材料表面处理技术之化学镀

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化学沉积和化学镀

化学沉积和化学镀

化学沉积和化学镀化学沉积和化学镀是两种常见的金属表面处理技术,广泛应用于电子、光学、化工等领域。

本文将从原理、应用和工艺流程三个方面介绍化学沉积和化学镀的相关知识。

一、化学沉积化学沉积(Chemical Deposition,简称CD)是一种利用化学反应在物体表面上沉积金属的方法。

其原理是通过在溶液中加入合适的金属盐,然后通过化学反应将金属沉积在物体表面。

化学沉积具有以下特点:1. 原理简单:化学沉积的原理相对简单,只需要通过适当的化学反应将金属离子还原成金属沉积在物体表面即可。

2. 均匀性好:化学沉积具有良好的均匀性,可以在物体的各个部位均匀地沉积金属。

3. 控制性强:通过调节溶液的成分和工艺参数,可以较好地控制沉积膜的厚度和性质。

化学沉积广泛应用于电子器件、光学器件等领域。

例如,在集成电路制造中,常用化学沉积法在晶圆表面沉积金属膜,用于制作电极、导线等元件。

此外,化学沉积还可以用于制备金属纳米颗粒、薄膜和涂层等。

二、化学镀化学镀(Chemical Plating,简称CP)是一种利用化学反应在物体表面沉积金属的方法,与电镀不同的是,化学镀不需要外加电流。

其原理是通过在溶液中加入合适的金属盐和还原剂,利用化学反应将金属沉积在物体表面。

化学镀具有以下特点:1. 无电源要求:化学镀不需要外加电源,只需要通过化学反应将金属还原并沉积在物体表面。

2. 均匀性好:化学镀具有较好的均匀性,可以在物体的各个部位均匀地沉积金属。

3. 可控性强:通过调节溶液的成分和工艺参数,可以较好地控制沉积膜的厚度和性质。

化学镀主要应用于电子器件、光学器件、金属加工等领域。

例如,在电子器件制造中,常用化学镀法在电子元件的接触面上沉积金属膜,提高接触性能和导电性能。

此外,化学镀还可以用于制备金属薄膜、防腐涂层等。

三、工艺流程化学沉积和化学镀的工艺流程大致相似,主要包括以下几个步骤:1. 基材表面处理:将待处理的基材进行清洗、去污等表面处理,以保证金属的沉积质量。

化学镀处理中的镀层在军工领域的应用

化学镀处理中的镀层在军工领域的应用

化学镀处理中的镀层在军工领域的应用随着现代科技的飞速发展,军事科技的发展也越来越快速和多样化。

在不同的军事领域,金属的材质和表面处理也有着不同的技术要求。

其中,化学镀处理技术是一种非常重要的表面处理方式,也是目前应用较为广泛的一种表面处理方式之一。

本文将从化学镀处理的原理、应用特点和军工领域的实际应用等角度进行探讨。

一、化学镀处理的原理化学镀处理是将金属物体浸泡在一定的酸性或碱性溶液中,通过一定的反应过程,在金属表面形成一层具有较好耐腐蚀性、表面平整、细致美观等性能优良的涂层的表面处理方法。

该方法通过控制不同反应条件,可形成锌、铬、铜、银、金、镍等不同金属的薄膜,镀层厚度一般在几微米到几百微米之间,能够有效地改善金属表面的耐腐蚀性、硬度、表面光滑度和美观度等性能。

化学镀处理的原理主要涉及电化学反应和化学反应两种反应机制。

一般情况下,镀层形成的过程是通过溶液中的某些离子(如铬离子、镍离子等)在电位的控制之下,与基体金属表面发生一定的反应,从而在金属表面形成一层不同金属离子的镀层。

这种反应过程属于纯化学反应。

二、化学镀处理的应用特点化学镀处理技术不仅可以应用于纯金属、合金、不锈钢等多种金属材料的处理,还可以处理其他物质,如塑料、陶瓷等。

其在军工领域的应用较为广泛,主要得益于其具有的以下优点:1. 镀层的制备工艺简单、成本低廉,能够进行大范围的批量生产,因此在军工领域大规模应用会更加经济和高效。

2. 镀层质量稳定,具有良好的表面平整度和均匀性,不仅具有优异的防腐、耐磨损、耐氧化等耐用性能,而且能够提升产品的美感和档次。

3. 化学镀处理中对溶液和操作环境要求较低,不必使用高温高压下进行人工板件,减少了环境污染和对人体的危害。

在军工领域中,这种优点尤为重要,因为工厂内环境可能比较恶劣或有一定的保密性要求,其环保要求也比较高。

4. 不同镀层膜的选择多样,可以根据不同的实际应用需求,定制不同材质和厚度的涂层,以满足不同的实际需求。

化学镀技术概述

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。

化学镀和电镀

化学镀和电镀

化学镀和电镀化学镀和电镀是常见的金属表面处理技术,被广泛应用于工业生产和科学研究领域。

它们通过在金属表面形成一层均匀、致密、具有良好附着力的金属薄膜,提高金属的耐腐蚀性、耐磨性和美观性。

化学镀是利用化学反应在金属表面生成金属薄膜的技术。

在化学镀过程中,首先需要准备化学镀液,它通常由金属盐溶液、络合剂、还原剂和调节剂等组成。

然后,将待镀金属作为阴极,将镀液中的金属离子还原成金属原子,并在金属表面析出形成金属薄膜。

化学镀的优点是可以在复杂形状的物体表面均匀镀覆,且镀层的厚度可以控制。

常见的化学镀技术有铜化学镀、镍化学镀和铬化学镀等。

电镀是利用电解作用在金属表面生成金属薄膜的技术。

在电镀过程中,需要将金属制品作为阴极,放置在电解槽中的镀液中,同时加上直流电源。

镀液中含有金属盐溶液和其他添加剂,通过电解作用将金属离子还原成金属原子,并在金属表面析出形成金属薄膜。

电镀的优点是可以获得较厚的镀层,并且具有良好的附着力。

常见的电镀技术有铜电镀、镍电镀和铬电镀等。

化学镀和电镀在工业生产中有着广泛的应用。

它们可以改善金属制品的表面性能,延长使用寿命。

化学镀和电镀可以提高金属制品的耐腐蚀性,使其不易受到氧化、腐蚀和变色等损害。

同时,它们还可以增加金属制品的硬度和耐磨性,提高其使用寿命。

此外,化学镀和电镀还可以改变金属制品的外观,使其具有更好的美观性和装饰性。

然而,化学镀和电镀过程中也存在一些问题。

首先,镀液中的化学物质对环境具有一定的污染性,需要合理处理和回收。

其次,化学镀和电镀过程需要耗费大量的能量和资源,对能源和资源的消耗也需要引起重视。

此外,金属镀层的质量和稳定性也是需要关注的问题,不合格的镀层会影响金属制品的使用效果。

化学镀和电镀是重要的金属表面处理技术,它们可以在金属表面形成均匀、致密、具有良好性能的金属薄膜。

化学镀和电镀可以改善金属制品的耐腐蚀性、耐磨性和美观性,提高其使用寿命。

然而,化学镀和电镀过程中也存在一些问题,需要合理处理和解决。

化学镀的原理

化学镀的原理

化学镀的原理化学镀是一种利用化学方法将金属沉积在另一种金属或非金属表面的工艺。

它是一种常见的表面处理工艺,可以提高材料的耐腐蚀性、硬度和外观质量。

化学镀的原理主要是利用电化学的原理,通过控制电流和化学反应过程,在基材表面形成一层金属或合金的保护层。

首先,化学镀的原理涉及到电化学反应。

在化学镀过程中,通常会将基材作为阴极,将金属离子溶液作为阳极,通过外加电流使金属离子在基材表面沉积成金属层。

这是一个电化学反应过程,金属离子在电场的作用下向阴极移动,并在阴极表面还原成金属原子,从而形成金属层。

这一过程需要精确控制电流密度、温度、PH值等因素,以保证金属层的均匀性和质量。

其次,化学镀的原理还涉及到化学反应。

在化学镀过程中,金属离子溶液中还会存在一些化学试剂,如还原剂、络合剂等。

这些化学试剂可以影响金属离子的还原速率、表面活性和晶粒尺寸,从而影响金属层的性能。

通过合理选择和控制化学试剂的种类和浓度,可以调节金属层的组织结构、晶粒尺寸和成分,以满足不同的工程要求。

此外,化学镀的原理还与基材表面的处理有关。

在进行化学镀之前,通常需要对基材表面进行预处理,如除油、除锈、激活等。

这些预处理工序可以有效地清除基材表面的杂质和氧化物,提高金属层与基材的结合强度和附着力。

总的来说,化学镀的原理是通过电化学和化学反应,控制电流和化学试剂,以及对基材表面进行预处理,实现在基材表面沉积金属或合金层的工艺。

这种工艺可以提高材料的耐腐蚀性、硬度和外观质量,广泛应用于汽车、航空航天、电子、机械等领域。

随着科学技术的不断发展,化学镀的原理也在不断完善和创新,为材料表面处理提供了更多的选择和可能性。

化学镀 电镀

化学镀 电镀

化学镀电镀化学镀电镀是一种常见的表面处理技术,它通过在金属物体表面镀上一层金属或合金,改善其外观、耐腐蚀性和机械性能。

这种技术广泛应用于各个领域,例如电子、汽车、航空航天和家居等。

化学镀电镀是利用化学反应来实现金属沉积的过程。

它与常规的电镀技术不同,不需要外加电流,而是依靠化学药品中的还原剂在金属物体表面发生化学反应,使金属从溶液中析出并沉积在物体表面。

这种方法具有以下优点:化学镀电镀可以在复杂形状的物体表面均匀地沉积金属。

相比之下,传统的电镀技术由于电流密度分布不均匀,容易在尖角、凹凸处产生厚度不均匀的镀层。

而化学镀电镀可以通过调整化学药品的成分和工艺条件,实现均匀的镀层分布,使得产品外观更加美观。

化学镀电镀可以镀覆的材料范围更广。

传统的电镀技术通常只能镀覆导电性较好的材料,而化学镀电镀则可以在非导电性的材料上实现金属的沉积。

这为一些特殊材料的表面处理提供了可能,例如陶瓷、塑料和复合材料等。

化学镀电镀还可以在镀层中控制金属的成分和性质。

通过调整化学药品中的添加剂和工艺参数,可以实现不同成分的合金沉积,从而获得具有特定性能的镀层。

例如,可以通过添加合适的添加剂实现镀层的硬度、耐磨性和耐腐蚀性的提高,满足不同应用领域的需求。

然而,化学镀电镀也存在一些局限性。

首先,它的镀层厚度通常较薄,一般在几微米到几十微米之间。

相比之下,传统的电镀技术可以制备更厚的镀层。

其次,化学镀电镀的工艺条件相对复杂,需要精确控制溶液的成分、温度和pH值等参数。

这对操作人员的要求较高,增加了生产成本和技术难度。

在实际应用中,化学镀电镀被广泛用于改善产品的外观和性能。

例如,手机外壳、汽车零部件和珠宝首饰等产品常常采用化学镀电镀技术来增加其金属光泽和防腐蚀性能。

此外,化学镀电镀还可以用于修复古董文物和艺术品的表面,使其恢复原有的光泽和价值。

总的来说,化学镀电镀是一种重要的表面处理技术,它通过化学反应在金属物体表面沉积金属或合金,改善其外观和性能。

表面化学镀

表面化学镀

表面化学镀的基础知识一、化学镀原理化学浸镀(简称化学镀)技术的原理是:化学镀是一种不需要通电,依据氧化还原反应原理,利用强还原剂在含有金属离子的溶液中,将金属离子还原成金属而沉积在各种材料表面形成致密镀层的方法。

二、化学镀镍层的工艺特点化学镀是无电沉积镀层,选择合适的化学镀溶液,将被镀工件表面去除油污后直接放入镀液中。

根据设定的厚度确定浸镀的时间即可。

一般只要有塑料或聚四氟容器,加热方式灵活,备有(如蒸汽、油炉、煤气)烧水装置均可!这三种方法获得的镀层中,对于大多数金属镀层结合强度及硬度等来说无明显差异!化学镀优点是:(1)工艺简单,适应范围广,不需要电源,不需要制作阳极,只要一般操作人员均可操作。

(2)镀层与基体的结合强度好。

(3)成品率高,成本低,溶液可循环使用,副反应少。

(4)无毒,有利于环保。

(5)投资少,数百元设备即可,见效快。

化学镀不及电镀、电刷镀沉积速度快!电刷镀的阳极形状比较灵活,特别适于局部镀和工件修复;电镀对阳极材料、形状要求比较高,可获得厚镀层,适于批量生产。

但电镀、电刷镀均需电沉积镀层!需要上万至数万元的设备,工艺复杂。

电镀、电刷镀铜、锌、银等不同程度地使用氰化物剧毒品,三废处理比较麻烦,成本高!三、化学镀技术应用化学镀在金属材料表面的应用铝或钢材料这类非贵金属基底可以用化学镀镍技术防护,并可避免用难以加工的不锈钢来提高它们的表面性质。

比较软的、不耐磨的基底可以用化学镀镍赋予坚硬耐磨的表面。

在许多情况下,用化学镀镍代替镀硬铬有许多优点。

特别对内部镀层和镀复杂形状的零件,以及硬铬层需要镀后机械加工的情况。

一些基底使用化学镀镍可使之容易钎焊或改善它们的表面性质。

1、化学镀镍由于化学镀镍层具有优良的均匀性、硬度、耐磨和耐蚀等综合物理化学性能,该项技术在国外已经得到广泛应用。

化学镀镍在各个工业中应用的比例大致如下:航空航天工业:9%;汽车工业:5%;电子计算机工业:15%;食品工业:5%;机械工业:15%;核工业:2%;石油化工:10%;塑料工业:5%;电力输送:3%;印刷工业:3%;阀门制造业:17%;其他:11%。

化学镀原理

化学镀原理

化学镀原理化学镀是一种利用化学反应在金属表面形成一层金属或非金属的薄膜的方法。

它是一种通过化学方法将金属或非金属沉积在基体表面上的技术,可以改善基体表面的性能,提高其耐腐蚀性、耐磨性和导电性。

化学镀技术在电子、汽车、航空航天、家电等领域有着广泛的应用。

化学镀的原理主要包括溶液中的金属离子、还原剂、络合剂和表面活性剂等组成。

首先,金属离子在溶液中被还原成原子态,然后在基体表面发生沉积反应,形成金属薄膜。

在这个过程中,络合剂的作用是稳定金属离子,防止其沉淀;表面活性剂的作用是降低表面张力,使溶液能够均匀地附着在基体表面上。

化学镀的原理还涉及到电化学反应。

在化学镀过程中,金属离子在电极表面得到电子,还原成金属原子并沉积在基体表面上。

这是一个电化学的过程,需要外加电源提供电流来驱动反应。

在这个过程中,阳极溶解,阴极沉积,金属离子在电极表面得到电子,还原成金属原子并沉积在基体表面上。

化学镀的原理还涉及到溶液的温度、PH值、离子浓度等因素。

这些因素会影响金属离子的稳定性、沉积速率和沉积质量。

温度的升高会加快反应速率,但过高的温度会导致溶液的挥发和金属薄膜的结晶不良;PH值的变化会影响络合剂的稳定性,进而影响金属离子的沉积速率和质量;离子浓度的变化会影响金属离子的稳定性和溶液的导电性。

在化学镀的过程中,还需要考虑基体表面的预处理和后处理。

预处理可以通过机械打磨、化学腐蚀、电解抛光等方法来清洁基体表面,去除表面氧化膜和杂质,提高金属薄膜的附着力。

后处理可以通过热处理、电镀、化学处理等方法来改善金属薄膜的结晶性、硬度和光泽度。

总的来说,化学镀的原理是利用化学反应在金属表面形成一层金属或非金属的薄膜的方法。

它涉及到溶液中的金属离子、还原剂、络合剂和表面活性剂等组成,涉及到电化学反应、溶液的温度、PH值、离子浓度等因素,还涉及到基体表面的预处理和后处理。

通过合理控制这些因素,可以实现金属薄膜的均匀、致密和具有良好性能的沉积。

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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镀镍时,阴极电流效率大于100%;后来又把次磷酸钠加入电镀镍溶液中还原通电,由于化学还原反应提供了所需的电子,异能沉积出镍。

在此基础上,他们又和其他众多研究者共同开发出了以次磷酸钠作为还原剂的许多化学镀夜,到1950年化学镀镍工艺开始用于工业生产。

20世纪60年代又研究开发了多种其他还原剂,用于工业生产的主要是硼氢化物和氨基硼烷。

在研究还原剂的同时,还试验了各种络合剂和添加剂,以提高沉积速率,改善镀夜的稳定性和镀层性能,目前已有较多实用的络合剂和添加剂。

中国在80年代才开始在化学镀方面进行探讨,国家在1992年分布了国家标准(GB/T13913——92),称之为自催化镍——磷镀层。

中国已将化学镀技术广泛用在汽车工业、石油化工行业、机械电子、纺织、印刷、食品机械、航空航太、军事工业等各种行业,由于电子电脑、通讯等高科技产品的应用和迅速发展,为化学镀提供了广阔的市场。

2000年以后,一方面由于国家注重环保,另一方面中国的工业发展了对金属表面处理要求提高了,加快了化学镀这一技术的发展,国家的高新技术目录也新增了化学镀。

化学镀虽然在中国的起步比较晚,但近年发展相当快,有些性能的技术指标完全可以与欧美的化学镀比美,加上价格低、适应中国企业的工艺流程,发展前景备受注目。

目前中国化学镀研究在北方,推广应用主要在广东。

在广东应用化学镀的企业占全国三分之一以上,其中一些上规模的企业,具有技术抗衡,同时价格具有相当的竟争力。

发展现状化学镀由于其独有的特点,所以从诞生之日起,就引起了各国研究者的广泛关注。

迄今为止,化学镀的研究焦点由当初的化学镀镍已经辐射到了多种金属与合金的镀覆工艺及原理的研究。

如何经学镀还原剂的研究,随着科学的进步和测试仪器的更新,化学镀液中采用的还原剂种类已由单一的次亚磷酸钠(仅以次亚磷酸钠为还原剂就开发出许多配方) 发展到甲醛、硼氢化物、联氨、乙酚酸、氨基硼烷及它们的衍生物等,以及各处中络合剂、稳定剂、光亮剂等添加剂。

化学镀的金属种类也从传统的镀镍发展到度镀铜、镀锡、镀锌、镀铬和合金镀的广泛应用。

我们就化学镀的原理,特点,应用分别做详细的介绍。

1.化学镀工艺的原理化学镀是一种不需要通电,依据氧化还原反应原理,利用强还原剂在含有金属离子的溶液中,将金属离子还原成金属而沉积在各种材料表面形成致密镀层的方法。

实现上述过程的方法有三种。

1)置换法将还原性较强的金属(金属、待镀的工件)放入另一种氧化性较强的金属盐溶液中,还原性较强的金属是还原剂,它给出的电子被溶液中的金属离子接收后,在基体金属表面沉积出溶液中所含有的那种金属离子的金属涂层,最常见的例子是钢铁制品放进硫酸铜溶液中会沉积出一层薄薄的铜,这种工艺又称为“浸镀(immersion plating)”。

应用较少。

2)接触法将待镀金属工件与另一种辅助金属接触后浸入沉积金属盐的溶液中,辅助金属的电位应低于沉积出的金属电位。

金属工件与辅助金属侵入溶液后构成原电池:后者活性强是阳极,发生活化溶解放出电子;金属工件作为阴极就会沉积出溶液中金属离子还原出金属层。

本方法缺乏实际应用意义,但若要在飞催化基材上引发化学镀过程时,可以采用此方法。

3)还原法在溶液中添加还原剂,由它被氧化后提供的电子还原沉积出金属镀层。

只有在具有催化能的活性表面上沉积出金属涂层,由于施镀过程中沉积层仍具有自催化能力,才能使该工艺可以连续不断的沉积形成一定厚度且有实用价值的金属涂层以上三类过程中,还原法就是真正意义上的化学镀“工艺”。

所以化学镀的本质是还原反应。

2.化学镀工艺的特点化学镀其独特的工艺性和优异的镀层性能集中体现在以下几方面:1)工艺装备简单、投资低,不需要电源和电极;2)化学镀镀层均匀、致密,没有明显的尖角、边缘效应,镀层厚度容易控制,特别适于具有内孔、细小孔、盲孔等的零件,只要镀液能够达到的部位,皆能获得均匀的涂覆层;3)化学镀镀层外观良好、晶料细、致密、空隙率低、光亮或半光亮( 也可根据要求获得其他颜色 );4)化学镀镀层根据其成分的不同,可以获得非晶态、微晶、细晶等组织结构;5)可在非金属材料表面镀覆;6)镀层化学稳定性好,耐酸、碱、盐腐蚀的能力强以及良好的磁性能;7)化学镀镀层硬度高(镀态硬度Hv500左右,而经过热处理后其镀层硬度可高达1000Hv) 润滑性好、抗磨损和擦伤的能力强。

化学镀镀层经过热处理后其硬度可高达1000Hv,其耐磨性可超过电镀铬,并表现出特殊的磁性能;化学镀镀层表面形成钝化膜后,其耐酸、碱、盐腐蚀能力明显的优于其他金属材料,化学镀Ni—P 层对碳钢具有明显的保护作用;化学镀Ni—P非晶态合金镀层在含氯离子的中性介质中具有优异的耐点蚀性能,其耐点蚀能力明显优于目前在油田中广泛使用的C rl3及18—8系不锈钢;化学镀层作为高温防护涂层,其性能不亚于电镀镍层,特别是在温度低于850℃时;如复合镀层后渗铝,可以大幅度地改善其性能。

由于化学镀镀层具有以上所述的优异的性能,而使其在世界范围内得到了迅速的发展和广泛的应用。

几乎所有的工业部门( 如:汽车、轮船、机床、纺织、造纸、食品、石油、化工、煤炭、采矿、航空航天等工业部门的制造业和加工行业,以及仪器、仪表、电子和计算机等行业) 都获得应用。

化学镀已成为近年来表面处理领域发展速度最快工艺之一。

其作用已由简单的表面装饰发展成为表面强化与防护,并向功能化、梯度功能化方向发展。

近年来,经济发达国家利用化学镀工艺技术进行材料表面镀覆平均每年以12%一15%的速度递增。

我国虽然起步较晚,但也处于迅速发展阶段。

3.化学镀技术的应用1)化学镀镍的应用化学镀镍是化学镀中应用最广泛的办法,关于它的研究和发展比其他金属更丰富一些,已在电子、计算机、机械、交通运输、能源、石油天然气、化学化工、航空航天、汽车、矿冶、食品机械、印刷、模具、纺织、医疗器械等各个工业部门得到的应用。

其主要应用具体表现在以下诸多方面:在电子工业中可应用于磁带(在聚酯薄膜上化学镀Ni-Co)、磁鼓、半导体接触件(真空镀铝→薄化学键Ni层→烧结→化学镀Ni→化学镀Au)的制造;同时化学镀镍层可用于电磁屏蔽、扁平组件组装(在铝的氧化物上涂Mo→活化→化学镀Ni→烧结→化学镀Au),玻璃与金属封装(利用化学镀Ni的润滑性),接线柱、框架引线的焊接层,波导、电气腔体的镀层,Al、Be、Mg件电镀前的底层以及在Cu或Zn上镀Au前先镀一薄层化学镀镍层可防止Cu扩散到面上的金属层等。

此外,它可用于储放各种腐蚀铜板溶液的槽车内部;在火箭与导弹喷气发动机、石油精炼、石油产品容器、核燃料与热交换器等方面也可广泛应用;用于泵、压缩机或类似的机械零件,可以延长使用寿命;铝上镀镍以提高焊接性能;在铜焊不锈钢、减少传动部分的磨耗、防止不锈钢与钛合金的应力腐蚀、不同铬合金轴承钢与铝合金的结合上,都可以使用化学镀镍层来加以改善。

2)化学镀铜的应用化学镀铜自1947年H N arcus首次报导以来,已形成了比较成熟的工艺。

但以往的研究在还原剂的选择上始终局限于甲醛( HCHO),因甲醛有令人难以忍受的气味,并且在镀覆过程中还会释放有害气体,所以很有必要寻求一种新型的还原剂。

目前,在甲醛的替代物的研究上已取得了较大的进展,已报导的替代物有次亚磷酸盐(如NaH2PO2)、酚酸、DMAB(二甲基乙酰胺酸)等。

其中以次亚磷酸盐作为还原剂的化学镀铜液,其镀层表面要比用甲醛作还原剂而获得的镀层更光滑,且前者在镀速及镀层组成、结晶形态方面也显示出后者所不具有的优势。

化学镀铜层由于良好的延展性、电学特性以及无边缘效应,使其在塑料金属化,特别是在电子工业中得到了广泛的应用。

采用次亚磷酸钠作还原剂的化学镀铜新工艺可获得针状结晶的镀铜层,如果将其应用在多层印刷电路板的制造上,与各种树脂基体有很高的附着强度;并且将化学镀铜与化学镀镍结合起来应用时,可以制造各种对电磁波屏蔽要求较高的场合。

而且化学镀铜也可以用来包覆粉末并结合粉末冶金方法来制造复合材料。

化学镀铜的重要作用还体现在电子工业中。

用化学镀铜使活化的非导体表面导电后,制造通孔的双面或多层印刷电路板,可以使环氧和酚醛塑料波导、腔体或其他塑料件金属化后电镀。

此外,化学镀铜件可以做雷达反射器、同轴电缆射频屏蔽、天线罩、底板屏蔽和热辐射用零件等。

但化学镀铜层由于不耐腐蚀、外观性差,故不适合于装饰面层,而只能用作底层。

3)化学复合镀的应用为了满足各个工业部门对化学镀镀层不同性能的要求,国内外科学工作者深入研究在化学镀Ni—P合金的基础上添加某些固体微粒,获得具有某种特性的化学复合镀。

如:提高镀层硬度、耐磨性的N i—P—SiC、Ni—P—WC、Ni一]34C、N i—A l2O3、N i—P一金钢石、N i—P—Si3N4、Ni—P—MoS2等;具有软磁性能的Ni—Fe—P 镀层、磁盘内记录媒体的Co—Ni—P镀层以及垂直记录媒体的Co—Ni—Fe—P镀层;具有优良耐蚀性、耐磨性、抗磁性以及低电阻抗的Ni—Cu—P镀层等;提高自润滑能力的Ni—P—CuF2一N i—P—PT FE、Ni—P 一(CF) n、Ni—P—MoS2 等。

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