: Received 19January 2010Accepted 15February 2010 Available online 17February 2010Keywords:C.Coating C.Heat treatment E.Corrosion a b s t r a c t Electroless Ni–P coatings are recognized for their excellent properties.In the present investigation elec-troless Ni–P nano-crystalline coatings were prepared.X-ray diffraction technique (XRD),scanning elec-tron microscopy (SEM),potentiodynamic polarization and electrochemical impedance spectroscopy (EIS)were utilized to study prior and post-deposition vacuum heat treatment effects on corrosion resis-tance together with the physical properties of the applied coatings. X-ray diffraction (XRD)results indicated that the As-plated had nano-crystalline structure.Heat treat-ment of the coatings produced a mixture of polycrystalline phases.The highest micro-hardness was achieved for the samples annealed at 600°C for 15min due to the formation of an inter-diffusional layer at the substrate/coating interface. Lower corrosion current density values were obtained for the coatings heat treated at 400°C for 1h.EIS results showed that proper heat treatments also enhanced the corrosion resistance,which was attributed to the coatings’structure improvement. ó2010Elsevier Ltd.All rights reserved. 1.Introduction Since the invention of electroless plating technology in 1946by A.Brenner and G.Riddell,electroless nickel (EN)coatings have been actively and widely studied [1,2]. Nano-crystalline Ni–P alloys show a high degree of hardness,wear resistance,low friction coef?cient,non-magnetic behavior and high electro-catalytic activity.Today such Ni–P alloys are widely used in the electronic industry as under-layer in thin ?lm memory disks and in a broad range of other evolving technological applications.It is generally accepted that only nano-crystalline al-loys –irrespective of the way of production –show high corrosion resistance.Indeed,electrodeposited Ni–P alloys with crystalline structure (6–11at.%P)showed anodic dissolution in 0.1M NaCl.On nano-crystalline samples (17–28at.%P)a current arrest was found instead [3–5]. To explain high corrosion resistance of Ni–P electroless coatings different models have been proposed,but the issue is still under discussion:a protective nickel phosphate ?lm,the barrier action of hypophosphites (called ‘‘chemical passivity”),the presence of phosphides,a stable P-rich amorphous phase or the phosphorus enrichment of the interface alloy-solution were proposed.Note that such phosphorus enrichment at the interface was reported by some of the authors to explain the outstanding corrosion resis-tance of Fe70Cr10P13C7amorphous alloys [5]. Electroless Ni–P alloys are thermodynamically unstable and eventually form stable structures of face-centered cubic (fcc)Ni crystal and body-centered tetragonal (bct)nickel phosphide (Ni 3P)compounds.Different results have been reported regarding the microstructures in the As-deposited condition and the stable phases after heat treatments.For low P and medium P alloys,nickel crystal precipitated ?rstly and Ni 3P followed;however,Ni 3P and (or)Ni x P y compounds such as Ni 2P,Ni 5P 2,Ni 12P 5,and Ni 7P 3occur ?rstly in high P alloys [6–8]. In general,the hardness of the electroless Ni–P coatings can be improved by appropriate heat treatment,which can be attributed to ?ne Ni crystallites and hard inter-metallic Ni 3P particles precip-itated during crystallization of the amorphous phase [8–10]. The main reasons for heat treatment are:(1)to eliminate any hydrogen embrittlement in the basic metal,(2)to increase deposit hardness or abrasion resistance,(3)to increase deposit adhesion in the case of certain substrate and (4)to increase temporary corro-sion resistance or tarnish resistance [11]. The crystallization and phase transformation behavior of elec-troless-plated Ni–P deposits during thermal processing has also been the subject of various investigations;it has been shown that different alloy compositions and heat treatment conditions could affect both the corrosion resistance and crystallization behavior of the deposit [8]. 0261-3069/$-see front matter ó2010Elsevier Ltd.All rights reserved.doi:10.1016/j.matdes.2010.02.027 *Corresponding author.Tel./fax:+982161114108.E-mail address:akaram@ut.ac.ir (S.R.Allahkaram). Materials and Design 31(2010) 3174–3179 Contents lists available at ScienceDirect Materials and Design j o u r n a l h o m e p a g e :w w w.e l s e vier.c om/loc ate/mat des
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：
铝合金化学镀镍的研究 开题报告
题目：铝合金化学镀镍的研究
1.毕业设计（论文）综述（题目背景、研究意义及国内外相关研究情况） 化学镀镍是一种比较新的工艺技术[1]。1844年，A.Wurtz发现金属镍可以从金属镍盐的水溶液中被次亚磷酸盐还原而沉积出来。化学镀镍技术的真正发现并应用是在1944年[2]，美国国家标准局的A.Brenner和G.Riddell进行了第一次实验室试验[3]。到20世纪70年代，科学技术的发展和工业的进步，促进了化学镀镍的应用与研究。20世纪80年代中期化学镀镍的年产量为1500t按厚度为25um计，面积达到7.50km2.其中美国占40%，远东地区20%，其余为南非和南美洲。美国有900个化学镀镍的工厂，产值约2亿美元。 化学镀镍是通过向溶液中加入适当的还原剂，使镍离子还原成金属镍，并在镀件表面沉积的过程。和电镀镍相比，化学镀镍具有许多优点，主要表现为：1镀层均匀，和同等厚度的电镀镍层比较，化学镀镍层的微孔隙小于电镀镍层，因而其镀层的防腐蚀性能优于电镀镍层；2由于化学镀镍层的致密结构，具有很高的硬度，因而具有优良的耐磨性；3均镀能力好，操作简便，易于掌握，配槽与调整十分简便；4镀液已形成系列化商品；5通过施镀,使某些金属和非金属具有钎焊和锡焊能力；6 生产效率高[4-8]。由于这些优点，化学镀镍已在机械、电子及微电子、航空航天、石油化工、汽车、纺织、食品、军事等工业部门获得广泛应用。 化学镀镍磷合金具有结晶细致、光亮、抗蚀性和耐磨性好等特点，对形状复杂和尺寸精度高的零部件，更具有其独特的优越性[9]。采用化学镀镍再进行必要的热处理，将会大大提高制件的使用寿命。 近10年来，在各种期刊上发表了许多有关镀镍的论文、综述、书评和会议纪要。英国化学镀镍协会和金属精饰学会、美国产品精饰杂志都对化学镀镍进行了研究报告。同样化学镀镍在国内也引起了充分的重视。我国的化学镀镍工业化生产起步较晚，但近几年的发展十分迅速。据推测国内目前每年的化学镀镍以每年10%～15%的速度发展。近来的化学镀镍主要向着以下方向发展：化学镀镍、低温化学镀镍、用自来水代替蒸馏水、局部化学镀、复合镀层及多元镀层[10]。 2.本课题研究的主要内容和拟采用的研究方案、研究方法或措施 在基体表面镀镍能使其表面获得非结晶态的镀层，使基体表面光亮，起到防腐、耐磨功能。 研究出一种多功能的化学镀镍液，可用于多种基体材料，并尽可能模拟工厂生产
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。
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≤
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。
化学镀镍技术常识
化学镀镍技术常识 化学镀镍工艺在国外发展了40余年，80年代达到开发研究与应用高潮。目前化学镀镍工艺从溶液使用寿命到自动控制和自动补加都达 化学镀镍工艺在国外发展了40余年，80年代达到开发研究与应用高潮。目前化学镀镍工艺从溶液使用寿命到自动控制和自动补加都达到相当高的水平，居于领先地位的Atotech，OMI，日本上村工业(株)、奥野制药工业(株)都有系列化的商品出售。 我国化学镀镍的现代工艺及材料研究起步较晚，八十年代中期才起步，我国的高等学校、研究所投入不少人力和财力，使开发研究上升很快，一下跃升到第三代，第四代。即镍盐+次亚磷酸钠+络合剂+稳定剂(第三代) 镍盐+次亚磷酸钠+复合络合剂+稳定剂+促进剂+缓冲剂+润湿剂(第四代)。工艺性能基本上接近国际水平。 如哈尔滨工业大学的EN化学镍和武汉材保所的HN625化学镀镍都有较高的研究深度和应用面，但大多数在功能上的应用为多，此外南京大学、北京科技大学、南京航空学院等都有相当水平的工艺和材料。 国内开发新的复合化学镀镍工艺，在还原剂研究上，应用二甲胺基硼烷或硼氢化钠，为Ni-B的工业化打下基础，但在工艺的设备研究上与国外仍有较大差距。还没有十分可靠的自动控制系统，自动补加装置作为商品出售。限制了化学镀镍工艺的扩大应用。 最近几年光亮化学镀镍工艺得到许多电镀厂的青睐，浙江恩森公司从境外带进来的JS-934超光亮化学镀镍就是一个具有镀速高，循环使用寿命长，镀层外观白亮的工艺，在深圳获得大面积应用，它的特点： ①溶液稳定性好，可以循环使用，使用寿命达到8-10循环，1个循环的含义是每升镀液将全部镍镀出再补充到原来的镍含量称为1 M.T.O.。 ②沉积速度快，达到18-30μm /hr，提高生产效率。 ③镀层外观光亮，具有镜面光泽。 ④镀层防腐性能高。 ⑤对复杂零件具有优异的均镀能力。 ⑥镀层孔隙率低。 ⑦操作简单，使用方便。 ⑧优异的耐磨性能，经热处理后镀层硬度可达1050 VHN。 * |5 n8 k9 V, A化学镀镍适用于大多数材料的零部件，如钢铁、铸铁、铝合金、铜及铜合金、不锈钢、钕铁硼粉末烧焙件、钛合金以及塑料、陶瓷等非金属材料。广泛应用在计算机的硬磁盘、石油机械、电子、汽车工业、办公机器以及机器制造工业。'
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。
材料表面处理技术之化学镀
材料表面处理技术 ——化学镀 摘要：介绍了化学镀技术的作用原理、工艺特点、分类。总结了化学镀技术的应用状况。 关键词：化学镀；表面处理技术；展望 表面科学是20世纪60年代迅速发展起来的一门新兴边缘学科,它包括表面物理、表面化学和表面工程技术三大分支它从原子、分子角度阐明固体表面的组成、结构和电子状态及其与固体表面物理、化学性质的关系,为表面工程技术提供科学的基础。高新技术的飞速发展对提高金属材料的性能、延长仪器设备中零部件的使用寿命提出了越来越高的要求。而这两个方面的要求又面临高性能结构材料成本逐年上升的问题。为了满足日益快速发展的对材料表面特殊性能的高要求,现在发展了许多表面处理的方法，其中化学镀就是其中一种。 化学镀是指在没有外电流通过的情况下利用化学方法使溶液中的金属离子还原为金属并沉积在基体表面，形成镀层的一种表面加工方法，也成为不通电镀（electroless plating）。美国材料试验协会（ASTMB-347）已推荐使用自催化镀（autocatalytic plating）代替化学镀或不通电镀，即在金属或合金的催化作用下，用控制的化学还原所进行的金属的沉积。习惯上，仍称自催化镀为化学镀。化学镀是以其工艺简便、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新发展。下面我们就发展，现状，前景等方面做简要介绍。 发展历史 化学镀的发展历史实际上主要是化学镀镍的发展史。1844年，Wurtz首先注意到了次磷酸盐的还原机理。1916年，Roux首次使用次磷酸盐的化学镀镍取得第一个美国专利。但以上这些工作并未引起人们的足够重视。直到1944年，美国国家标注局的Brenner和Qiddell 发现并在1946年和1947年发表了相关研究报告，才被认作真正奠基了化学镀基础。他们在研究报告中指出：从次磷酸钠的溶液中进行电
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。