化学镀简介
化学镀工艺简介

化学镀工艺简介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技术。
被镀工件浸入镀液中,化学还原剂在溶液中提供电子使金属离子还原沉积在镀件表面,其反应式为M n++ne→M。
该过程是一个催化的还原过程,还原作用仅仅发生在催化表面上。
如果被镀金属本身是反应的催化剂,则化学镀的过程就具有自催化作用。
反应生成物本身对反应的催化作用,使反应不断继续下去,因此化学镀又称自催化镀(Auto catalytic plating)、无电解镀(Electroless plating)。
应当注意的是不能把化学镀与置换沉积相混淆,因为后者存在着基体金属的溶解。
此外,也不能把化学镀与均相的化学还原过程(如浸银)相混淆,因为此时沉积过程会发生在与溶液接触的所有物体上。
化学镀是在催化剂作用下,溶液中的金属离子被生长着的镀层表面所催化,不断地被还原,沉积在基体表面。
在这个过程基体表面的催化作用相当重要,元素周期表中的Ⅷ族金属元素都具有化学镀过程中所需的催化效应。
金属离子与还原剂在镀液中同时存在,是处于热力学的不稳定状态。
选择使金属离子趋于稳定的强络合剂对提高镀液稳定性有利,但使沉积速度降低。
选择适当的络合剂可控制稳定性和沉积速度,改善镀层光亮度和耐蚀性,同时还能改变还原反应的活化能,实现低温施镀。
酸性镀液常用的络合剂有乳酸、氨基乙酸、羟基乙酸、柠檬酸、苹果酸、酒石酸、硼酸、水杨酸等。
碱性镀液常用的络合剂有氯化铵、醋酸铵、柠檬酸铵和焦磷酸铵等。
化学镀的络合剂正向复合应用方向发展。
若被镀材料不具备自动催化作用,如塑料、陶瓷等非金属材料,还需经过前处理,使镀面活化后再进行化学镀。
在施镀过程中,因种种原因不可避免地在镀液中产生活性的结晶核心,致使镀液自行分解而失效,稳定剂可对活性结晶核心进行掩蔽,达到防止镀液分解的目的。
常用的稳定剂有铅离子、硫脲、锡的硫化物、硫代硫酸盐、铝酸盐和碘酸盐等。
化学镀基础知识

化学镀基础知识化学镀是在无电流通过(无外界动力)时借助还原剂在同一溶液中发生氧化还原作用,从而使金属离子还原沉积在自催化表面表面上的一种镀覆方法。
化学镀与电镀的区别在于不需要外加直流电源,无外电流通过,故又称为无电解镀(Electroless Plating)或“自催化镀”(Autocatalytic Plating)。
所以化学镀可以叙述为一种用以沉积金属的、可控制的、自催化的化学还原过程,其反应通式为:上述简单反应式指出,还原剂Rn+经氧化反应失去电子,提供给金属离子还原所需的电子,还原作用仅发生在一个催化表面上。
因为化学镀的阴极反应常包括脱氢步骤,所需反应活化能高,但在具有催化活性的表面上,脱氢步骤所需活化能显著降低。
化学镀的溶液组成及其相应的工作条件也必须是使反应只限制在具有催化作用的零件表面上进行,而在溶液本体内,反应却不应自发地产生,以免溶液自然分解。
对于某一特定的化学镀过程来说,例如化学镀铜和化学镀镍时,如果沉积金属(铜或镍)本身就是反应的催化剂,那么,这个化学镀的过程是自动催化的,基本上是与时间成线性关系,相当于在恒电流密度下电镀,可以获得很厚的沉积层。
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,那么一旦催化表面被该金属完全覆盖后,沉积反应便终止了,因而只能取得有限的厚度。
例如化学镀银时的情形,这样的过程是属于非自动催化的。
化学镀不能与电化学的置换沉积相混淆。
后者伴随着基体金属的溶解;同时,也不能与均相的化学还原过程(如浸银)相混淆,此时沉积过程会毫无区别地发生在与溶液接触的所有物体上。
随着工业的发展和科技进步,化学镀已成为一种具有很大发展前途的工艺技术,同其他镀覆方法比较,化学镀具有如下特点:(1)可以在由金属、半导体和非导体等各种材料制成的零件上镀覆金属;(2)无论零件的几何形状如何复杂,凡能接触到溶液的地方都能获得厚度均匀的镀层,化学镀溶液的分散能力优异,不受零件外形复杂程度的限制,无明显的边缘效应,因此特别适合于复杂零件、管件内壁、盲孔件的镀覆;(3)对于自催化的化学镀来说,可以获得较大厚度的镀层,甚至可以电铸;(4)工艺设备简单,无需电源、输电系统及辅助电极,操作简便;(5)镀层致密,孔隙少;(6)化学镀必须在自催化活性的表面施镀,其结合力优于电镀层;(7)镀层往往具有特殊的化学、力学或磁性能。
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。
化学镀化学镀

化学镀

化学镀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。
在化学镀中,金属离子是依靠在溶液中得到所需的电子而还原成金属。
化学镀溶液的组成及其相应工作条件必须是反应只限在具有催化作用的制件表面,而溶液不应自己本身发生氧化还原,以免溶液自然分解,造成溶液过快地失效。
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。
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。
化学镀简介

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。化学镀常用溶液:化学镀银、镀镍、镀铜、镀钴、镀镍磷液、镀镍磷硼液等。
应用铝轮毂直接化学镀镍新技术、使用直接化学镀镍新工艺,操作流程简单、使用方便、无技术上困扰。成品率高达98%以上。保护环境、利国利民。省时、省力、极大的提高了生产效率,节约了大量的资金,降低了企业的运行成本,给企业带来了不可估量的综合经济效益。使企业在世界经济全面复苏,汽车铝轮毂电镀行业激烈的竞争大潮中与时俱进、与知识创新共存。
化学镀镍技术的核心是镀液的组成及性能,所以化学镀镍发展史中最值得注意的是镀液本身的进步。在60年代之前由于镀液化学知识贫乏,只有中磷镀液配方,镀液不稳定,往往只能稳定数小时,因此为了避免镀液分解只有间接加热,在溶液配制、镀液管理及施镀操作方面必须十分小心,为此制定了许多操作规程给以限制。此外,还存在沉积速度慢、镀液寿命短等缺点。为了降低成本,延长镀液使用周期,只好使镀液“再生”,再生的实质就是除去镀液中还原剂的反应产物,次磷酸根氧化产生的亚磷酸根。当时使用的方法有弃去部分旧镀液添加新镀液、加FeCl3或Fe2(SO4)3以沉淀亚磷酸根(形成Na2[Fe(OH)(HPO3)2])?20H2O黄色沉淀)、离子交换法等,这些方法既麻烦又不适用。70年代以后多种络合剂、稳定剂等添加剂的出现,经过大量的试验研究、筛选、复配以后,新发展的镀液均采用“双络合、双稳定”、甚至“双络合、双稳定、双促进”配方,这样不仅使镀液稳定性提高、镀速加快,更主要的是大幅度增加了镀液对亚磷酸根容忍量,最高达600-800g/LNa2HPO3?5H2O,这就使镀液寿命大大延长,一般均能达到4-6个周期,甚至10-12个周期,镀速达17-25μm/h。这样,无论从产品质量和经济效益角度考虑,镀液已不值得进行“再生”,而直接做废液处理。近来,为了改革镀层质量、减少环境污染,已改用新型有机稳定剂,不再使用重金属离子,从而显著提高了镀层的耐蚀性能。目前,化学镀液均已商品化,根据用户要求有各种性能化学镀的开缸及补加浓缩液出售,施镀过程中只需按消耗的主盐、还原剂、pH调节剂及适量的添加剂进行补充,使用十分方便。
化学镀

六.化学镀镍机制
化学镀镍实际上是镍一类金属(Ni-P;Ni-B)合金镀 层,在酸性镀液中,次磷酸盐作还原剂,可在铁、钴、钯 、铑、铂等活性金属的催化下发生镍和磷的化学共沉积, 其电化学过程包括下面的阳极过程和阴极过程。 局部阳极反应:H2PO2-+H2O-2e-→ H2PO3-+2H+ 局部阴极反应:Ni2++2e-→Ni↓ 2H++2e- → H2↑ H2PO2-+2H++e- → P ↓+2H2O 其中溢出氢气是副反应,另外,镀液还有可能发生次磷 酸盐自分解,亚磷酸镍析出等副反应,造成镀液不稳定, 所以,通常把镀液的PH值控制在4~5,或者加入合适的络 合剂和稳定剂,以保证镀液的稳定性和沉积速度。
九.化学镀溶液的维护调整
做好溶液生产管理和维护,对提高溶液的稳定性,防 止溶液自然分解,是保证镀层质量和降低成本的关键因素 。 1.首先做好镀前的预处理工作,必须把镀件清洗干净,防 止各种杂质或金属杂质带人镀液中,此杂质可能成为溶液 自发分解的触发剂,对镀液的危害最大。 2.在施镀中要控制镀件的装载量,装载量过高反应剧烈时 ,镍颗粒可能从镀层上脱落到镀液中,形成自催化还原中 心,就会加速溶液的自然分解。 3.及时添加材料调整PH值,施镀时对主盐和还原剂的消耗 最快,若不及时补充主盐和还原剂,就会影响镀层的质量 和镀液的稳定性。PH值是随着施镀的进行逐渐降低,如 不及时调整,亚磷酸盐的积累就会明显的增加,就会影响 沉积的速度和镀层的质量。
镀前处理中,酸洗是将金属工件浸入酸(或酸性盐)中, 除去金属表面的氧化膜、氧化皮以及锈蚀物。弱浸蚀的实 质是要剥离工件表面的加工变形层以及在前处理工序生成 的极薄的氧化物(因此也称活化),将基体组织暴露出来 以便镀层金属在其表面进行生长,因而不需要酸洗那样长 的时间。这个工序对镀层和基体的结合起到重要作用。弱 浸蚀的浸蚀溶液浓度低,浸蚀时间短(数秒至1min),多 在室温下进行。工件活化后,要立即清洗并开始实施化学 镀。 镀后处理中,热处理一方面是除氢及去应力的低温退火, 改善机械性能;另一方面形成一层钝化膜,封闭孔隙,阻 断腐蚀介质,进一步提高镀层的耐蚀性。
化学镀资料

化学镀铝和铝合金有易产生晶间腐蚀,表面硬度低,不耐磨损等弱点。
在其表面进行化学镀处理,可以改善一些性能:改善耐腐蚀性,提高耐磨性,良好的耐磨性,高硬度,提高装饰性。
而纳米TiO2的加入,可以显著提高镀层的耐磨性,硬度,自润滑性,耐腐蚀性等性能。
化学镀概述化学镀:也称无电解镀,是在无外加电流的化学沉积过程。
借助合适的还原剂,使镀液中金属离子还原成金属,并沉积到零件表面的一种镀覆方法。
也叫做”自催化镀”,”无电解电镀”。
化学镀可以分为“置换法”,“接触度”,“还原法”。
一.化学镀相对电镀优点①化学镀可以用于各种基体,包括金属,非金属以及半导体。
②化学镀镀层均匀,无论工件如何复杂,只要采用合适的施镀方法,都可以在工件上得到均一镀层。
③对于可以自催化的化学镀而言,理论上可以得到任意厚度的镀层。
④化学镀所得到的镀层有很好的化学,机械,磁性性能。
⑤化学镀相对电镀而言最大的优点是镀层厚度均匀,针孔率低。
二.发展概况1.1844年,A.Wurtz通过亚磷酸盐还原镍得到了金属镍的镀层。
2.1911年,Bretean发表有关沉积过程是镍与次磷酸盐的催化过程的化学镀研究报告。
3.1916年,Roux从柠檬酸盐一次亚磷酸盐体系中得到了镀镍层,注册了第一份化学镀镍专利。
4.1944年,美国国家标准局从事轻武器改进研究的A.Brenner与G.Riddel在枪管实验中证实了次亚磷酸钠催化还原镍,1946年,1947年,两人公布了研究结果。
5.20世纪五十年代,美国通用运输公司对化学镀镍溶液组成与工艺进行系统研究。
为后来化学镀镍工业应用奠定基础。
6.1955年,开发出“Kanigen”技术;1964年,开发出“Durapositli”技术;1968年,开发出“Durnicoat”技术;1978年至1982年,开发成“诺瓦泰克”商品镀液。
7.20世纪六十年代,小规模化学镀镍工艺进入美国市场。
8.20世纪七十年代末至八十年代初,化学镀镍研究重点转向高磷镀层。
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简介化学镀简介化学镀一、化学镀(chemical plating)化学镀是一种新型的金属表面处理技术,该技术以其工艺简便、节能、环保日益受到人们的关注。
化学镀使用范围很广,镀金层均匀、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发展。
化学镀技术是在金属的催化作用下,通过可控制的氧化还原反应产生金属的沉积过程。
与电镀相比,化学镀技术具有镀层均匀、针孔小、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。
另外,由于化学镀技术废液排放少,对环境污染小以及成本较低,在许多领域已逐步取代电镀,成为一种环保型的表面处理工艺。
目前,化学镀技术已在电子、阀门制造、机械、石油化工、汽车、航空航天等工业中得到广泛的应用。
二、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。
化学镀常用溶液:化学镀银、镀镍、镀铜、镀钴、镀镍磷液、镀镍磷硼液等。
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“原子氢态理论”、“氢化物理论”和“电化学理论”等。
在这几种理论中,得到广泛承认的是“原子氢态理论”。
三、对非金属的化学镀需要敏化活化处理敏化就是使非金属表面形成一层具有还原作用的还原液体膜。
这种具有还原作用的处理液就是敏化剂。
好的敏化效果要求具有还原作用的离子在一定条件下能较长时间保持其还原能力,并且能控制其还原反应的速度,要点是敏化所要还原出来的不是连续的镀层,而只是活化点。
目前最适合的还原剂只有氯化亚锡。
目前,对于非金属化学镀镍用得最多的是Pd活化工艺。
当吸附有Sn的非金属表面接触到Pd活化液时,Pd会被Sn还原而沉积到非金属表面形成活化中心,从而顺利进行化学镀。
四、化学镀Ni-P1、化学镀Ni-P主要技术指标镀层厚度10-50μm,硬度Hv550-1100(相当于HRC55~72),结合强度大于15kg/mm²,耐腐蚀性能大大优于不锈钢。
2、化学镀Ni-P主要技术特点1)硬度高,耐磨性好:化学镀镀层经热处理后硬度达Hv1100,工模具镀膜后一般寿命提高3倍以上。
2)耐腐蚀强:化学镀镀层在酸、碱、盐、氨和海水等介质中都具有很好的耐蚀性,其耐蚀性好于不锈钢。
3)表面光洁、光亮:工件经化学镀镀膜后,表面光洁度不受影响,无需再加工和抛光。
4)可镀形状复杂:工件形状不受限制,不变形,可化学镀较深的盲孔和形状复杂的内腔。
5)被镀材料广泛:可在模具钢、不锈钢、铜、铝、塑料、尼龙、玻璃、橡胶、木材等材料上化学镀。
3、化学镀Ni-P主要应用部件1)各类模具:注塑模、橡胶模、玻璃模、电木模、压铸模等。
2)石油化工耐腐蚀部件:反应器、阀门、管道、泵体、转子叶片等。
3)机械部件:汽车零部件,纺织机械以及各种需耐磨耐腐蚀的机械零部件。
如齿轮、齿轮轴、编织针导向杆、大型针盘、针筒。
五、化学镀镍溶液的组成及其作用1、主盐:化学镀镍溶液中的主盐就是镍盐,一般采用氯化镍或硫酸镍,有时也采用氨基磺酸镍、醋酸镍等无机盐。
早期酸性镀镍液中多采用氯化镍,但氯化镍会增加镀层的应力,现大多采用硫酸镍。
目前已有专利介绍采用次亚磷酸镍作为镍和次亚磷酸根的来源,一个优点是避免了硫酸根离子的存在,同时在补加镍盐时,能使碱金属离子的累积量达到最小值。
但存在的问题是次亚磷酸镍的溶解度有限,饱和时仅为35g/L。
次亚磷酸镍的制备也是一个问题,价格较高。
如果次亚磷酸镍的制备方法成熟以及溶解度问题能够解决的话,这种镍盐将会有很好的前景。
2、还原剂:化学镀镍的反应过程是一个自催化的氧化还原过程,镀液中可应用的还原剂有次亚磷酸钠、硼氢化钠、烷基胺硼烷及肼等。
在这些还原剂中以次亚磷酸钠用的最多,这是因为其价格便宜,且镀液容易控制,镀层抗腐蚀性能好等优点。
3、络合剂:化学镀镍溶液中的络合剂除了能控制可供反应的游离镍离子的浓度外,还能抑制亚磷酸镍的沉淀,提高镀液的稳定性,延长镀液的使用寿命。
有的络合剂还能起到缓冲剂和促进剂的作用,提高镀液的沉积速度。
化学镀镍的络合剂一般含有羟基、羧基、氨基等。
在镀液配方中,络合剂的量不仅取决于镍离子的浓度,而且也取决于自身的化学结构。
在镀液中每一个镍离子可与6个水分子微弱结合,当它们被羟基,羟基,氨基取代时,则形成一个稳定的镍配位体。
如果络合剂含有一个以上的官能团,则通过氧和氮配位键可以生成一个镍的闭环配合物。
在含有0.1mol的镍离子镀液中,为了络合所有的镍离子,则需要含量大约0.3mol的双配位体的络合剂。
当镀液中无络合剂时,镀液使用几个周期后,由于亚磷酸根聚集,浓度增大,产生亚磷酸镍沉淀,镀液加热时呈现糊状,加络合剂后能够大幅度提高亚磷酸镍的沉淀点,即提高了镀液对亚磷酸镍的容忍量,延长了镀液的使用寿命。
不同络合剂对镀层沉积速率、表面形状、磷含量、耐腐蚀性等均有影响,因此选择络合剂不仅要使镀液沉积速率快,而且要使镀液稳定性好,使用寿命长,镀层质量好。
4、缓冲剂:由于在化学镀镍反应过程中,副产物氢离子的产生,导致镀液pH值会下降。
试验表明,每消耗1mol的Ni2+同时生成3mol的H+,即就是在1L镀液中,若消耗0.02mol的硫酸镍就会生成0.06mol的H+。
所以为了稳定镀速和保证镀层质量,镀液必须具备缓冲能力。
缓冲剂能有效的稳定镀液的pH值,使镀液的pH值维持在正常范围内。
一般能够用作PH值缓冲剂的为强碱弱酸盐,如醋酸钠、硼砂、焦磷酸钾等。
5、稳定剂:化学镀镍液是一个热力学不稳定体系,常常在镀件表面以外的地方发生还原反应,当镀液中产生一些有催化效应的活性微粒——催化核心时,镀液容易产生激烈的自催化反应,即自分解反应而产生大量镍-磷黑色粉末,导致镀液寿命终止,造成经济损失。
在镀液中加入一定量的吸附性强的无机或有机化合物,它们能优先吸附在微粒表面抑制催化反应从而稳定镀液,使镍离子的还原只发生在被镀表面上。
但必须注意的是,稳定剂是一种化学镀镍毒化剂,即负催化剂,稳定剂不能使用过量,过量后轻则降低镀速,重则不再起镀,因此使用必须慎重。
所有稳定剂都具有一定的催化毒性作用,并且会因过量使用而阻止沉积反应,同时也会影响镀层的韧性和颜色,导致镀层变脆而降低其防腐蚀性能。
试验证明,稀土也可以作为稳定剂,而且复合稀土的稳定性比单一稀土要好。
6、加速剂:在化学镀溶液中加入一些加速催化剂,能提高化学镀镍的沉积速率。
加速剂的使用机理可以认为是还原剂次磷酸根中氧原子被外来的酸根取代形成配位化合物,导致分子中H和P原子之间键合变弱,使氢在被催化表面上更容易移动和吸附。
也可以说促进剂能起活化次磷酸根离子的作用。
常用的加速剂有丙二酸、丁二酸、氨基乙酸、丙酸、氟化钠等。
7、其他添加剂:在化学镀镍溶液中,有时镀件表面上连续产生的氢气泡会使底层产生条纹或麻点。
加入一些表面活性剂有助于工件表面气体的逸出,降低镀层的孔隙率。
常用的表面活性剂有十二烷基硫酸盐、十二烷基磺酸盐和正辛基硫酸钠等。
稀土元素在电镀液中可以改善镀液的深镀能力、分散能力和电流效率。
研究表明,稀土元素在化学镀中同样对镀液的镀层性能有显著改善。
少量的稀土元素能加快化学沉积速率,提高镀液稳定性,镀层耐磨性和搞腐蚀性能。
化学镀镍磷合金镀层,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。
六、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,摩擦系数小,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Hv570。
镀层经热处理后硬度达Hv1000,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。
七、适镀基材铸铁、钢铁、铜及铜合金、铝及铝合金,模具钢、不锈钢。
八、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:60-7560-75μΩμΩμΩ.cm.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九、化学镀技术应用1、化学镀在非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个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。
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%。
如发电厂的发电机组凝汽器黄铜管内表层化学镀镍可大大地提高抗腐蚀性,延长凝汽管使用寿命;铝合金镀镍,可提高铝合金硬度及防护性能。
改善铝合金表面性质,扩大铝合金的应用范围。
2、化学镀镍合金(1)镍-磷二元之合金镀层:硬度HV550~600,导电性好,焊接性好,耐蚀,用于IC顶盖,引线框架,模具,按钮等;(2)高磷镍合金镀层,无磁性,大量用于电子仪器,半导体电子设备防电磁干扰的屏蔽层等。