如何改善化学镀镍的耐腐蚀性能

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镀镍问题与解决方案

镀镍问题与解决方案

镀镍问题与解决方案引言概述:镀镍是一种常见的金属表面处理方法,它可以提高金属的耐腐蚀性、硬度和外观。

然而,在镀镍过程中,我们常常会遇到一些问题,如镀层不均匀、气泡、缺陷等。

为了解决这些问题,我们需要采取一些有效的解决方案。

正文内容:1. 镀层不均匀问题:1.1 控制电流密度:调整电流密度可以使镀层均匀。

在镀层不均匀的区域增加电流密度,而在均匀的区域减少电流密度。

1.2 改善搅拌条件:通过改善搅拌条件,如增加搅拌桨的数量或改变搅拌桨的位置,可以使电解液均匀分布,从而获得均匀的镀层。

2. 气泡问题:2.1 降低电流密度:气泡往往是由于过高的电流密度造成的。

降低电流密度可以减少气泡的产生。

2.2 提高搅拌效果:通过增加搅拌桨的转速或改变搅拌桨的形状,可以提高搅拌效果,将气泡从电解液中排出。

3. 缺陷问题:3.1 清洗金属表面:在镀镍之前,彻底清洗金属表面是非常重要的。

通过去除污垢、油脂和氧化物,可以减少缺陷的产生。

3.2 控制镀液温度:镀液温度对镀层质量有很大影响。

在适宜的温度范围内进行镀镍,可以减少缺陷的发生。

3.3 选择合适的镀液配方:不同的金属需要不同的镀液配方。

选择合适的镀液配方可以提高镀层的质量,减少缺陷的产生。

4. 防止镀层剥落问题:4.1 提高镀层附着力:通过在金属表面进行预处理,如机械打磨、化学处理等,可以增加镀层的附着力,防止镀层剥落。

4.2 控制镀液pH值:镀液的pH值对镀层的附着力有重要影响。

在适宜的pH范围内进行镀镍,可以提高镀层的附着力。

5. 提高镀层质量问题:5.1 优化镀液配方:通过调整镀液配方中的各种成分的比例,可以提高镀层的质量。

5.2 控制镀液温度和时间:镀液的温度和镀液时间对镀层质量有很大影响。

在适宜的温度和时间范围内进行镀镍,可以获得高质量的镀层。

总结:通过控制电流密度、改善搅拌条件、降低电流密度、提高搅拌效果、清洗金属表面、控制镀液温度、选择合适的镀液配方、提高镀层附着力、控制镀液pH值、优化镀液配方、控制镀液温度和时间等方法,可以解决镀镍过程中的一些常见问题,提高镀层的质量和均匀性,从而满足不同应用领域的需求。

化学镀镍热处理

化学镀镍热处理

化学镀镍热处理
化学镀镍是一种常用的表面处理技术,可以增强材料的抗腐蚀性和耐磨性。

但是,在使用过程中,化学镀镍件可能会遭受高温或机械力的作用,导致表面出现裂纹或变色等问题。

为了解决这些问题,需要对化学镀镍件进行热处理。

化学镀镍热处理的主要目的是改变材料的晶体结构和组织,提高其物理和化学性能。

热处理过程中,化学镀层会经历一系列的相变和晶粒长大,使得其晶粒变得更加紧密,表面更加光滑。

同时,热处理还可以去除残留应力、提高化学镀层的硬度和耐磨性。

化学镀镍热处理的具体方法包括常规热处理、退火热处理和固溶热处理。

常规热处理通常在500℃以上进行,可以使化学镀层中的Ni 和Fe元素发生反应,形成NiFe合金,从而提高其硬度和耐蚀性。

退火热处理则是在高温下进行,可以使化学镀层中的残余应力得到释放,同时使得晶粒长大,表面更加光滑。

固溶热处理则是将化学镀层和基材一起加热,使得两者发生固相反应,形成一层紧密的连接层。

需要注意的是,化学镀镍热处理的方法和温度需要根据具体材料的性质和应用环境进行选择和调整。

同时,在热处理过程中需要注意控制温度和时间,以避免过度加热或过长停留时间导致化学镀层的损坏。

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镀镍问题与解决方案

镀镍问题与解决方案

镀镍问题与解决方案一、问题描述镀镍是一种常见的表面处理技术,用于提高金属制品的耐腐蚀性和装饰性。

然而,在镀镍过程中,往往会遇到一些问题,如镀层不均匀、气泡、结痂等,影响了产品的质量和外观。

因此,寻觅解决这些问题的方案是非常重要的。

二、镀镍问题及解决方案1. 镀层不均匀问题描述:镀层浮现明显的颜色差异或者斑点,影响产品的外观质量。

解决方案:- 检查镀液的配方和浓度,确保镀液的成份均匀且浓度适当。

- 检查镀液搅拌设备,确保搅拌均匀,避免局部浓度差异。

- 调整镀液的温度,确保温度均匀分布。

2. 气泡问题问题描述:镀层表面浮现气泡,影响产品的光洁度和质量。

解决方案:- 检查镀液中的杂质温和体含量,进行适当的过滤和除气处理。

- 调整镀液的pH值,使其接近中性,减少气泡生成的可能性。

- 检查镀液搅拌设备,确保搅拌均匀,避免气泡附着在产品表面。

3. 结痂问题问题描述:镀层表面浮现结痂,影响产品的光洁度和质量。

解决方案:- 检查镀液中的杂质和沉淀物,进行适当的过滤和清理。

- 调整镀液的温度和浓度,确保镀液的流动性和均匀性。

- 检查镀液搅拌设备,确保搅拌均匀,避免结痂形成。

4. 镀层附着力问题问题描述:镀层容易剥落或者脱落,附着力不够坚固。

解决方案:- 检查基材表面的清洁度和粗糙度,确保基材表面适合镀镍。

- 使用适当的预处理方法,如酸洗、电解抛光等,提高基材与镀层的结合力。

- 调整镀液的成份和工艺参数,提高镀层的附着力。

5. 镀层厚度不足或者过厚问题问题描述:镀层厚度不符合要求,影响产品的功能和外观。

解决方案:- 调整镀液的成份和工艺参数,控制镀层的沉积速率,使其达到预定的厚度。

- 使用合适的检测设备,如X射线荧光仪、电子显微镜等,对镀层厚度进行准确测量和控制。

6. 环境污染问题问题描述:镀液中的有害物质对环境造成污染。

解决方案:- 使用环保型的镀液和镀液添加剂,减少有害物质的使用和排放。

- 定期清洁和维护镀液处理设备,确保废液的处理符合环保要求。

镀镍问题与解决方案

镀镍问题与解决方案

镀镍问题与解决方案一、问题描述镀镍是一种常见的金属表面处理方法,可以提高材料的耐腐蚀性、硬度和外观美观度。

然而,在镀镍过程中可能会浮现一些问题,例如镀层不均匀、起泡、氧化等。

这些问题会影响镀层的质量和性能,降低产品的使用寿命和价值。

因此,寻觅解决方案来解决这些问题是非常重要的。

二、镀镍问题及解决方案1. 镀层不均匀问题描述:镀层在表面分布不均匀,浮现明显的色差和斑点。

解决方案:- 检查镀液的搅拌和循环系统,确保镀液的均匀混合。

- 检查镀液中的添加剂浓度,根据需要进行调整。

- 检查镀液的温度控制,保持恒定的温度。

- 检查工件的悬挂方式,确保工件在镀液中的暴露面积均匀。

2. 镀层起泡问题描述:镀层表面浮现气泡,影响镀层的光洁度和附着力。

解决方案:- 检查镀液中的气体含量,确保镀液中没有过多的气体。

- 检查镀液的酸碱度,确保酸碱度在适当范围内。

- 检查工件的表面处理,确保表面光洁度和清洁度。

- 调整镀液的搅拌和循环系统,确保镀液的均匀流动。

3. 镀层氧化问题描述:镀层表面浮现氧化现象,降低了镀层的外观和耐腐蚀性。

解决方案:- 检查镀液中的氧气含量,确保镀液中没有过多的氧气。

- 检查镀液中的添加剂浓度,根据需要进行调整。

- 调整镀液的温度控制,保持恒定的温度。

- 加强镀后处理,例如进行抛光或者涂覆保护层。

4. 其他问题除了上述常见的问题,镀镍过程中还可能浮现其他问题,例如镀层剥落、沉积速度不稳定等。

针对这些问题,可以采取以下解决方案:- 检查镀液的成份,确保镀液的质量符合要求。

- 检查工艺参数,例如镀液的PH值、电流密度等,进行适当的调整。

- 加强设备的维护和保养,确保设备的正常运行。

三、总结镀镍问题的解决方案需要综合考虑镀液、工艺参数、设备等多个因素。

通过合理的调整和优化,可以解决镀镍过程中浮现的问题,提高镀层的质量和性能,确保产品的使用寿命和价值。

在实际操作中,根据具体情况选择合适的解决方案,并进行实验和测试,以确保解决方案的有效性和可行性。

化学镀镍磷合金过程中磷的析出及其对镀层性能的影响

化学镀镍磷合金过程中磷的析出及其对镀层性能的影响

化学镀镍磷合金过程中磷的析出及其对镀层性能的影响一、本文概述本文旨在深入探讨化学镀镍磷合金过程中磷的析出行为及其对镀层性能的影响。

化学镀镍磷合金作为一种重要的表面处理技术,广泛应用于电子、航空、汽车等领域,以提高材料的耐腐蚀性、耐磨性和电磁性能。

其中,磷的析出是影响镀层性能的关键因素之一。

因此,对磷析出行为的研究具有重要的理论和实践意义。

本文首先简要介绍了化学镀镍磷合金的基本原理和工艺过程,重点阐述了磷在镀层中的析出机制,包括磷的来源、析出条件以及析出动力学等方面。

随后,通过对比分析不同磷含量镀层的性能差异,探讨了磷析出对镀层耐腐蚀性、硬度、电导率等性能的影响规律。

在此基础上,本文还进一步分析了磷析出行为的影响因素,如镀液成分、温度、pH值等,以及这些因素如何调控磷的析出过程。

本文总结了磷析出行为对化学镀镍磷合金镀层性能的影响,并提出了优化镀层性能的策略和建议。

通过本文的研究,不仅有助于深入理解化学镀镍磷合金过程中的磷析出行为,还为实际生产中的工艺优化和性能提升提供了有益的理论指导和实践依据。

二、化学镀镍磷合金过程中磷的析出在化学镀镍磷合金的过程中,磷的析出是一个关键且复杂的化学反应过程。

这一过程中,磷元素从镀液中以一定的方式被还原并沉积到镍基体上,与镍元素共同形成镍磷合金镀层。

我们需要了解化学镀镍磷合金的基本原理。

在适当的条件下,镀液中的镍离子和磷离子通过还原剂的作用被还原成金属镍和磷,并在基体表面形成一层均匀的合金镀层。

这一过程涉及到多个化学反应步骤,包括还原剂的选择、反应条件的控制以及磷析出机制的研究。

在磷的析出过程中,反应动力学和热力学因素起着重要作用。

反应动力学影响磷的析出速率和分布,而热力学则决定了磷在镀层中的存在形式和稳定性。

镀液中的磷浓度、pH值、温度以及搅拌速度等因素也会对磷的析出产生显著影响。

磷的析出机制主要包括两种:一种是磷原子直接替代镍原子进入镍的晶格中,形成固溶体;另一种是磷原子聚集成磷颗粒,分布在镍基体上。

提高镀层耐腐蚀性的电镀镍合金溶液配方

提高镀层耐腐蚀性的电镀镍合金溶液配方

提高镀层耐腐蚀性的电镀镍合金溶液配方
慧聪表面处理网:
特性:
(1)电镀镍溶液成分少,操作简便,镀层光亮度好。

(2)采用本品镀液解决了镍磷合金镀层分散能力差的问题(即低流密度区漏镀的问题)。

(3)具有优异的耐蚀性,采用本品镀液的优选配方得到的镀层与相同厚度的普通镍镀层相比,无论是否镀铬,其中性盐雾试验时间都延长了3倍。

用途与用法:本品主要应用于镀镍
配方(g)
制作方法:将各组分加水溶解,调节pH为2~2.5、定容至1L即得本品。

注意事项:本品各组分质量(g)配比范围为:镍盐10~400,亚磷酸10~100,硼酸10~50,有机羧酸或其盐类10~100,不饱和烃的羟基羧酸5~8,水加至1L。

所述镍盐为氨基磺酸镍或硫酸镍。

所述不饱和烃的羟基羧酸由羟甲基丙烯酸或羟乙基丙烯酸中的一种或两种组成。

所述有机羧酸为酒石酸、丁二酸或乙二酸;所述盐类为酒石酸钾钠。

所述电镀镍溶液的工作温度为60~65℃。

所述电镀镍溶液的pH为2~2.5。

pH过高磷不易沉积,pH过低则导致分散能力差。

镀镍问题与解决方案

镀镍问题与解决方案一、问题描述镀镍是一种常见的表面处理方法,可提高金属制品的耐腐蚀性、硬度和美观度。

然而,在镀镍过程中可能会出现一些问题,如镀层不均匀、起泡、剥落等。

本文将对常见的镀镍问题进行描述,并提供相应的解决方案。

二、镀镍问题及解决方案1. 镀层不均匀问题描述:镀层出现明显的颜色差异,局部区域较厚,其他区域较薄。

可能原因及解决方案:- 镀液中的金属离子浓度不均匀:应检查镀液中金属离子的浓度,并进行调整。

- 镀液中的搅拌不均匀:应确保搅拌设备正常运作,并进行适当的调整。

- 镀液温度不稳定:应使用恒温设备控制镀液温度的稳定性。

2. 镀层起泡问题描述:镀层表面出现气泡,影响镀层的质量和外观。

可能原因及解决方案:- 镀液中存在杂质:应定期清洁镀液,去除杂质,保持镀液的纯净度。

- 镀液中的气体含量过高:应使用去气设备去除镀液中的气体。

- 镀液温度过高:应降低镀液的温度,避免过热引起气泡。

3. 镀层剥落问题描述:镀层与基材之间出现剥离现象,降低了镀层的附着力。

可能原因及解决方案:- 基材表面未经过充分处理:应确保基材表面清洁,去除油污和氧化物,增加镀层与基材的附着力。

- 镀液中的添加剂使用不当:应根据镀液的特性选择合适的添加剂,并按照规定的比例使用。

- 镀液中的酸碱度不适宜:应调整镀液的酸碱度,使其处于适宜的范围内。

4. 镀层颜色不符合要求问题描述:镀层的颜色与预期不符,无法满足客户的需求。

可能原因及解决方案:- 镀液中的添加剂使用不当:应根据所需颜色选择合适的添加剂,并按照规定的比例使用。

- 镀液中的金属离子浓度不适宜:应调整镀液中金属离子的浓度,以达到所需颜色。

- 镀液温度过高或过低:应控制镀液的温度,使其处于适宜的范围内。

5. 镀层出现氧化现象问题描述:镀层表面出现氧化物,影响镀层的质量和外观。

可能原因及解决方案:- 镀液中的氧含量过高:应使用除氧设备去除镀液中的氧气。

- 镀液中的添加剂使用不当:应根据镀液的特性选择合适的添加剂,并按照规定的比例使用。

化学镀镍工艺

化学镀镍工艺化学镀镍是一种常用的金属表面处理技术,通过在金属表面形成一层镍的保护层,可以提高金属的耐腐蚀性能、抗磨损性能和外观美观度。

本文将介绍化学镀镍的工艺流程、原理和应用领域。

一、化学镀镍的工艺流程化学镀镍的工艺流程主要包括前处理、电镀和后处理三个步骤。

1. 前处理前处理是为了保证镀层的质量和附着力,通常包括以下几个步骤:(1)清洗:将待镀件浸泡在碱性或酸性清洗液中,去除表面的油污、氧化物和其他杂质。

(2)酸洗:使用酸性溶液,去除金属表面的氧化物和锈蚀物,提高镀层的附着力。

(3)活化:使用酸性或碱性活化液,去除酸洗产生的氢氧化物,为镀镍做好准备。

2. 电镀电镀是化学镀镍的核心步骤,主要是将金属离子还原成金属沉积在待镀件表面。

电镀过程中,需要控制电流密度、温度和镀液成分等因素,以获得理想的镀层性能。

化学镀镍主要有以下几种方法:(1)电解镀镍:将待镀件作为阴极,将镍盐溶液作为阳极,施加电流,使镍离子在待镀件表面还原成金属沉积。

(2)化学还原镀镍:利用化学反应将镍离子还原成金属沉积在待镀件表面,无需外加电流。

3. 后处理后处理是为了提高镀层的质量和外观,通常包括以下几个步骤:(1)酸洗:将镀层浸泡在酸性溶液中,去除表面的氢氧化物和杂质。

(2)抛光:使用机械或化学方法,提高镀层的光亮度和平整度。

(3)清洗:将镀件浸泡在清水中,去除残留的酸洗液和其他杂质。

(4)干燥:将镀件进行烘干,确保镀层完全干燥。

二、化学镀镍的原理化学镀镍的原理是利用电化学反应将金属离子还原成金属沉积在待镀件表面。

在电镀过程中,镍离子在电解液中发生还原反应,得到金属镍,并沉积在待镀件表面。

镀层的厚度可以通过控制电镀时间来调节。

化学镀镍的镀液主要由镍盐、镉盐和其他添加剂组成。

镀液中的镍离子和镉离子通过电解反应分别还原成金属镍和金属镉,镀液中的添加剂可以调节镀层的成分、结构和性能。

三、化学镀镍的应用领域化学镀镍广泛应用于装饰、防腐和电子等领域。

一种适用于高强度钢的化学镀ni-p合金工艺方法

化学镀Ni-P合金工艺方法是一种常见的表面处理工艺,它可以显著改善钢材的耐蚀性、耐磨性和耐疲劳性。

对于高强度钢材来说,化学镀Ni-P合金工艺显得尤为重要,因为它可以有效提高钢材的使用寿命和性能稳定性。

本文将针对适用于高强度钢的化学镀Ni-P合金工艺方法展开详细介绍。

一、工艺原理化学镀Ni-P合金工艺是通过在钢材表面沉积一层Ni-P合金涂层来实现对钢材表面性能的改善。

在化学镀过程中,钢材作为阴极,镀液中的镍盐和磷酸盐则作为阳极,通过电化学反应在钢材表面沉积出Ni-P合金层。

Ni-P合金层的成分可以根据需要进行调节,通常可以控制磷的含量,从而调节合金层的硬度、耐蚀性等性能。

二、工艺流程1. 预处理:将钢材表面进行除油、除锈、酸洗等处理,以确保钢材表面干净、光滑,有利于镀涂层的附着力和质量。

2. 化学镀涂:将预处理后的钢材浸泡在镀液中,作为阴极进行电镀。

镀液中通常含有镍盐、磷酸盐等主要成分,同时还会加入一些添加剂,如稳定剂、增溶剂等,以调节镀层的成分和性能。

3. 清洗和干燥:将镀涂后的钢材进行清洗、烘干等处理,以确保镀层表面的干净和光滑。

4. 热处理:对镀涂后的钢材进行热处理,以提高合金层的结晶度和硬度,进一步改善钢材的性能。

三、工艺优点1. 良好的耐蚀性:镀Ni-P合金层可以有效阻隔钢材表面与外界介质的接触,提高钢材的抗腐蚀性能。

2. 优秀的耐磨性:Ni-P合金层的硬度较高,可以有效提高钢材的耐磨性,延长使用寿命。

3. 良好的光洁度:化学镀Ni-P合金工艺可以在钢材表面形成光滑、均匀的镀层,提高钢材的外观质量。

4. 镀涂层可调性好:可以根据需要调节合金层的成分和厚度,以适应不同的使用环境和要求。

四、工艺应用1. 汽车零部件:汽车发动机缸套、气门、传动轴等零部件往往需要具备良好的耐磨和耐蚀性,化学镀Ni-P合金工艺可以满足这些零部件的性能要求。

2. 航空航天领域:对于飞机发动机、导弹部件等需要高强度和耐高温性能的零部件,化学镀Ni-P合金工艺也广泛应用。

镍箔材的表面处理技术及其防腐蚀性能研究

镍箔材的表面处理技术及其防腐蚀性能研究引言:镍箔材是一种重要的金属材料,广泛应用于电子、化工、航空航天等领域。

然而,由于其暴露在恶劣的环境中,镍箔材会受到腐蚀的侵害,导致其性能和寿命下降。

因此,研究镍箔材的表面处理技术和防腐蚀性能对于提高材料的使用寿命和性能至关重要。

1. 表面处理技术1.1 化学处理方法化学处理是一种常见的表面处理方法,可在镍箔材的表面形成一层化学膜,增加其耐腐蚀性能。

常用的化学处理方法包括酸洗、碱洗和电化学沉积。

其中,酸洗可以去除镍箔材表面的氧化物和杂质,碱洗可以清洁材料表面,而电化学沉积可以在表面形成一层致密的金属膜,提高抗腐蚀性能。

1.2 物理处理方法物理处理方法包括机械抛光、喷砂和电镀等。

机械抛光是通过研磨和抛光的方式,去除镍箔材表面的缺陷和污染物,提高其光洁度和表面平整度。

喷砂则是利用高速冲击颗粒对材料表面进行处理,增加其粗糙度和附着力。

电镀是将具有防腐蚀性能的金属沉积到镍箔材表面,增加其耐腐蚀性。

2. 防腐蚀性能研究2.1 腐蚀机理分析镍箔材的腐蚀机理主要包括电化学腐蚀和化学腐蚀。

电化学腐蚀是指在电解质中,镍箔材表面与电解质之间发生的氧化还原反应,导致材料损失。

化学腐蚀则是指在特定化学环境中,镍箔材与化学物质发生反应,引起材料的破坏。

了解腐蚀机理有助于更好地选择适合的表面处理技术和防护措施。

2.2 表面处理对防腐蚀性能的影响各种表面处理技术对镍箔材的防腐蚀性能有不同的影响。

例如,化学处理中的酸洗可以除去镍箔材的氧化物和杂质,减少腐蚀的可能性;电化学沉积可以形成一层致密的金属膜,提高材料的抗腐蚀性能。

物理处理方法如机械抛光和喷砂可以消除表面缺陷,增加附着力,从而延缓腐蚀速度。

2.3 防腐蚀涂层研究为了提高镍箔材的防腐蚀性能,研究人员不断开发新的防腐蚀涂层。

常见的涂层材料包括有机涂层和无机涂层。

有机涂层通常由有机聚合物组成,可以形成一层致密的保护膜,防止腐蚀物质进一步侵蚀。

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如何改善化学镀镍的耐腐蚀性能 化学镀技术能广为应用的原因之一是镀层具有优越的耐蚀性能,它是阴极性镀层,所以镀层厚度及完整性是保护基材效果好坏的关键,否则反而加快基材的腐蚀,这点必须充分予以重视。

Ni-P镀层耐蚀性能与磷量密切相关,高磷镀层耐蚀性能优越源于它的非晶态结构。非晶态与晶态的本质区别在它们的原子排列是否周期性,由于固体化学键的作用从短程看二者都是有序的,非晶的特性是不存在长程有序,无平移周期性。这种原子排列的长程无序,使非常均匀的Ni-P固溶体组织中不存在晶界、位错、孪晶或其他缺陷。另外,非晶态镀层表面钝化膜性质也因为基体的特征,其组织也是高度均匀的非晶结构,无位错、层错等缺陷,韧性也好,不容易发生机械损伤。与晶态合金对比,非晶态合金钝化膜形成速度快,破损后能立即修复而具有良好的保护性。

研究发现Ni-P合金在酸性介质中形成的钝化膜是磷化物膜,其保护能力比纯镍钝化膜强。例如,Ni-P合金在稀盐酸中腐蚀,磷量低是磷促进镍的活性溶解。小于8%P的镀层表面有黑灰色的腐蚀产物,用俄歇电子谱仪测定表面一定深度处发现Ni、P及O三种元素,光电子能谱仪进一步证实它是镍的磷酸盐膜。但大于8%P的高磷镀层腐蚀后表面呈灰白色,一般尚能保持光洁,俄歇电子谱仪观测到约10Å深处有Ni、O,是氧化镍层,依次在20Å处是Ni、P及O共存,是磷酸盐层,内层则为富P的Ni、P层,P量约占20(重量)%,大体对应Ni2P。

含P≥8%的非晶态Ni-P镀层在HCl、FeCl3等介质中腐蚀后X射线从产物中检查出Ni2P。光电子能谱定量分析发现腐蚀前Ni/P=3.4,腐蚀后Ni/P=1.2,即有磷在表面富集现象。腐蚀过程的热效应也会使亚稳的非晶态结构晶化,形成Ni2P或NixPy。Ni-8%P镀层在H2SO4中腐蚀后光电子能谱除了发现NixPy峰外,还发现PO43-。

非晶态Ni-P层表面形成的磷化物膜阻挡了腐蚀继续进行而提高了它的耐蚀性,但这层磷化物膜易被氧化性酸如HNO3溶解,所以Ni-P层不耐氧化性介质的腐蚀。从以上讨论不难理解镀层中磷量分布不均除了形成微电池加速腐蚀外,对磷化物钝化膜的均匀性也会产生影响,以至减小膜的保护性。

化学镀的抗变色能力远优于电沉积的金属层。高磷不含硫和重金属的镀层能在空气中色泽保持长期不变。Ni-B镀层的抗变色能力较差,可用CrO3后处理加以改善。抗变色能力也就是耐蚀性的反映,因此HNO3试验能迅速做出判断,如用1∶1HNO3浸泡,小于20s出现黑色膜则表明该镀层的抗变色能力不佳,但不能对耐蚀性作出描述。

以下分八个方面介绍化学镀镍层的腐蚀问题: 1.电偶腐蚀已知化学镀镍是阴极性涂层,在腐蚀原电池中是阴极而被保护。镀层或基材在腐蚀过程中的极性按它们在该腐蚀介质中的电位高低来决定,电位高者是阴极,反之,电位低者是阳极而被腐蚀。

2.镀层中磷含量及热处理对耐蚀性的关系在酸性介质中Ni-P合金电位随磷量增加而正移,即高磷层的热力学稳定性比低磷层高。热处理后镀层耐蚀性略有下降,热处理对镀层耐蚀性能的影响可解释如下:Ni-P合金在热处理后析出金属间相Ni3P在腐蚀原电池中是阴极,Ni固溶体是阳极,所以Ni3P的析出及其面积增大均加速了镀层的腐蚀。另外,热处理过程中镀层体积收缩4%~6%,容易出现裂纹暴露出基体也会增加腐蚀。由此可见,高硬度和高耐蚀性镀层是不可兼得的。随着热处理温度的增加或时间延长耐蚀性能有所回升,原因是Ni3P弥散粒子逐渐长大聚集、阴极相面积减小。如果在较低温度短时间内处理,镀层尚未晶化,也未析出Ni3P则对耐蚀性影响不大。3.镀浴与耐蚀性化学镀镍层的性能,尤其是耐蚀性与镀浴关系十分密切,镀浴组成中络合剂与稳定剂的影响有时比镀层含磷量的影响还大,络合剂与耐蚀性关系在碱性镀浴中表现尤其敏感,值得注意。

首先是浴中主盐种类的影响,实验表明硫酸盐与氨基磺酸盐浴得到镀层的耐蚀性基本相同,但用氯化镍作主盐,由于存在Cl-,镀层的耐蚀性能明显恶化,故一般不采用。浴中络合剂对镀层耐蚀性影响在用单元络合剂时,耐盐雾性能好坏的顺序大体与络合剂对沉积速度的影响相反,即沉积速度快的络合剂分子中,用氨基、羟基来取代α碳原子上的氢原子得到的产物来组成镀浴所得镀层的耐蚀性最好。盐雾试验结果可反映出镀层孔隙率的大小,沉积速度快孔隙率大、耐蚀性也差。用氨基或羟基取代脂肪酸形成的络合剂、羟基醋酸(乙醇酸)浴镀层的耐盐雾试验结果优于氨基醋酸(甘氨酸),但α-氨基丙酸(丙胺酸)浴镀层耐蚀性却优于α-羟基丙酸(乳酸),由此可见α碳原子上氢原子被甲基取代后的产物在起作用。镀浴中稳定剂虽然加入量极微,但对镀层耐蚀性能有着明显影响,重金属离子尤甚,因此有人认为高耐蚀镀液中不宜用稳定剂。稳定剂在施镀过程中迅速消耗,在镀件边沿及棱角部位吸附富集,使镀层表面组分不均匀性增加而降低了耐蚀能力。4.孔隙率

阴极性涂层的孔隙率是一个很重要的质量指标,它不仅关系到镀层的耐蚀性,还与其密度、韧性有关,化学镀镍耐蚀性好的原因之一就是它的低孔隙率。镀层愈厚孔隙率愈小,与相同厚度的电镀镍层对比化学镀镍孔隙率要低得多。实验测得15um厚的电镀镍、12um厚的电镀铜层的孔隙率只相当于7um厚的化学镀镍层。化学镀镍孔隙率低的原因与其致密的非晶或微晶结构有关。一般的酸浴镀层厚度到15um则基本无孔(基材为粗糙度Ra>0.63~1.25um的45#钢、镀层含磷8.3%、贴纸法检测小于1点/㎝2、小于2点/8㎝2)。从镀层结构可知微晶尺寸越小孔隙尺寸也越小,所以非晶态镀层孔隙率低。已知Cl-直径3.64Å、Fe(CN)63-,直径4.3Å,当微晶尺寸小于20Å,其间孔隙就不容贴纸法试剂离子进入,也就是孔隙率为零。

化学镀镍层最常见的是针孔形状的气孔,为了防止,除了加表面活性剂外只有加强溶液的流动或工件与镀液间的相对运动来给予解决.镀件上部的落尘面出现的圆孔是细小悬浮粒子造成的.砂眼指的是一直连通到基材的深孔,它与气孔的区别在于其具有不对称性,也不拖尾,产生原因是基材表面不合格(含有夹杂物也会引起镀层出现孔洞)还可能为光亮的化学镀层放大.另外一些颗粒状的瘤状物,周围有砂眼而误认为孔洞,其实是沉积快或其他固体粒子造成的。

镀层表面孔隙率与以下因素有关:(1)施镀工艺 通常碱浴镀层的孔隙率比酸浴大1~2倍,用肼做还原剂得到的镀层又比用次磷酸盐高。添加剂种类也有影响,镀速快孔隙率增大,施镀过程中的杂质及悬浮物不仅增加表面粗糙度,同时也增加孔隙率。(2)镀件表面粗糙度镀件表面愈光洁平整其孔隙率愈小。例如某碱浴得到的镀层,基材表面粗糙度Ra=1.0~2.5um,厚度在8~11um时孔隙率为6~7点/cm2,而Ra=0.2~1.25um,同样厚度孔隙率降到1~2点/cm2。一般基材表面粗糙度Ra≥0.63~1.25um镀7~8um、Ra>5~10um镀12~15um、毛坯必须镀大于25um、喷砂表面镀大于30um才能得到基本无孔的镀层。厚度相同的镀层如分两次施镀也可以降低孔隙率,如某酸浴一次镀10um厚的孔隙率为4~5点/cm2,分两次镀则降低为1.9~2.5点/cm2。Hong Deng的研究表明,只用一般的概念来描述基材形貌与孔隙率的关系是远远不够的,这种影响是复杂的。他们用了几种表面粗糙度不同的样品,有喷细SiC(Ra=0.43um)、粗SiC(Ra=0.75um)、未进行机械处理(Ra=1.19um)、干喷玻璃球(Ra=1.70um)以及湿喷玻璃球(Ra=1.69um)的钢板,每种粗糙度样品又分别进行化学抛光、电解抛光和闪镀镍处理,然后在该表面分别镀5um厚的Ni-11%P的镀层,用SO2进行腐蚀试验,结果表明钢材表面形貌是镀层产生孔洞的主要影响因素,不同前处理方法得到的表面形貌亦异,但粗糙度Ra=0.43的表面耐蚀性并不比Ra=0.75um或Ra=1.19um的表面有明显的改善。抛光表面对耐蚀性的改善均不如闪镀1um亮镍的效果好,暗镍的作用也不明显。亮镍作用显著的原因是它有整平作用,且赋予基材一个成分均匀的表面。本实验结果至少说明影响孔隙率的因素不仅是表面粗糙度,还有它的形貌。研究还发现三维生长的化学镀层绝非在基材表面各个地方等速生长,表面上的孔洞由于其内部的镀液不能充分得到交换、补充,所以孔洞不可能被完全覆盖,但在洞口及上边沿部分镀层较厚,形成一个窄而深的通道,腐蚀过程中该通道增加了介质及产物进出孔洞的困难,也就是增加了腐蚀的阻力。由此可见,真正耐蚀的镀层至少要有50um的厚度为宜。(3)热处理有助于降低镀层的孔隙率对钢和铝等基材,化学镀镍是阴极性涂层,如果孔洞多将构成大阴极小阳极的腐蚀电池而加速基材的腐蚀。孔隙率作镀层质量检查时只做相对比较用,因为孔隙率测定方法不同结果亦异。镀层使用前最好根据工况先做试验为宜。孔隙率测定方法除贴纸外,还有盐雾试验、不同浓度的SO2试验均能得到可靠的结果。5.钝化及点蚀

研究发现Ni-P合金在Cl-介质中的局部腐蚀与镀浴组成及PH值有关,腐蚀后形貌还与基材有关。例如,用重金属离子做稳定剂、PH值较低(4.2),得到的镀层较平整,并为层状结构,而且磷量也较高(>10%)。这类镀层的钝化能力强,在中性介质或海水中腐蚀电位较高。如发生局部腐蚀则表现为典型的孔蚀,孔径小,其深径比达数百,腐蚀后表面依然保持光亮,但一旦穿透到基材就危险了;如用有机硫化物做稳定剂,PH值较高(4.8),则沉积层表面为花椰菜状纤维结构,且磷量较低(﹤6%)。这种镀层的钝化能力弱,在中性介质中几乎没有钝化区、腐蚀迅速,但不穿孔,表面凹凸不平而且丧失光泽,在纤维边界处显微选择溶解较快。显然,上述两种类型镀层的保护作用不同,第一类高磷镀层在Fe、Pb甚至

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