电镀工艺电镀镍
镍电镀技术篇
将镍与其他金属或非金属元素复合，制备出具有特殊性能的复合 电镀层，满足不同领域的需求。
脉冲电镀技术
通过脉冲电流的方式进行电镀，提高电镀层的致密度和均匀性， 降低生产成本。
环保与可持续发展
清洁生产技术
采用环保型的电镀添加剂和助剂，减少生产过程中的污染排放，降 低对环境的影响。
资源回收利用
后处理
清洗
用清水或清洗剂清洗工件表面，去除残留的电解 液和杂质，确保镀层质量。
干燥
将清洗后的工件进行干燥处理，以去除表面水分， 防止镀层出现水迹或水痕。
质量检测
对电镀后的工件进行质量检测，检查镀层外观、 厚度和结合力等指标，确保产品质量。
04
镍电镀的优缺点
优点
高耐腐蚀性
优良的硬度和耐磨性
镍镀层具有出色的耐腐蚀性，能够抵抗各 种酸碱物质的侵蚀，有效保护基材免受腐 蚀。
对电镀废液和废渣进行回收处理，提取有价值的金属元素，实现资 源的循环利用。
绿色电镀技术
研究开发绿色电镀技术，如无氰电镀、无铬钝化等，减少对人类健康 的危害和环境的污染。
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高。
工艺复杂
镍电镀技术需要经过多个处理 步骤，工艺较为复杂，对操作
人员的技能要求较高。
环境污染问题
镍电镀过程中会产生废水和废 气，对环境造成一定的影响， 需要采取相应的环保措施。
附着力问题
在某些情况下，镍镀层与基材 之间的附着力可能不够强，导
致镀层容易剥落。
05
镍电镀的实践应用
在电子工业中的应用
镍镀层具有较高的硬度和良好的耐磨性， 能够承受较大的压力和摩擦力。
良好的导电性和导热性
广泛的适用范围
电镀镍工艺
生氢氧化镍胶体，造成氢气泡的滞留而产生针孔。
加强对留镀液的搅拌，就可以消除上述现象。
常用压缩空气、阴极移动及强制循环（结合碳芯与棉芯过滤）搅拌。
7)阴极电流密度——阴极电流密度对阴极电流效率、沉积速度及镀层质量均有影响。
测试结果表明，当采用pH较底的电解液镀镍时，在低电流密度区，阴极电流效率随电流密度的增加而增加；在高电流密度区，阴极电流效率与电流密度无关，而当采用较高的pH电镀液镍时，阴极电流效率与电流密度的关系不大。
与其它镀种一样，镀镍所选取的阴极电流密度范围也应视电镀液的组分、温度及搅拌条件而定，由于PCB拼板面积较大，使高电流区与低电流区的电流密度相差很大，一般采用2A/dm2为宜。
6、故障原因与排除1) 麻坑：麻坑是有机物污染的结果。
大的麻坑通常说明有油污染。
搅拌不良，就不能驱逐掉气泡，这就会形成麻坑。
可以使用润湿剂来减小它的影响,我们通常把小的麻点叫针孔，前处理不良、有金属什质、硼酸含量太少、镀液温度太低都会产生针孔，镀液维护及工艺控制是关键，防针孔剂应用作工艺稳定剂来补加。
2) 粗糙、毛刺：粗糙就说明溶液脏，充分过滤就可纠正（pH太高易形成氢氧化物沉淀应加以控制）。
电流密度太高、阳极泥及补加水不纯带入杂质，严重时都将产生粗糙及毛刺。
3) 结合力低：如果铜镀层未经充分去氧化层，镀层就会剥落现象，铜和镍之间的附着力就差。
如果电流中断，那就将会在中断处，造成镍镀层的自身剥落，温度太低严重时也会产生剥落。
4) 镀层脆、可焊性差：当镀层受弯曲或受到某种程度的磨损时，通常会显露出镀层脆。
这就表明存在有机物或重金属什质污染，添加剂过多、夹带的有机物和电镀抗蚀剂，是有机物污染的主要来源，必须用活性炭加以处理，添加剂不足及pH过高也会影响镀层脆性。
5) 镀层发暗和色泽不均匀：镀层发暗和色泽不均匀，就说明有金属污染。
因为一般都是先镀铜后镀镍，所以带入的铜溶液是主要的污染源。
重要的是，要把挂具所沾的铜溶液减少到最低程度。
电镀镍工艺技术
电镀镍工艺技术电镀镍工艺技术是一种常用的表面处理方法，用于提高金属材料的耐腐蚀性、耐磨性和美观度。
电镀镍工艺技术主要包括前处理、镍盐溶液配制、镀液准备、电镀操作和后处理等环节。
前处理是电镀镍的第一步，其目的是清洁和去除杂质，以保证镀层质量。
预处理包括除油、除锈和除氢等步骤。
除油可以通过溶剂洗涤或碱性去脂钝化剂处理来实现，以保证表面无油污。
除锈可以采用酸洗、机械刮除以及磷酸、硝酸和硫酸等腐蚀介质进行处理，以去除表面的氧化铁层。
除氢是为了避免氢脆，可以通过烘烤、高温脱气和控制电镀条件等来实现。
镍盐溶液配制是电镀镍工艺技术的第二步，其目的是提供合适的镍离子浓度和添加剂，以保证镀液的稳定性和镀层的质量。
镍盐溶液一般由硫酸镍、硫酸、硼酸和添加剂等组成。
其中，硫酸镍是镀液中主要的镍离子来源，硫酸和硼酸则起到调节pH值的作用。
添加剂的添加可以改善镀液的物理和化学性能，例如增加镀液的导电性、抑制杂质沉积和提高镀层的均匀性。
镀液准备是电镀镍工艺技术的第三步，其目的是将镍盐溶液和其他添加剂进行混合，并调节溶液的温度和pH值，以达到合适的电镀条件。
镀液准备过程中需要注意保持良好的搅拌和通气，避免溶液的沉淀和气泡的积聚。
同时，根据需要调节溶液的温度和pH值，提供适当的电流密度和镀层厚度。
电镀操作是电镀镍工艺技术的主要步骤，其目的是将金属材料通过电化学反应镀上一层镍镀层。
电镀操作一般分为阳极和阴极两个电极。
阳极为金属材料，阴极为镀液中的镍离子。
当施加合适的电压和电流密度后，镍离子会在金属材料的表面还原成镍金属，形成均匀的镀层。
电镀操作要求镀液中的溶解氧和杂质离子足够低，并控制镀液的温度和pH值。
后处理是电镀镍工艺技术的最后一步，其目的是除去镀液残留和提高镀层的性能。
后处理包括冲洗、烘烤和抛光等步骤。
冲洗可以去除镀液残留和残渣，烘烤可以提高镀层的结晶状态和硬度。
抛光则可以改善镀层的光泽度和平整度。
在后处理过程中需要注意严格遵守相关安全操作规程和环保要求，以确保操作的安全性和环保性。
电镀镍工艺流程
电镀镍工艺流程电镀镍是一种将镍沉积在金属表面上的技术，不仅能增加金属件的耐腐蚀性能，还可以提高其机械性能和外观。
下面是一个常用的电镀镍工艺流程。
首先，准备工作。
将需要电镀的金属件收集起来，并进行清洗。
清洗可以使用溶剂、碱性洗涤剂和酸性溶液，以去除金属表面的油污和其他杂质。
清洗后，用水冲洗干净，确保金属表面干净无尘。
接下来是抛光工艺。
将金属件放入抛光机中，使用抛光剂进行抛光。
抛光的目的是去除金属表面的氧化物和疏松层，使得金属表面更加光滑。
抛光时间和抛光剂的选择都需要根据具体的材料和要求来确定。
抛光完成后，可以进行电解洗净。
将金属件放入电解槽中，用碱性洗涤剂进行电解洗净。
电解洗净的目的是去除抛光过程中沾在金属表面的抛光剂和残留物质，使得金属表面干净无杂质。
洗净完毕后，进行活化处理。
将金属件放入酸性溶液中进行活化处理，活化剂可以是硫酸、酚醛树脂或其他物质。
活化处理的目的是增加金属表面的反应性，为后续的电镀提供更好的条件。
活化处理完成后，可以进行电镀。
将金属件放入电镀槽中，电流通过电解液使得镍离子在金属表面沉积形成镍层。
电镀液中通常含有镍盐、酸性溶液以及其他添加剂来调节电镀速度和镀层的均匀性。
电镀时间和电流密度都需要根据具体的要求进行调节。
电镀时间过短则无法获得均匀的镀层，电镀时间过长则可能会导致镀层过厚或者结构不均匀。
同样地，电流密度过低则电镀时间过长，电流密度过高则可能会引起电解液的变质。
电镀完毕后，需要进行烘干。
将金属件放入烘箱中，使用适当的温度和时间进行烘干，使得镀层完全干燥。
烘干的目的是去除镀层表面的水分，避免发生氧化或者脱落的情况。
最后，可以进行包装和质检。
将已经烘干的金属件包装起来，以避免镀层受到再次污染或者损伤。
同时，还需要进行质检，检查镀层的厚度、均匀性和附着力等指标是否符合要求。
总之，电镀镍工艺流程是一个复杂且精细的过程，需要经过清洗、抛光、洗净、活化、电镀、烘干等多个步骤。
只有在每个步骤都仔细操作，才能获得良好的镀层效果。
镀镍电镀工艺流程
镀镍电镀工艺流程镀镍电镀工艺流程是指通过电镀技术将金属表面镀上一层镍的过程。
镀镍工艺流程主要包括准备工作、预处理、电镀、后处理等几个步骤。
以下将分别进行详细描述。
首先是准备工作。
工作人员应将需要进行镀镍处理的金属材料准备好，检查其表面是否有污垢、油脂等，必要时进行清洗。
同时，要对镀镍设备进行检查和调试，确保其正常运行。
接下来是预处理步骤。
首先是酸洗。
将金属材料浸入酸水中，使其与金属表面发生化学反应，去除表面氧化物、皮膜和杂质，以提高镀层的附着力。
酸洗后，应进行中和清洗，将金属材料浸入碱溶液中进行清洗，以去除酸洗液和金属表面残留的酸性物质。
然后是电镀步骤。
首先是电解液配置。
将适量的镍盐溶解于水中，并加入适量的酸和添加剂，调整电解液的pH值和温度，以提高镍的析出速度和镀层的质量。
然后，将金属材料作为阴极放入电解槽中，与阳极相对放置，连接上电源。
在电镀过程中，电解液中的镍离子会在金属表面还原为金属镍，并沉积在金属材料上，形成一层均匀的镀层。
电镀时间应控制在一定范围内，以确保所得到的镍层厚度和质量符合要求。
最后是后处理步骤。
先是水洗。
将金属材料浸入清水中，将残留在金属表面的电解液和杂质冲洗净。
然后是烘干。
将金属材料放入烘干设备中，通过加热和脱湿，将金属表面的水分彻底除去。
最后是光洁处理。
通过打磨、抛光等方法，将金属表面的纹理和瑕疵消除，使其变得光滑、亮丽。
总结起来，镀镍电镀工艺流程包括准备工作、预处理、电镀、后处理等几个步骤。
其中，预处理包括酸洗和中和清洗；电镀步骤包括电解液配置和电镀操作；后处理步骤包括水洗、烘干和光洁处理。
通过这个工艺流程，可以将金属材料表面镀上一层均匀、光滑、耐腐蚀的镍层，提高金属的外观和性能。
电镀镍工艺流程
电镀镍工艺流程
《电镀镍工艺流程》
电镀镍是一种常用的金属表面处理工艺，通过在金属表面镀上一层镍，可以增加金属的硬度、耐磨性和耐腐蚀性。
电镀镍工艺流程通常包括以下几个步骤。
1. 预处理
在进行电镀之前，需要对金属表面进行预处理，以去除表面的油脂、氧化物和其他杂质。
通常采用酸洗和碱洗的方法进行清洗，使金属表面光洁并具备良好的粗糙度，以便于镍的附着。
2. 镍阳极和镍盐溶液配制
镍电镀中使用的镍盐一般为镍硫酸盐，并配制成适当浓度和PH值的镍盐溶液。
同时制备镍阳极，以保证电镀液中镍离子的供应。
3. 电镀
将经过预处理的金属作为阴极，放入镍盐溶液中，同时将镍阳极放入电解槽中，通过外加电流，使镍阳极溶解，并在金属表面上沉积出一层镍。
控制电镀时间和电流密度，可以控制镍层的厚度和均匀度。
4. 清洗
将电镀完成的金属件从电镀槽中取出，进行清洗去除残留的电镀液，通常采用水清洗和酸洗的方式进行清洗。
5. 表面处理
经过清洗的金属件需要进行表面处理，通常采用烘干、抛光和喷漆等方法，以提高表面的光泽度和美观度。
通过以上工艺流程，我们可以在金属件表面形成一层均匀、致密的镍层，有效提高金属的抗腐蚀性和耐磨性，从而延长金属件的使用寿命。
同时，镍电镀工艺也被广泛应用于各种金属制品的制造和加工过程中。
电镀镍铜镍工艺原理
电镀镍铜镍工艺原理
电镀镍铜镍工艺是一种将镍、铜和镍依次沉积在基材表面的
电化学处理方法。
其工艺原理如下：
1.基材准备：将需要进行电镀的基材进行清洁和去除表面杂质，以确保电镀层的附着力和均匀度。
2.阳极和阴极：在电解槽中，将镍、铜和镍的阳极和阴极分
别放置好。
镍阳极负责镍的沉积，铜阳极负责铜的沉积，而镍
阴极则用于铜层和镍层之间的中间层沉积。
3.电解液：电解液是电镀过程中的重要组成部分。
镍的沉积
一般使用含有镍离子的镍盐溶液，铜的沉积则使用含铜离子的
铜盐溶液，而镍层和铜层之间的中间层沉积则需要在电解液中
加入能产生镍离子和铜离子的化合物。
4.电流：通过外部电源，在阳极和阴极之间施加稳定的电流。
阳极溶解并释放阳极离子，而阴极上的金属离子则在电解液中
还原并沉积在基材表面。
5.沉积顺序：根据所需的镀层结构，首先在基材表面沉积一
层镍层，然后在其上沉积一层铜层，最后再沉积一层镍层。
这
样的沉积顺序可以提高镀层的附着力和防腐性能。
6.控制参数：在电镀过程中，需要控制一些参数，如电流密度、温度、pH值等，以确保沉积层的质量和均匀度。
7.后处理：完成电镀后，将基材从电解槽中取出，并进行清洗、烘干和加工处理，以得到最终的电镀产品。
电镀镍铜镍工艺通过控制电流和使用不同的阳极和电解液，可以实现在基材表面沉积不同组成比例的镍、铜和镍层，具有优良的耐腐蚀性和导电性能，广泛应用于电子、汽车、航空航天等领域。
电镀镍
硫酸钠 主盐.镍离子的主要来源。
含量低 镀液分散能力好，镀层细致，但阴极电流效 率和阴极电流密度低，沉积速度慢
含量高 允许使用电流密度大，沉积速度快，但分散 能力差。
氯化钠或氯化镍 提供氧离子
显著改善阳极溶解性，提高溶液导电率，改善镀液分散能力。
含量过高，引起阳极过腐蚀，产生大量镍泥，镀层粗糙， 易产生毛刺。
8.固体微粒杂质
使镀层粗糙，产生毛刺等， 去除方法：过滤。
＊在生产实际中，大处理时，根据镀液总的杂质情况， 有选择的综合上述处理方法予意：不同的基体，用不同的方法。
① 在预备槽中放入所需镀液体积1/2的水，加入计数量的硫酸 镍，氯化镍，边加温，边搅拌至全部溶解。
② 在另一容器中溶解计等量的硼酸，可适当提高溶液温度， 至硼酸全部溶解后倒入已溶解好的镍盐中，充分搅拌。
③ 维护溶液温度在50℃左右，用稀硫酸把溶液pH调至3.5， 加入H2O（30%）3m/L,搅拌1h，提高溶液温度至65~70℃， 维持2h，使残余H2O分解。
用稀硫酸降低镀液的pH值到1~2； 增加阴极沉积，加热使镀液温度升至60~70℃； 先用大电流密度（1A/dm2）电解，再逐渐降低至0.2A/dm2，
一直电解至正常为止。
7.有机杂质
有机杂质的种类很多，引起的故障也各不相同，有的使镀 层亮而发脆，有的使镀层出现雾状、发暗，也有的使镀层产 生针孔或橘皮状。 去除方法：
发花、发雾 pH太高 添加剂添加量及添加方法不当 前处理不到位（局部油污未洗净或局部氧化）。
镀铬后发花、发雾 光亮剂过量 镀镍后搁放时间过长 镀镍后清洗不良
针孔 润湿剂太少 异金属杂质影响 有机分解物多 前处理不良 毛坯或底镀层不良 过滤机漏气 空气搅拌位置欠佳
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类型 硫酸盐－
氯化物
硬镍
表8-1 部分镀镍电解液的成分，操作条件及主要用途
镀液组成
含量 /g·L-1
pH值
温度 /℃
Dk /A·dm-2
主要用途
NiSO4·6H2O NiCl2·6H2O H3BO3
NiSO4·6H2O NH4Cl H3BO3
330
多数镍电解液的基
45 1.5～4.5 45～65 2.5～10 础，可用于预镀，
38
滚镀，镀厚镍等
180
25 30
5.6~5.9
43~60
2.0~10
硬 度 可 达 HV350~ 500用作耐磨镀镍
氯化物 硫酸盐
NiCl2·6H2O H3BO3
NiSO4·6H2O H3BO3
氨磺酸盐
Ni(NH2S03)2 H3BO3
300 28 2.0
300 40 3～5
450 30 3～5
50～70 46
第七章 电镀镍
➢ 概述 镍是一种带微黄的银白色金属，具有良好的导电性
能和导热性能。
➢ 基本物理特性：
密度：8.9 g/cm3； 原子量：58.70 熔点：1452 ℃
电极电位为:
φ0
＝ 2＋
Ni
－0.250
V
电化当量： Ni2＋ ＝ 1.095 g/(A·h)
➢ 基本化学特性：镍在有机酸中很稳定，在硫酸、盐酸中溶 解很慢，在浓硝酸中处于钝化状态，但在稀硝酸中则不稳 定。
Ni(BF4)2 HBF H3BO3
Ni2P2O7 Na4P2O7·10H2O KCl (NH4)3C6H5O7
300～450 5～40 30～40
70～80 200～250
10～15 15～20
2.6～3.5 8～10
30~50 50～60
Dk /A·dm-2
主要用途
4~10
可用于镀厚镍和电铸 镍镀层内应力低，排 出物对环境有污染
3
第二次世界大战以后（1945），随着汽车工业的迅速发 展，半光亮镀镍和光亮镀镍工艺发展很快，然而，光亮镍 经镀络后，其耐腐蚀性能远不如暗镍抛光和半光亮镍的好， 所以促进了人们从镀层体系，耐腐蚀机理、快速腐蚀试验 方法和镀层质量评价标准等方面从事研究。美国哈夏诺 （ Har-shaw ） 化 学 公 司 的 双 层 镀 镍 工 艺 和 美 国 尤 迪 莱 特 （Udylite）公司三层镀镍工艺的问世，就是这些研究工作 的杰出成果之一。 60年代初期在西欧（荷兰的N．V·丽塞 奇公司）及美国的尤迪莱特公司几乎同时开发出一种弥散 镀层（复合镀层－镍封闭）。在镍的复合镀层上再镀铬， 形成微孔铬以提高镀层的耐腐蚀性能。
4
镀镍的类型很多。若以镀液种类来分，有硫酸盐、硫酸 盐一氯化物、全氯化物、氨磺酸盐、柠檬酸盐、焦磷酸盐和 氟硼性盐等镀镍。由于镍在电化学反应中的交换电流密度(i0) 比较小，在单盐镀液中，就有较大的电化学极化。
以镀层外观来分，有无光泽镍(暗镍)、半光亮镍、全光亮 镍、缎面镍、黑镍等。
以镀层功能来分，有保护性镍、装饰性镍、耐磨性镍、电 铸(低/mL·L-1
柠檬酸钠Na3C6H5O7·2H2O 硫酸镁MgS04·7H2O pH值
/g·L-1 /g·L -1
温度
/℃
阴极电流密度
/A·dm-1
时间
/min
预镀液的组成及操作条件
配方
弱酸性预镀液
强酸性冲击预镀液
120~150 7~12 30~45 60~80 0.05~1
240~260 120~130
对预镀层不要求过厚，但结晶应细致，以保证整个镀层 体系表面平滑、光洁。
8
成分及操作条件
硫酸镍NiSO4·6H2O 氯化钠NaCl
/g·L-1 /g·L-1
硼酸H3BO3
/g·L-1
硫酸钠Na2SO4
/g·L-1
十二烷基硫酸钠C12H25SO4Na /g·L-1
氯化镍NiCl2·6H2O
/g·L-1
1
➢ 镍在空气中或在潮湿空气中比铁稳定，在空气中形成透 明的钝化膜而不再继续氧化，耐蚀性好。 ➢ 对钢铁基体来说，由于镍的标准电极电势比铁正，钝化 后电势更正，镍镀层是阴极镀层。 ➢ 镍镀层孔隙率较高，只有当镀层厚度超过25μm时，才是 无孔的，所以，一般不单独作为钢铁的防护性镀层，而是作 为防护装饰性镀层体系的中间层和底层。在工程领域里，也 有镀50μ m以上的厚镍层来防止钢铁件的腐蚀或用来修复被 磨蚀的零部件。 ➢ 在电镀中，由于镍镀层具有很多优异性能，其加工量仅 次于锌镀层而居第二位，其消耗量约占镍总产量的10％左右
2
自1843年R．班特格尔（R．Bottger）发明镀镍以来， 至今已有一百多年的历史，随着生产的发展和科学技术的 进 步 ， 各 种 镀 镍 电 解 液 不 断 出 现 和 完 善 。 1916 年 O．P．Watts提出了著名的瓦特型镀镍电解液，镀镍工艺 进入工业化阶段，瓦特型镀镍电解液至今仍是光亮镀镍、 封闭镍等电解液的基础。
暗镍镀液的组成及操作条件
成分及操作条件
硫酸镍NiSO4·6H2O 氯化钠NaCl
/g·L-1 /g·L-1
氯化镍NiCl2·6H2O
2～4
镀液呈微碱性，主要 用于锌压铸件上直接 镀镍
7
1 普通镀镍 普通镀镍即镀暗镍。根据使用目的不同，通常又可分为
预镀镍和常规镀镍两类。即使同样是预镀液，也因基体材 料情况不同而采用不同的组分。
1．镀液的组成及操作条件 采用预镀镍的目的，主要是为了保证镀层与基体有良好
的结合力，因而，要根据基体材料的特性而选用不 同的预 镀液。
2.5～10 2.5~10
用于镀厚镍，修复 磨损工具、电铸； 高硬力镍的基础液
主要用于印刷线路 镀金前的底层电镀 （采用不溶性阳极）
40～60 2～30
用于镀厚镍和电铸 镍，镀层内应力低
6
类型 氟硼酸盐 焦磷酸盐
表8-1 部分镀镍电解液的成分，操作条件及主要用途
镀液组成
含量/g·L-1 pH值 温度/℃
5.0~5.6 25~35 0.8~1.5 3~5
10~35 5~20 2~4
中性预镀液 120~180
10~20
15~230 10~20 6.6~7.0 35~40 0.5~1.2
4~6
适用的基体材料
钢铁
不锈钢
锌合金及铝合金经 浸锌处理的表面
9
镀暗镍工艺，主要用于电镀某些只要求保持本色的零件， 或仅考虑防腐蚀作用而不需考虑外观装饰的零件。暗镍镀液 也用于电铸等方面。常规的暗镍镀液组成及操作条件