化学镀--铜片镀镍
铜镀镍材质报告
铜镀镍材质报告1. 引言铜镀镍是一种常见的合金材料，在电子、电气、机械等行业广泛应用。
本报告将对铜镀镍材质进行详细介绍，包括材料性质、制备方法、应用领域等方面的内容。
2. 材料性质2.1 物理性质铜镀镍材质的物理性质如下：•密度：铜镀镍的密度约为8.9 g/cm³，相对较高，有一定的质感。
•热膨胀系数：铜镀镍的热膨胀系数较小，具有较好的热稳定性。
•热导率：铜镀镍具有良好的热导率，可有效传导热量。
2.2 化学性质铜镀镍材质的化学性质如下：•耐腐蚀性：铜镀镍具有较好的耐腐蚀性，能够抵御大部分非氧化性酸和碱的侵蚀。
•稳定性：铜镀镍在常温下具有良好的化学稳定性，不易氧化或与其他物质发生反应。
3. 制备方法铜镀镍材质的制备方法主要包括电镀法和化学镀法两种。
3.1 电镀法电镀法是将铜和镍等金属阳离子通过电化学反应的方式镀到基材表面，形成铜镀镍层。
电镀法的具体步骤如下：1.准备电解液：将含有铜和镍阳离子的电解液制备好。
2.准备基材：将待镀件进行清洗和处理，确保表面光洁无杂质。
3.进行电镀：将基材悬浮在电解液中，施加电流，使铜和镍离子在基材表面还原生成金属镀层。
3.2 化学镀法化学镀法是利用化学反应在基材表面形成铜镀镍层。
化学镀法的具体步骤如下：1.准备镀液：将含有铜和镍盐以及相应的还原剂的溶液制备好。
2.准备基材：将待镀件进行清洗和处理，确保表面光洁无杂质。
3.进行化学镀：将基材浸入镀液中，待反应完成后取出，形成铜镀镍层。
4. 应用领域铜镀镍材质在以下领域有广泛应用：4.1 电子行业铜镀镍材质在电子行业中被广泛用于制作电路板连接器、插座、导线等电子器件。
其良好的导电性能和稳定的化学性质使其成为电子器件的理想材料。
4.2 机械制造铜镀镍材质在机械制造中常用于表面镀层处理，提高零件的耐磨、耐腐蚀性能，保护零件表面，延长零件使用寿命。
4.3 装饰品铜镀镍材质的金属质感以及良好的化学稳定性使其成为制作装饰品的理想材料，如首饰、表面镀层等。
化学镀技术概述
化学镀技术概述硬盘、CPU和内存被称为计算机的“三大件”。
随着计算机技术的发展，计算机硬盘逐步向小型、薄型、大容量和高速度方向发展。
在计算机硬盘中用于存储数据的是盘片，它由铝镁合金制成，然后在表面进行化学镀Ni-P或Ni-P-Cu，作为后续真空溅射磁记录薄膜的底层。
该镀层要求非磁性、低应力、表面光洁和均匀。
图5-17所示为计算机硬盘及化学镀镍后的CPU。
1.化学镀的原理和特点（1）化学镀的原理化学镀也称为无电解镀或自催化镀，在表面处理中占有重要的地位。
化学镀是指在没有外加电流通过的情况下，利用镀液中还原剂提供的电子，使溶液中的金属离子还原为金属并沉积在工件表面，形成镀层的表面处理技术。
酸性化学镀镍溶液中，还原沉积时的反应式为式中，H2PO2是还原剂。
图5-17 计算机硬盘及化学镀镍后的CPU化学镀镍溶液的组成及其相应的工作条件必须使反应只在具有催化作用的工件表面上进行，镀液本身不发生氧化还原反应，以免溶液自然分解、失效。
如果被镀金属本身是催化剂，则化学镀的过程就具有催化作用。
镍、铜、钴、铑、钯等金属都具有催化作用。
（2）化学镀的特点化学镀与电镀相比，具有如下特点：1）镀层厚度非常均匀，化学镀液的分散能力非常好，无明显的边缘效应，几乎是工件形状的复制。
所以化学镀特别适用于形状复杂的工件，尤其是有深孔、不通孔、腔体等的工件的电镀。
化学镀层非常光洁平整，镀后基本不需要镀后加工。
2）可以在金属、非金属、半导体等各种不同基材上镀覆。
化学镀可以作为非导体电镀前的导电底层镀层。
3）镀层致密，孔隙低，基体与镀层结合良好。
4）工艺设备简单，不需要外加电源。
5）化学镀也有其局限性，例如镀层金属种类没有电镀多，镀层厚度一般没有电镀高，化学镀的镀液成本一般比电镀液成本高。
2.化学镀镍化学镀镍是化学镀中应用最为广泛的一种方法。
化学镀镍多采用次磷酸盐、硼氢化物、氨基硼烷、肼及其衍生物等作为还原剂，其中次磷酸盐由于价格便宜，被广泛应用。
铜、铜合金化学镀镍磷合金工艺
采用 T - 5 2 N 5 — 能谱仪 , 镀层进行能谱分析 , 对 确定
镀层 的主要成分如表 3 所示 .
表 3 镀 层 成 分
镍 的金属 .所 以铜 和铜合金基 体上镀镍磷合金 的应用
较少 .有应 用者是将 工件与 活性 金属接触进行 电化学
诱发或用强还 原剂 如二 甲基 氨基 甲硼烷处 理表面 .这
2 实验方法与结 果 2J 化 学镀镍磷合金 工艺 .
镍磷 合金 镀层 的耐蚀 性 与镀 层形貌 和 结构有 关 . 如图 1 ,图 2分别 为 化 学镀 镍 磷合 金 形 貌 图 和衍 射
图.
以普通的黄铜做基体材料 , 试样尺寸 6x 2 1 m. 0 2 x.m 0
( ) 1 工艺流程
( 本 工 艺化学镀 溶 液稳定 性好 , 生产 实践 检 2) 经
验 , 液只需 及 时分析 调整 , 浴 补充所 耗成分 , 液可 连 溶 续使用 1 周期 以上 . 2
() , 3 铜 铜合 金活化液在铜 , 铜合金化学 镀镍磷合 金前 处理工艺 中是必不 可少的 ,促进 了基 体金属 与镀
本 试验 还 采 用失 重 法 ,分别 以 6 a I1 H I %N C ,N C ,
1 HS 41 N O N ~ ,N a H为腐 蚀介质 , 0 在室温下 , 时间为 18h 6 .
试 验结果 见表 4 .
3 结 论
() 1 镀层厚度 和硬度 镀 层厚度和硬 度 由黑龙 江省机械科学研究 院采用 H I0 X O 型显微硬度计测得 . 厚度为 4. l 硬度为 6 3 4 0x 5 m, 2.
的跳 动检测 尤为重要 .
本文介绍一种 根据气 门工作 原理设计 制造 的气 门
化学镀镍
化学镀工艺化学镀，又称为无电解镀。
因为在工件施镀的过程中，虽说有电子转移，但无须外接电源，工件表面镀层完全是靠化学氧化还原反应实现的。
化学镀是指在无外加电流的状态下，利用一种合适的还原剂，使镀液中的金属离子还原并沉积在基体表面上的化学还原过程。
或者说，化学镀是将零件浸入到溶液中在催化剂的作用下在表面发生的金属的沉积，是一个在界面上发生的催化沉积的过程。
因此和电镀不同，化学镀过程不需要整流电源和阳极。
金属沉积仅在零件表面上进行，电子是通过溶解于溶液中的化学还原剂提供的。
完成化学镀的过程有三种方式：(1)置换沉积利用被镀金属的电位比沉积金属负，将沉积金属离子从溶液中置换在工件表面上。
其化学反应可表述为Me1+Me2n+→Me2+Me1m+溶液中金属离子被还原沉积的同时，伴随着基体金属的溶解，当基体金属表面被沉积金属完全覆盖时，反应即自动停止。
所以，采用这种方法得到的镀层非常薄。
(2)接触沉积利用电位比被镀金属高的第三金属与被镀金属接触，让被镀金属表面富积电子，从而将沉积金属还原在被镀金属表面。
其化学反应实际上与置换沉积相同，只是Me，不是基体金属，而是第三金属。
其缺点是第三金属离子会在溶液中积累。
(3)还原沉积利用还原剂被氧化时释放出的自由电子，把沉积金属还原在镀件表面；其反应过程可表述为：Me n++Re→Me+OX式中Me——沉积金属；Re——表示还原剂；0X——表示氧化剂。
一般意义上的化学镀是指这种还原沉积化学镀。
它只在具有催化作用的表面上发生。
如果沉积金属(如镍：铜等)本身就是反应的催化剂，该化学镀过程就称为自催化化学镀，它可以得到所需的镀层厚度。
如果在催化表面上沉积的金属本身不能作为反应的催化剂，一旦催化表面被沉积金属覆盖，沉积反应就会自动终止，所以只能获得有限厚度的镀层．化学镀可以在金属、半导体和非导体材料上直接进行，由于没有电流分布的问题，在复杂零件表面可以获得厚度均匀、孔隙率低、对深孔或形状复杂的零件具有很好覆盖能力的镀层。
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。
化学镀简介
能，晶粒细，无孔，耐蚀性好。 5. 化学镀工艺设备简单，不需要电源、输出系统及辅助
电极，操作时只需把工件正确悬挂在镀液中即可。 6. 化学镀溶液稳定性较差，寿命短，成本高。
化学镀的条件
1. 镀液中还原剂的还原电位要显著低于沉积金属的电位。 2. 镀液不产生自发分解。 3. 调节溶液PH值、温度时，可以控制金属的还原速率，
比较单纯 比较小 比较小 大 长 不均匀 导体 低
相当复杂 大 大 小 短 非常均匀 导体、非导体 高
化学镀镍的基本原理
化学镀镍的发展
1944年，Brenner和Riddell进行了第一次实验室实验，开 发了可以工作的镀液并进行了科学研究。
60~70年代，研究人员主要致力于改善镀液性能。
80年代后，镀液寿命、稳定性等得到初步解决，基本实 现镀液的自动控制。
原子氢态理论
1946年，Brenner和Ridder提出；1959年Gutgeit实验验证了该假说 1967年，苏联人对该理论又做了深入研究提出：还原镍的物质实质上就
是原子氢。
NaH2PO2→ Na++H2PO2-
1）镀液在加热时，通过次亚磷酸盐在水溶液中脱氢，形成亚磷酸根，同 时放出初生态原子氢
活化：
为了使待镀件获得充分活化的表面，以催化化学镀反应的进行。
化学镀铜基本原理
• 化学镀铜概述：
化学镀铜是电路板制造中的一种工艺，通常也叫沉铜， 是一种自身催化性氧化还原反应。首先用活化剂处理，使 绝缘基材表面吸附上一层活性的粒子通常用的是金属钯 （ba）粒子（钯是一种十分昂贵的金属），铜离子首先在 这些活性的金属钯粒子上被还原，而这些被还原的金属铜 晶核本身又成为铜离子的催化层，使铜的还原反应继续在 这些新的铜晶核表面上进行。
化学镀镍原理
化学镀镍原理
化学镀镍是一种将镍金属沉积在物体表面的方法。
它基于电化学反应原理，利用电解质溶液中镍离子的还原反应来实现。
一般来说，进行化学镀镍的物体作为阴极，放置在电解质溶液中。
而阳极则是由导电材料制成的，它会溶解并提供镍离子。
在电解质溶液中，添加了一些酸、盐等物质，这些物质有助于增强导电性和提供离子，从而促进反应的进行。
当通过外部电源施加电流时，就会在物体表面发生还原反应，使镍离子被还原成金属镍，并沉积在物体表面。
这个还原反应的具体过程涉及到多个离子和电子之间的转移。
首先，电子由外部电源供应到物体的表面，与镍离子发生还原反应。
这个还原反应可以用以下化学方程式表示：
Ni2+ + 2e- → Ni
这个反应使镍离子还原为金属镍，同时释放出两个电子。
这些电子通过物体的导电路径返回到电源，完成电流的闭合回路。
随着电子的供应，镍离子在物体表面逐渐还原成金属镍，并在其上形成一层镍金属薄层。
这层薄层在表面均匀分布，形成了光滑、致密的镍镀层。
化学镀镍的过程可以通过控制电解液的成分、温度、电流密度等参数来调节。
不同的工艺条件可以影响到沉积速率、镀层的
结构和性能。
因此，对于化学镀镍来说，科学合理地选择和控制工艺条件是十分重要的。
总的来说，化学镀镍是通过利用电解液中的镍离子还原成金属镍的反应来实现的。
控制好反应条件和工艺参数，可以获得具有良好结构和性能的镍镀层。
这种化学镀镍方法被广泛应用于工业生产中，用于提供金属镍的保护、装饰或改善材料性能等方面。
铜基体化学镍-概述说明以及解释
铜基体化学镍-概述说明以及解释1.引言1.1 概述在概述部分，可以对铜基体化学镍进行简要的介绍和说明。
铜基体化学镍指的是在铜基体上进行化学镀镍的一种工艺或方法。
通过这种工艺，可以在铜基体上形成一层化学合金镍层，从而改善铜基体的性能和特性。
铜基体化学镍在工业生产中具有广泛的应用。
首先，铜与镍具有良好的相容性和亲和性，能够形成稳定的化学合金。
其次，铜基体化学镍层具有较高的硬度、抗磨损性和耐腐蚀性，可有效延长铜基体的使用寿命，并提高其表面的抗氧化性。
此外，铜基体化学镍还具有良好的导电性和导热性，可应用于电子元器件领域。
此外，铜基体化学镍还有一定的磁性，可应用于电磁领域。
本文将重点介绍铜基体化学镍的工艺原理、操作流程、工艺参数以及镀层性能等方面的内容。
通过深入了解铜基体化学镍的相关知识和实际应用，可以更好地理解其在工业生产中的重要性和优势，并为相关行业的技术提升和产品改进提供参考和指导。
接下来，本文将分为不同的章节来详细探讨铜基体化学镍的相关内容。
首先，将介绍铜基体化学镍的工艺原理和机制，包括镀液、电镀机理和影响因素等方面。
其次，将详细描述铜基体化学镍的操作流程和工艺参数的选择与调整。
最后，将对铜基体化学镍的镀层性能进行综合评价，并展望其在未来的应用前景。
通过本文的撰写，旨在为读者提供关于铜基体化学镍的全面了解和深入探讨，并为相关行业的技术应用和研发提供参考和指导。
在工业生产中，铜基体化学镍的应用具有重要的意义和广阔的发展空间，相信本文的内容能够对相关领域的专业人士和研究人员有所帮助。
1.2 文章结构文章结构部分的内容应包括对整篇文章的组织和安排的介绍。
作为读者，了解文章的结构可以帮助我们更好地理解和阅读文章。
文章结构部分的内容可以按照以下方式进行编写：文章结构（Article Structure）：这篇文章将按照以下结构进行组织和安排：1.引言：引言部分将首先概述铜基体化学镍的研究背景和重要性，然后介绍本文的结构和目的。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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
理20min，处理完成后将烧杯取出，在60℃水浴锅中放置10min，之后取出铜片，用蒸馏水冲洗，放入配制好的硫酸溶液b中浸泡1min活化。
用镊子将浸泡后的铜片取出放入镀液中水浴60℃，等待镀镍结果。
实验结果：
如图，为同
表面镀镍4天后
的样品效果。
本次成功的
在铜表面镀了一
层镍，和未浸入
镀液的铜片的右
侧相比左侧镍镀
层色彩光泽明
显。