镀镍工艺

镀镍工艺
镀镍工艺

镀镍工艺

一、镀镍概述

在零件上镀镍可以使零件具有优良的耐蚀性、耐磨性、可焊性以及高硬度等优点,满足零件的使用要求,提高零件的使用寿命。

镀镍通常可以采用化学镀镍,也可以采用电镀或刷镀。化学镀与电镀相比具有显著的优点:1.具有广泛的覆盖能力,对于复杂零件的各个部位可以得到较均匀的镀层;2.具有比电镀优良得多的深镀能力,可以大大地减少镀件盲孔、深孔内的无镀层现象。

刷镀是最近几年发展起来的一种新工艺,它的最大优点是不用镀槽,而且沉积速度较快。由于它设备筒单,操作方便,可以选择多种镀层,而且具有较高的结合强度等优点,所以在航空、船舶、铁路、电子及机械和各种车辆的维修中广泛应用,是目前国家推广的一种新工艺。

但是,刷镀在很多场台下,如修理大批量、大面积镀层的一些零件,生产率显然不是很高,而且同化学镀相比较,刷镀的镀层深镀也明显不如化学镀。而且化学镀镍层具有比电镀和刷镀优良得多的耐蚀性、耐磨性、可焊性以及镀层厚度均匀、硬度高等优点。

化学镀镍通常是在高温(70~90C)下操作,虽然镍的沉积速度较快,但工艺控制困难,能耗高,镀液易挥发、稳定性差,次亚磷酸盐的利用率低;同时高温操作对软化点低和高温下易变形的材料(如塑料等)施镀,会引起基体的变形和改性,这就限制了它的进一学镀镍研究的重要方向之一,也是一个备受重视的课题。

二、化学镀镍的特点

低温化学镀镍与高温化学镀镲的基础镀液大致相同,但由于温度的降低,根据A rrhe nius方程,镍的沉积速度将大为降低,因此,低温化学镀镍须在碱性条件下进行,这是低温化学镀镍的一个特点,同时,加速剂显得更为重要,因为在碱性条件下,Ni 极易与OH 形成溶度积较小的Ni(OH)2沉淀,因而,对络合剂的选择相对高温化学镀镍而言更为严格。

三、镀镍的方法

1、改变络合剂

络合剂的选择对于化学镀镍低温操作有很大的影响。能否实现低温化学镀镰主要取决于镀液中镍离子还原的活化能的降低,传统的方法主要通过选择合适的络台剂来实现。目前,在低温化学镀镍中使用的络合剂大致有焦磷酸盐、柠檬酸盐和乳酸盐等。

在低温化学镀镍技术中,络合剂的选择取决于其与镍离子形成的综合物的稳定性,其稳定性决定了低温镍的镀速与镀层的质量。一般来说,与镍离子络台稳定性较大的络合剂,如柠檬酸钠,会造成镀速的下降,但同时减小镀层晶粒尺寸,有利于镀层耐蚀性的提高;与镍离子络合稳定性较小的络合剂,如焦磷酸钠,会造成镀速的提高,但同时使镀层晶粒尺寸增大,导致镀层耐蚀性的降低;因而在选择络合剂时,须考虑络合剂与镍离子是否形成螯合物,以及螯合环的大小、配位电子的电负性、空间位阻等对络合物稳定性有影响的因素。从目前文献报道来看,50C以下的化学镀镍工艺,镍的沉积

速度一般在10~m/h左右,这与实施工业化生产还有一定距离,因此,寻求更合适的络合剂或多种络合剂组合使用将是化学镀镍低温化研究的重点。

2、使用加速剂

为了提高低温化学镀镍的镀速,加速剂的使用显得相当重要常用的加速剂主要有两类,即有机添加剂和无机添加剂。有机添加剂包括琥珀酸、脂肪酸及巯基乙酸等。其作用机理为:加速剂与络合剂一起形成有利于电子导通的混合配体配合物。无机添加剂最常见的是NaF,其作用机理是:由于F离子半径小、电负性太,通过它在催化金属表面的吸附,并与同时吸附在金属表面上的H2PO2相互作用,加速了H2PO2中P-H键的断裂,从而加速了镍的沉积和氢的析出。由于F-易对设备造成腐蚀,其它的一价阳离子如

NH4+、Li+、Na+和K+等以及这些离子组成的复合加速剂的研究也取得了较大进展。阳离子的加速机理被认为是影响了化学镀镍的阳极过程,能明显地增大阳极电流,即增大H3PO2-的氧化电流,即这些添加剂为阳极去极化剂,可以促进H2PO2-的氧化,从而促进了镍的沉积。

四、其它镀镍工艺新方法

1、脉冲化学镀镍

将脉冲技术引人到化学镀镍中构成脉冲化学镀镍,这是80年代中期发展起来的一种新的化学镀镍技术。其最初的出发点是用以提高镀速,有人证明,在85C施镀时,脉冲化学镀镍的镀速是普通化学镀镍的2~3倍,镀层性能和质量均得以提高,溶液的pH 值稳定。刘燕萍等利用脉冲化学镀进行低温化研究,认为由于电脉冲的催化作用,使得酸性化学镀镍的施镀温度降至

50C时,仍有11um/h的沉积速度,镀层含P量达10.48%(质量分数),组织结构依然为非晶态,镀层性能与80C施镀的普通化学镀镍层相当。目前,脉冲低温化学镀的报道还很少,但无疑这也是实现低温化学镀镍的一条崭新的途径。

2、光化学法

利用光化学原理在酸性镀液中实施低温化学镀镍是近年来低温化学镀镍的一个新的发展方向。在室温下,利用激光束的照射使镀液局部升温达到化学镀镍的引发温度,可实现光照区化学镀镍,镀速可提高几个数量级,而且镀层性能明显改善,同时也解决了以往低温化学镀镍须在碱性条件下进行镀液易产生沉淀而导致镀液分解的弊端;但也存在由于温差而引起的非光照区基体金属溶解和浸蚀等缺点在此基础上.杨玉国等在酸性化学镀镍的基础液中加人光敏剂,通过普通光照在室温下实现了化学镀镍,并提出了其作用机理:

(1)光敏剂S分子和镍铬合离子受光照被激发,形成激发态

(2)Ni2+将能量传递给基态光敏剂分子

(3)S分子能量高,不稳定,将电子传递给Ni2+

(4)S+接受H2PO2-的电子返回基态

3、超声波化学镀镍

早在1955年,Ric h发现在使用20kHz的超声波作用于碱性化学镀镍时镀速得以显著的提高。1985年Mallo ry提出应用于化学镀镍的超声波频率应

在25~40kHz范围内。随后,许多科研工作者对此进行了研究,发现超声波应用于化学镀镍不仅能降低工作温度,而且能提高镀层性能。

超声波应用于低温化学镀镍的作用机理主要有以下两种观点:一种观点认为超声波导致镀液与基体的界面处形成空化作用影响了化学反应。

由于超声波的作用形成了活化态氢原子,有利于提高反应的还原性能和镍的沉积速度,从而实现在不影响沉积速度的前提下降低工作温度。另一种观点“ 认为,超声波对镀液的空化作用,可使气泡进一步生成和扩大,然后,突然破灭,在这急速的气泡崩溃期间,产生瞬间高温,增强了分子碰撞,增加了活化分子数目,加速了镍的沉积速度。

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,

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。

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。

化学镀镍配方成分,化学镀镍配方分析技术及生产工艺

化学镀镍配方成分分析,镀镍原理及工艺技术导读:本文详细介绍了化学镍的研究背景,分类,原理及工艺等,本文中的配方数据经过修改,如需更详细资料,可咨询我们的技术工程师。 禾川化学引进国外配方破译技术,专业从事化学镍成分分析、配方还原、研发外包服务,为化学镍相关企业提供一整套配方技术解决方案。 一、背景 化学镀镍也叫做无电解镀镍,是在含有特定金属盐和还原剂的溶液中进行自催化反应,析出金属并在基材表面沉积形成表面金属镀层的一种优良的成膜技术。化学镀镍工艺简便,成本低廉,镀层厚度均匀,可大面积涂覆,镀层可焊姓良好,若配合适当的前处理工艺,可以在高强铝合金和超细晶铝合金等材料上获得性能良好的镀层,因此在表面工程和精细加工领域得到了广泛应用。 禾川化学技术团队具有丰富的分析研发经验,经过多年的技术积累,可以运用尖端的科学仪器、完善的标准图谱库、强大原材料库,彻底解决众多化工企业生产研发过程中遇到的难题,利用其八大服务优势,最终实现企业产品性能改进及新产品研发。 样品分析检测流程:样品确认—物理表征前处理—大型仪器分析—工程师解谱—分析结果验证—后续技术服务。有任何配方技术难题,可即刻联系禾川化学技术团队,我们将为企业提供一站式配方技术解决方案! 二、化学镀工艺 化学镀工艺流程为:试样打磨-清洗-封孔-布轮抛光-化学除油-水洗-硝酸除锈-水洗-活化-化学镀-水洗-钝化-水洗-热水封闭-吹干。

图1 化学镀的工艺流程图 三、化学镀镍分类 化学镀镍的分类方法种类多种多样,采用不同的分类规则就有不同的分类法。 四、化学镀镍原理 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,已经提出的理论有羟基-镍离子配位理论、氢化物理论、电化学理论和原子氢态理论等,其中以原子氢态理论得到最为广泛的认同。 该理论认为还原镍的物质实质上就是原子氢。在以次亚磷酸盐为还原剂还原Ni2+时,可以以下式子表示其总反应: 3NaH2PO2+3H2O+NiSO4→3NaH2PO3+H2SO4+2H2+Ni(1) 也可表达为: Ni2++H2PO2-+H2O→H2PO3-+2H++Ni(2)

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-

环保型化学镀亚光镍水的操作工艺流程

环保型化学镀亚光镍水 一、产品编号:Q/YS.602-4(贻顺牌) 二、产品特点: 化学镀镍水适用于铁件、钢件、锌合金、浸锌处理后的铝合金及铜合金表面镀亚光镍合金层。本产品无毒、环保。不需电镀设备,只需恒温装置。镀层是哑光的镍磷合金层,耐蚀性好,结合力佳。镀液稳定性强,寿命超过12个周期。本品不仅适用于金属表面镀镍(如:铁,不锈钢,铝,铜等等),同样适用于非金属表面镀镍,且不需要昂贵的沉钯成本低。比如:陶瓷镀镍、玻璃镀镍、金刚石镀镍、碳片镀镍、塑料镀镍、树脂镀镍等等。槽液维护简单,成本低,不需要电镀设备。(注“含磷量7%-11%) 三、产品组成: 产品由A、B、C三剂组成,A和B按比例1:2开缸,以A和C按比例1:1添加,作为中间补充剂。 四、开缸药剂的配制及使用方法: ①用A剂与B剂加水配兑,配兑比例为A:B:水=1:2:7。 ②用纯净水把镀槽清洗干净,然后在槽内加入槽容积一半大小的纯净水。 ③先将B剂按比例加入到槽内搅拌均匀,在搅拌的同时缓缓加入A剂。 ④搅拌均匀后测试镀液PH值,用10%的氨水调节PH值到4.7±0.2。 ⑤加入去离子水到规定的体积. ⑥加热镀液将镀液温度稳定在80℃-90℃. 五、操作工艺流程: ①工件前处理:前处理对镀层质量至关重要,要使镀前的工件表面无污染,并且是处于活化状态,此过程主要有:除油,除锈,抛光,水洗。 ②酸洗活化:用酸洗活化剂浸泡工件2-3分钟,再水洗干净。 ③用热的去离子水冲洗工件,使工件升温,以避免下一步施镀时,冷工件吸

收镀液热量而降温,导致停镀。 ④按照0.5-1.5dm2/升的装载比分散地吊挂在镀液中,控制镀液温度在80℃-90℃,使用时间>5分钟,具体视厚度而定,镀的过程中,要有轻微的机械搅拌。 ⑤施镀过程中要有适度的轻搅拌,使温度及镀液分布均匀,从而保证化学镀 镍的稳定进行,和镀层的一致性。同时,要对镀液进行循环过滤。滤网:孔径1-8微米,耐100摄氏度,耐酸。 ⑥镀镍完毕要用热水清洗,如有必要,还可以钝化处理。 六、化学镀镍的维护: ①在施镀过程中,由于成分的不断消耗,镀速会有所减慢,可根据气泡的多少来添加补充剂A和C,按A:C=1:1添加。要少量多次地补加。每消耗一克金属镍,需补加A和C 各式各10毫升。当大量补充A和C 时,要先降温停镀,再加入A,C补充剂,并搅拌均匀,才能进行镀镍。 ②施镀过程中,镀液PH值会有变化,新鲜镀液PH控制在4.7-4.8,随着镀液老化,PH值会慢慢升高。 ③对于铜及其合金表面镀镍要用洁净铁丝或铝丝与铜工件接触进行引镀。 ④施镀过程要经常对镀液进行分析检测:PH值和镍离子含量。 镍的检测方法:取5.00ml 镀液放入500ml的三角瓶中,加入100ml去离子水,再加入100ml氨水,加紫脲酸胺指示剂。用0.05mol/L的EDTA滴定至由橙黄变为紫色为终点,消耗EDTA的体积毫升数记为V 。 公式:镍(克/升)=0.587 * V ⑤化学镀镍前要经严格的前处理,保证工件表面处于洁净活化态。 ⑥经常对设备进行检察:自动温控系统,循环过滤系统,及时发现及时排除。 ⑦镀液装载比要控制在0.5dm2 -1.5dm2.

最新化学镀镍工艺流程

1、基本步骤 脱脂→水洗→中和→水洗→微蚀→水洗→预浸→钯活化→吹气搅拌水洗→无电镍→热水洗→ 无电金→回收水洗→后处理水洗→干燥 2、无电镍 A. 一般无电镍分为“置换式”与“自我催化”式其配方极多,但不论何者仍以高温镀层质量较佳 B. 一般常用镍盐为氯化镍(Nickel Chloride) C. 一般常用还原剂有次磷酸盐类(Hypophosphite)/甲醛(Formaldehyde)/联氨 (Hydrazine)/硼氩化合物(Borohydride)/硼氢化合物(Amine Borane) D. 螯合剂以柠檬酸盐(Citrate)最常见。 E. 槽液酸碱度需调整控制,传统使用氨水(Amonia),也有配方使用三乙醇氨(Triethanol Amine),除可调整PH及比氨水在高温下稳定,同时具有与柠檬酸钠结合共为镍金属螯合剂,使镍可顺利有效地沉积于镀件上。 F. 选用次磷二氢钠除了可降低污染问题,其所含磷对镀层质量也有极大影率。 G. 此为化学镍槽其中一种配方。 配方特性分析: a. PH值影响:PH低于8会有混浊现像发生,PH高于10会有分解发生,对磷含量及沉积速率及磷含量并无明显影响。 b.温度影响:温度影响析出速率很大,低于70°C反应缓慢,高于95°C 速率快而无法控制.90°C最佳。 c.组成浓度中柠檬酸钠含量高,螯合剂浓度提高,沉积速率随之下降,磷含量则随螯合剂浓度增加而升高,三乙醇氨系统磷含量甚至可高到15.5%上下。 d.还原剂次磷酸二氢钠浓度增加沉积速率随之增加,但超过0.37M后槽液有分解现像,因此其浓度不可过高,过高反而有害。磷含量则和还原剂间没有明确关系,因此一般浓度控制在O.1M左右较洽当。

挂镀镍工艺

挂镀镍工艺 一、特性: 1、镀层镜亮、填平性高、延展性好。 2、镀液稳定,易控制维护。 3、可用活性炭连续过滤,去除杂质。 4、易上铬,适用于挂镀和滚镀。 二、工艺配方及操作条件 硫酸镍 210~280g/L 氯化镍 40~60g/L 硼酸 35~50g/L NI-50# 光亮剂 0.3~0.6mI/L TA-5 柔软剂 8mI/L T-250 低泡湿润剂 0.8~1.5mI /L PH 4~4.8 温度 50~60℃ 电压 12~16ⅴ 搅拌机械搅拌或阴移动 过滤活性炭连续过滤 三、槽液配制 1、用总体积2/3的温水溶解计算量的硫酸镍及氯化镍; 2、用80℃以上热水或沸水溶解硼酸并加入上述溶液; 3、用碳酸镍或5%氢化钠调整PH值5.2左右,加入1~2mI/L双氧水搅拌1-2小时后,升温至70℃以上,再加入1-2g/的活性碳搅拌1小时,静置12小时以上后过滤。

4、用稀硫酸调整PH值至4.2左右,小电流电解数小时后加入配方量的光泽剂(添加剂)即可试镀。 四、光亮剂的作用 NI-50# 主要起增加镀层光泽及填平能力等作用,新配镀液时,需加入TA-5柔软剂,T-250湿润剂,以使镀液平衡,以后操作只需补充NI-50#光亮剂,便能发挥应有的效果。NI-50#消耗量为200~250mI/KAH。 TA-5 主要起减少镀层内应力,增加柔软性,使低电流密度区施镀良好。在活性碳连续过滤下只能除去微量TA-5。TA-5消耗量为50-100mI/KAH。 TA-1 主要起提高镀层光亮度及整平度,使高、低电流密度区亮度更均匀,同时可减少析氢而产生的针孔。TA-1消耗量为50-150mI/KAH。 T-250 适用于阴极移动或空气搅拌的低泡湿润剂,主要起防止镀层产生针孔,将镀液表面张力维持在40-50达因/厘米。T-250消耗量为20-40mI/KAH。 五、工艺流程 除油→水洗→除锈→水洗→活化→水洗→预镀铜→水洗→水洗→镀酸铜→水洗→水洗→镀镍→水洗→水洗→其它镀种 T-255 王牌走位水:当工件要求光亮度及深镀能力极佳时,可使用T-255王牌走位水1-3 mI /L便能达到绝好之深镀性. T-258 除杂水: 能有效络合镀液中重金属杂质,避免因杂质而产生的不良影响.用量: 0.3~2mI /L. T-256 除铁粉:每0.5g /L可络合100~200PPm铁, 用量0.2~2g/L

化学镀镍与电镀镍工艺及相互之间的区别

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去离子水设备煮;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去离子水设备冲洗;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;

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 · 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.

钢铁件化学镀镍铜磷合金工艺研究

钢铁件化学镀镍铜磷合金工艺研究 作者:肖鑫钟萍刘万民频道:表面处理节能减排服务平台发布时间:2011-09-08 钢铁件化学镀镍铜磷合金工艺研究 湖南工程学院化学化工学院肖鑫钟萍刘万民 摘要在酸性化学镀镍-磷合金镀基础液中加入硫酸铜、光亮剂,研究成功了一种钢铁件全光亮化学镀镍-铜-磷合金工艺,探讨了主要成分和工艺条件对化学镀镍-铜-磷合金镀层性能的影响,检测了镀液和镀层性能,结果表明,所形成的化学镀镍-铜-磷合金镀层结晶细致、光泽高,具有较高的装饰性,镀层耐蚀性、耐磨性、镀液稳定性优于酸性化学镀镍-磷合金工艺。 关键词钢铁;化学镀;镍铜磷合金;光亮剂;性能检测 0 前言 化学镀镍-磷镀层是镍-磷合金的无定形结构,具有较高的硬度、耐蚀性,耐磨性.因而应用较广。由于近年来镀层的需求多样化,改善其合金化特性的研究也越来越受到人们的重视,如镍-钨-磷,镍-钼-磷、镍-铜-磷、铁-镍-磷等多种镀层。其中镍-铜-磷合金镀层的耐蚀性、耐磨性、硬度及导电性能均优于镍-磷合金镀层,故它在机械设备、电子设备、精密仪器和仪表零件等方面有广泛的应用。据报道它25℃,质量分数50%的氯化钠的氢氧化钠腐蚀介质中,镀态的镍铜磷合金层比镀态的镍磷合金层及不锈钢具有更优良的抗蚀性能[1-5]。目前化学镀镍铜磷合金镀液大多数采用稳定性较差的碱性体系,所得镀层的光亮性、耐蚀性能等不太理想,为了提高化学镀镍-铜-磷合金镀液的稳定性、镀层装饰性和耐磨,采用酸性化学镀镍磷合金镀液为基础,加入适量的硫酸铜、光亮剂,研究成功了一种钢铁全光亮、高稳定性化学镀镍-铜-磷合金技术,所形成的化学镀镍-铜-磷合金镀层结晶细致、光泽高,具有较高的装饰性,镀层耐蚀性、耐磨性、镀液稳定性优于酸性化学镀镍-磷合金工艺。 1 实验研究部分 1.1 实验仪器与药品 实验仪器:HH-2数显恒温水浴锅(金坛市富华仪器有限公司);HX-500型显微硬度仪(上海泰明光学仪器有限公司);盐雾实验箱(江苏南京南苏南环保仪器厂);CHI660B电化学工作站(上海辰华仪器公司);其他常规仪器设备未列出。 化学药品:硫酸镍(工业级);硫酸铜(工业级);次磷酸钠(工业级);柠檬酸钠(分析纯);乙酸钠(分析纯);氢氧化钠(分析纯);糖精(化学纯);无机盐B(自配);乳酸(分析纯);光亮剂A(自配);DEP(二乙氨基丙炔胺);PME(乙氧基炔丙醇);BEO(丁炔二醇);TC-HES(2-乙基已基硫酸脂盐)等。 实验钢材:A3钢,尺寸50×60×0.5-1mm。 1.2 工艺流程 化学除油→热水洗→流动水洗→酸洗除锈→两次流动水洗→化学抛光→两次流动水洗→活

镀镍工艺流程及特点【详述】

镀镍工艺 内容来源网络,由“深圳机械展(11万㎡,1100多家展商,超10万观众)”收集整理! 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示,就在深圳机械展. 一、镀镍概述 在零件上镀镍可以使零件具有优良的耐蚀性、耐磨性、可焊性以及高硬度等优点,满足零件的使用要求,提高零件的使用寿命。 镀镍通常可以采用化学镀镍,也可以采用电镀或刷镀。化学镀与电镀相比具有显著的优点:1.具有广泛的覆盖能力,对于复杂零件的各个部位可以得到较均匀的镀层;2.具有比电镀优良得多的深镀能力,可以大大地减少镀件盲孔、深孔内的无镀层现象。 刷镀是最近几年发展起来的一种新工艺,它的最大优点是不用镀槽,而且沉积速度较快。由于它设备筒单,操作方便,可以选择多种镀层,而且具有较高的结合强度等优点,所以在航空、船舶、铁路、电子及机械和各种车辆的维修中广泛应用,是目前国家推广的一种新工艺。 但是,刷镀在很多场台下,如修理大批量、大面积镀层的一些零件,生产率显然不是很高,而且同化学镀相比较,刷镀的镀层深镀也明显不如化学镀。而且化学镀镍层具有比电镀和刷镀优良得多的耐蚀性、耐磨性、可焊性以及镀层厚度均匀、硬度高等优点。

化学镀镍通常是在高温(70~90C)下操作,虽然镍的沉积速度较快,但工艺控制困难,能耗高,镀液易挥发、稳定性差,次亚磷酸盐的利用率低;同时高温操作对软化点低和高温下易变形的材料(如塑料等)施镀,会引起基体的变形和改性,这就限制了它的进一学镀镍研究的重要方向之一,也是一个备受重视的课题。 二、化学镀镍的特点 低温化学镀镍与高温化学镀镲的基础镀液大致相同,但由于温度的降低,根据A rrhe nius方程,镍的沉积速度将大为降低,因此,低温化学镀镍须在碱性条件下进行,这是低温化学镀镍的一个特点,同时,加速剂显得更为重要,因为在碱性条件下,Ni 极易与OH 形成溶度积较小的Ni(OH)2沉淀,因而,对络合剂的选择相对高温化学镀镍而言更为严格。 内容来源网络,由“深圳机械展(11万㎡,1100多家展商,超10万观众)”收集整理! 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示,就在深圳机械展.

钢铁件化学镀镍铜磷合金工艺研究样本

钢铁件化学镀镍铜磷合金工艺研究 作者: 肖鑫钟萍刘万民频道: 表面处理节能减排服务平台发 布时间: -09-08 钢铁件化学镀镍铜磷合金工艺研究 湖南工程学院化学化工学院肖鑫钟萍刘万民 摘要在酸性化学镀镍-磷合金镀基础液中加入硫酸铜、光亮剂, 研究成功了一种钢铁件全光亮化学镀镍-铜-磷合金工艺, 探讨了主要成分和工艺条件对化学镀镍-铜-磷合金镀层性能的影响, 检测了镀液和镀层性能, 结果表明, 所形成的化学镀镍-铜-磷合金镀层结晶细致、光泽高, 具有较高的装饰性, 镀层耐蚀性、耐磨性、镀液稳定性优于酸性化学镀镍-磷合金工艺。 关键词钢铁; 化学镀; 镍铜磷合金; 光亮剂; 性能检测 0 前言 化学镀镍-磷镀层是镍-磷合金的无定形结构, 具有较高的硬度、耐蚀性, 耐磨性.因而应用较广。由于近年来镀层的需求多样化, 改进其合金化特性的研究也越来越受到人们的重视 , 如镍-钨-磷, 镍-钼-磷、镍-铜-磷、铁-镍-磷等多种镀层。其中镍-铜-磷合金镀层的耐蚀性、耐磨性、硬度及导电性能均优于镍-磷合金镀层, 故它在机械设备、电子设备、精密仪器和仪表零件等方面有广泛的应用。据报道它25℃, 质量分数50%的氯化钠的氢氧化钠腐蚀介质中, 镀态的镍铜磷合金层比镀态的镍磷合金层及不锈钢具有更优良的抗蚀性能[1-5]。当前化学镀镍铜磷合金镀液大多数采用稳定性较差的碱性体系, 所得镀层的光亮性、耐蚀性能等不太理想, 为了提高化学镀镍-铜-磷合金镀液的稳定性、镀层装饰性和耐磨, 采用酸性化学镀镍磷合金镀液为基础, 加入适量的硫酸铜、光亮剂, 研究成功了一种钢铁全光亮、高稳定性化学镀镍-铜-磷合金技术, 所形成的化学镀镍-铜-磷合金镀层结晶细致、光泽高, 具有较高的装饰性, 镀层耐蚀性、耐磨性、镀液稳定性优于酸性化学镀镍-磷合金工艺。 1 实验研究部分 1.1 实验仪器与药品

镀镍

化学镀中发展最快的一种。镀液一般以硫酸镍、乙酸镍等为主盐,次亚磷酸盐、硼氢化钠、硼烷、肼等为还原剂,再添加各种助剂。在90℃的酸性溶液或接近常温的中性溶液、碱性溶液中进行作业。以使用还原剂的不同分为化学镀镍-磷、化学镀镍-硼两大类。 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件上,获得金属合金的方法。它是新近发展起来的一门新技术 1、HH118-3化学镀镍复合添加剂适用各类铁合金(碳钢、合金钢、不锈钢)、铜合金、铝合金、铸铁、电镀镍以及一些非导电基体上化学镀镍。 2、HH118-5化学镀黑镍添加剂适应于钢铁、铜合金、铝合金、铸铁、不锈钢、镀镍和电镀铬上镀镍。 3、HH118-9碱性化镀镍添加剂适合天钢铁、铜和铝等多种金属材料的化学镀镍艺以及石墨、塑料等非金属材料的化学镀镍工艺。 4、化学镀镍与电度镍的区别? 化学镍也叫做化学方法镀镍,又叫做沉镍。电镀镍就是物理方法镀镍的一种。一般无电解镀镍就是化学镀镍,也叫化学沉镍,它是由添加的还原剂提供催化动力发生镍层的沉积。镀液常常要加主盐,稳定剂,还原剂,络合剂,缓冲剂等等。而电镀镍是在指在电场的作用下使离子发生定向迁移沉积成镀层的过程。镀液除了主盐等主要成分外还要加各种电镀添加剂和各种助剂,主要是使镀层出光,整平,细化结晶,防止针孔,促进阴极极化等等。 5、真正的化学镀 真正的化学镀:从含有还原剂的溶液中沉积金属。下面我们所提的化学镀镍即为此种。 (二)化学镀镍的分类: 1.按镀液的PH值分类:有酸性、中性和碱性三类。 2.按沉积温度分类:有低温、中温、高温三类。 3.按合金成分分类:有低磷、中磷和高磷三类。 4.按所用还原剂分类:有Ni-P、Ni-B等。

化学镀镍的配方及实际使用实例

1 铸铁复合化学镀镍前的活化工艺 铸铁复合化学镀镍前处理工艺为:机械抛光→除油除锈→活化处理。但不同的活化方法,直接影响镀层的结合力和孔隙率。筛选最佳阴极活化工艺为:70%H2SO4,室温(最佳200OC),DK=8A/dm 2,10s。本活化液可保证镀层结合力最大、孔隙率均为零。 2、如何改善不锈钢化学镀镍层的结合力 不锈钢件(传动轴、啮合件、动配合件等)化学镀镍,可改善镀层的均匀性和自润滑性,比电镀铬好。但不锈钢化学镀镍常因前处理不好而造成镀层与基体结合力不理想,成为实际生产中迫切需要解决的问题。 原工艺流程:机械抛光→有机溶剂除油→化学除油→热水洗→电化学除油→热水洗→冷水洗→30%HCl→冷水洗→20%HCl(50OC)→冷水洗→闪镀镍→化学镀镍。 原工艺的缺点:单独用HCL除氧化皮效果不好;形状复杂件闪镀镍因覆盖能力不好而影响到化学镀镍的均匀性;因工序较长有可能造成不锈钢新鲜表面重新被氧化成膜;闪镀镍溶液易污染化学镀镍溶液等。为此,有人改进工艺。 改进工艺流程:抛光、除油工序同原工艺→混酸除膜(25%HCl+8%HNO3+10%HF)→冷水洗→活化(10%HCl+5%NH4F,60OC)→热水洗→化学镀镍。 改进工艺的优点:①采用混酸除去不锈钢表面难溶的FeCrO4氧化膜、Si、SiO2,使基体表面的化学活性增强;②工序简化,避免了

不锈钢新鲜表面重新被氧化;③增加基体的预热工序,消除镀层与基体因温差而产生的应力。因此,化学镀镍与基体结合力好,镀速快等。 3 如何进行减压化学镀镍 减压化学镀镍,用镀液的动态载荷取代静态载荷,大大扩展了化学镀镍的应用范围,镀层光亮平整、针孔隙低、耐蚀性好。本法适用小口径长管内壁化学镀镍(φ内≥4cm以上各种细其整平性)。解决办法:系列压力差(P0—P1)控制在(-5.3×-66.7)×103Pa内,管径细,适当减少压差,降低镀液流速;管径粗,可适当增加压差,提高镀液流速。本工艺系统负压不高,操作安全简便。 4 喷淋化学镀镍工艺 采用喷淋可解决大型工件局部化学镀镍的困难,是实行现场施镀的有效方法,既经济又省时。 列举牵引轮(直径2050mm,轮面宽70mm,轮壁厚25mm,自重约2t)过线的外圆面喷淋化学镀镍工艺过程:除锈抛光(手动砂轮)→磨光(砂纸)→除油(表面活性剂)→带压热水冲洗→带压冷水冲洗→双面喷淋酸浸蚀→带压双向水冲洗→双向喷淋弱浸蚀→甩干轮面浮酸→双面喷淋化学镀镍。 注意问题:①在浸蚀、水洗、甩干浮酸时要提高牵引轮转速;②弱浸蚀用CP级盐酸,并加热至65OC,为牵引轮预热;③为消除弱浸蚀过程轮面上滞留酸的影响,开始喷淋化学镀镍的pH值取上限值(pH=10.0),喷淋过程中牵引轮转速不低于10r/min。

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

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