典型的铝及铝合金化学镀镍的工艺

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铝及铝合金光亮化学镀镍的研究

铝及铝合金光亮化学镀镍的研究
响。结果表 明,铝及铝合金经过 自制浸锌N- -次浸锌后 ,每升镀液 中添J 1m 光亮剂所获得 的样品镀层均匀、结合力最佳 。 J 5L l l
关 键 词 :化学镀镍;铝及铝合金 ;光亮
中图分类号 :T 1 4 4 文献标识码 :A G 7 .
文章编号 :17—15(02 204—3 6200 21)0—070
肖鑫 等人 对铝及铝合 金光亮化 学镀镍工 艺进行
了研究
Abs r t h sr s a c t d e e smp e e v r n e t re dy au n m n l m iu al y e e to e s n c e l t g t ac :T i e e r h s i sa n w i l n i m n — i n l l mi u a d au n m l lcr l s i k l ai u o f o p n p o e s a ay e e i f e c f r t a me ta d b ih lt g a d t e n d p st u l y a l. h x e i n a e u t h w r c s , n l s st l n eo er t n n rg t a i d i v so e o i q a i swe 1 T ee p rme t l s l s o h nu p e p n i t r s t a n o tma e o i wi v n c ai g a d s n i d n o c sa h e e f rt o t i c dp i g wi e gma e z n h ta p i l p st t e e o t n  ̄o g b n i g f r e wa c iv d a t d h n e w —i z n i p n t s l me h d ic

铝件化学镀镍流程

铝件化学镀镍流程

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碱性化学镀镍

碱性化学镀镍

碱性化学镀镍碱性化学镀镍减少污染后续酸性化学镀或其他电镀液1.工艺特点:NICHEM 2003碱性化学镀镍工艺特别适合于铝及铝合金预镀化学镍减少污染后续酸性化学镀或其他电镀液结合力优良对复杂工件的处理更显其优越性也可用于其他基体的电镀打底层操作温度低使用方法本产品采用国际通用的A、B、C三种溶液,以A、B开缸,根据镍离子浓度进行分析补加工作液的消耗组分,以A、C 补加,极其方便:2.镀液组成及操作条件:原料及操作单位范围NICHEM 2003碱性化学镀镍A %(v/v)70NICHEM 2003碱性化学镀镍B %(v/v)170pH9.0-9.5温度℃室温-35℃装载量dm2/L0.32-0.96时间分钟5-10分钟3.配制溶液:开缸时,在槽中加入所配溶液1/2的水。

加入加入7%的A和17%的B,机械搅拌均匀,配备过滤机过滤。

加入纯水至所需近似体积。

用氨水调节pH值至9.2(大约用20毫升),补水至刻度线即可按工艺要求施镀。

4.设备需求项目要求槽体PP、PVC或高密度PE。

挂具PP、PVC或316型不锈钢。

确保工件在槽液中垂直,相邻两块板间隔最小是10mm。

空气搅拌主副槽要有适度、均匀的打气搅拌。

循环每小时3-4个循环。

添加系统需要,加料泵材质为PVC、PP 或PE,可耐强碱。

过滤系统连续循环过滤,用10μm过滤棉芯或过滤袋。

抽风需要。

加热系统需要。

5.镀液的分析及补加工作液的Ni2+标准浓度为6.0克/升,Ni2+浓度的分析方法:用移液管取5ml工作液置于250ml的锥形瓶中,加入50ml 去离子水,再加入10ml氨水(28%),摇匀,加入0.2克紫脲酸铵指示剂,摇匀,用0.05M的EDTA标准液进行滴定,终点为浅棕色变为浅紫色。

以EDTA用量为准进行计算计算方法为:补加A量=补加C量(ml)=(6-EDTA用量×0.59)×13×体积(L)6.操作要点确保镀槽在使用前用硝酸(1:1)浸泡,并用水冲洗干净镀液温度保持在29-35度,温度太低则速度慢,温度太高则镀液易分解用氨水和硫酸(20%)调pH值,保持pH值在9.0-9.5间,以确保镀速,pH值太低则镀速慢,太高则镀液易分解,最好用pH计控制。

铝合金高磷化学镀镍工艺流程

铝合金高磷化学镀镍工艺流程

铝合金高磷化学镀镍工艺流程英文回答:Aluminum alloy high-phosphorus electroless nickel plating is a process used to deposit a layer of nickel-phosphorus alloy onto the surface of aluminum alloy. This process is widely used in industries such as aerospace, automotive, and electronics, as it provides excellent corrosion resistance, wear resistance, and solderability to the aluminum alloy.The process flow of aluminum alloy high-phosphorus electroless nickel plating typically involves the following steps:1. Surface Preparation: The aluminum alloy substrate is thoroughly cleaned to remove any dirt, grease, or oxide layers. This is usually done by using a combination of alkaline cleaners, acid etchants, and deoxidizers. The cleaned substrate is then rinsed with water to remove anyresidual chemicals.2. Activation: The activated aluminum alloy substrate is then immersed in an activation bath, which typically contains a mixture of acid and a proprietary activation agent. This step is crucial to ensure good adhesion between the aluminum alloy and the nickel-phosphorus coating.3. Nickel-Phosphorus Deposition: After activation, the aluminum alloy substrate is immersed in an electroless nickel-phosphorus plating bath. This bath contains a solution of nickel salts, reducing agents, and phosphorus-containing compounds. The plating bath is typically maintained at a specific temperature and pH to control the deposition rate and phosphorus content in the coating. The nickel-phosphorus coating is deposited on the activated aluminum alloy substrate through a chemical reduction process.4. Post-Treatment: After the desired thickness of the nickel-phosphorus coating is achieved, the plated aluminum alloy substrate is rinsed with water to remove any residualplating bath chemicals. It is then subjected to a post-treatment process, which may include heat treatment or passivation, to enhance the properties of the coating and improve its adhesion to the aluminum alloy substrate.5. Quality Control: Throughout the plating process, various quality control measures are implemented to ensure the desired coating properties are achieved. These may include regular monitoring of the plating bath parameters, such as pH, temperature, and concentration of plating chemicals, as well as conducting adhesion tests, corrosion tests, and thickness measurements on the plated samples.中文回答:铝合金高磷化学镀镍是一种将镍磷合金层沉积在铝合金表面的工艺。

第三章化学镀镍工艺

第三章化学镀镍工艺

pH 值对沉积速率的影响
pH 值对镀层含磷量的影响
(二)温度
温度是影响化学镀镍反应活化能的主要参数。 化学镀工作时有一个启镀的温度,特别是酸性 化学镀镍,温度必须高于50℃时才能以明显的 速率进行。酸性次亚磷酸盐体系镀液的操作温 度一般为 80℃-95℃,温度过高镀液不稳定, 容易分解;温度过低,反应不进行。
(五)稳定剂 在正常条件下,化学镀镍溶液较稳定。但在 镀液受到污染、存在有催化活性的固体颗粒、 装载量过大或过小、pH值过高等异常情况下, 化学镀镍溶液会自发分解,会在整个溶液内生 成金属镍的颗粒,镀液迅速分解失效。为了防 止上述情况的发生,溶液中通常需要加入稳定 剂。稳定剂阻止或推迟了化学镀镍液的自发分 解,稳定镀液,有时还能加速反应,影响化学 镀镍层的磷含量以及内应力。
常用的有机溶剂有汽油(易燃)、甲基乙基 酮(易燃)、丙酮(易燃)、苯(易燃、有毒)、 溶剂石脑油(易燃、不经济)、四氯化碳(有腐 蚀性)。 这些溶剂除特殊情况外目前均不主张使用。 目前常使用的是氯化烃系溶剂,其中主要有三氯 乙烯、四氯乙烯、三氯乙烷。
(二)碱性除油
碱性除油是指用含有碱性化学药剂的处理液 除去表面油污的方法。这种方法实质是靠皂化和 乳化作用除油。碱性化学除油通常有下列组分: 氢氧化钠、碳酸钠、磷酸三钠、乳化剂。
(七)光亮剂
化学镀镍是一种功能性镀层,通常为半光亮 外观,然而近年来人们对化学镀镍的光亮性的要 求越来越高。
初级光亮剂一般可由萘、苯、甲苯、炔-烃化合物、 萘胺的磺酸、磺酸盐或它们的氨磺酰产物等组成, 如丁炔二醇及它们与环氧乙烷和环氧丙烷的醚化 产物、邻甲苯磺酰胺、苯二磺酸钠、糖精、对氨 酰基苯酚等。次级光亮剂由镉、硒、锑、钼、硫、 硫脲等金属离子或硫类化合物组成,如乙酸铅、 硫代硫酸钠、硫酸镉等。

化学镀镍

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。

铝合金化学镀

铝合金化学镀

铝合金化学镀一、概述铝及铝合金是应用最广泛的金属之一,其具有导电性好、传热快、比重轻、强度高、易于成型等优点。

但是,铝及铝合金也存在硬度低、不耐磨、易于发生晶间腐蚀、不易焊接等缺点,影响其应用范围和使用寿命。

铝及其合金经过表面处理后可扬长避短,延长其使用寿命和扩大应用范围,赋予其防护、装饰等用途。

铝合金的表面处理技术包括阳极氧化、电镀、化学镀等方法。

铝上电镀比其他金属上电镀要困难得多,容易出现气泡和脱皮,结合力不良等问题。

究其原因是铝合金在空气中极易氧化。

因此,在进行一般的除油、碱液腐蚀和浸蚀后,暴露出制件的活化表面,在电镀之前的瞬间又重新被氧化,形成的氧化膜严重地影响了镀层的结合力,造成镀层起泡和脱落。

为了解决这一问题,目前普遍采用化学镀的方法。

铝合金表面化学镀因具有诸多的优良性能及特性而在电子工业、石油化工、机械和航天等领域的应用而不断增加,如何优化工艺、提高质量日益成为人们关注的焦点。

所谓化学镀,是指不使用外电源,而是依靠金属的催化作用,通过可控制的氧化-还原反应,使镀液中的金属离子沉积到镀件上去的方法,因而化学镀也被称为自催化镀或无电镀。

铝及铝合金属于化学镀难镀基材,因此在其基体上进行化学镀有其自身的特点:①铝是一种化学性质比较活泼的金属,在大气中易生成一层薄而致密的氧化膜,即使在刚刚除去氧化膜的新鲜表面上,也会重新生成氧化膜,严重影响镀层与基体的结合力。

②铝的电极电位很低(-1.56V),极易失去电子,当浸入镀液时,能与多种金属离子发生置换反应,析出的金属与铝表面形成接触镀层。

这种接触性镀层疏松粗糙,与基体的结合力强度差,严重影响了镀层与基体的结合力。

③铝属于两性金属,在酸、碱溶液中都不稳定,往往使化学镀过程复杂化。

由此可知,要在铝及铝合金制品上得到良好的化学镀层,最关键的就是结合力问题,而结合力取决于化学镀的前处理。

因此,对于铝及其合金来说,镀前处理是十分重要的。

【1】化学镀目前使用最广泛的是化学镀镍,本文以铝合金化学镀镍为例,讲述其机理、体系、工艺及其应用等内容。

典型的铝及铝合金化学镀镍的工艺

典型的铝及铝合金化学镀镍的工艺

一、典型的铝及铝合金化学镀镍的工艺铝零件除油浸蚀第一次浸锌硝酸退除第二次浸锌化学镀镍二制程说明1)除油铝是一种活泼金属,与酸碱都能剧烈反应,因此相比钢铁基体铝的除油溶液碱性不能太强,以免对铝基体产生过度的腐蚀。

因此除油的配方中氢氧化钠的含量一般较低,以磷酸钠、硅酸钠和碳酸钠为主。

除油液中的硅酸钠对铝很好的作用,即使除油液温度较高,除油时间较长,铝的腐蚀也很小,因此可以用于零件精度较高的除油,但是含硅酸盐的碱液必须彻底清洗干净,否则,残留的硅酸盐在浸蚀时遇酸会生成不溶于水的、难以去除的硅酸膜,造成镀层结合力不强,除油最好先用热水清洗、再用冷水,而且应尽快清洗。

在除油的过程中,切忘高温碱液因增发而干结在零件上,从而导致零件腐蚀。

2)浸蚀浸蚀是前处理中重要的工序。

其目的是为了进一步去除铝表面的缺陷,并从铝合金表面去除各种合金元素和杂质,形成均匀的铝表面,为后一道工序提供良好的底材。

铝合金中含有铜、镁、硅、锰和锌等合金元素。

如果不能去除干净,在这些合金成份上不能直接化学镀镍,容易产生结合力不强或针孔。

浸蚀可以用碱浸蚀或酸浸湿。

用酸浸蚀对铝的腐蚀小,不仅不可保证表面的光洁度,而且由于合金元素去除较彻底,所达的结合里较高。

酸性浸蚀的腐蚀远低于碱性浸蚀,由于合金的腐蚀一般驶电化学腐蚀,合金元素与铝元素基体形成原电池,浸蚀发生在合金元素的周围,当浸蚀严重时容易产生毛细孔洞,这种空洞进入的溶液很难清洗,当溶液进入化学镍溶液时,空洞中的脏污会慢慢溢出,轻则造成镀层粗糙,重则引发针孔起泡。

对于有些合金采取碱性浸蚀的效果更好。

另外对于表面光洁较差或者经加工车削后有螺纹的零件,碱性浸蚀有助于去除化学镍难以完整覆盖的毛刺和锐边。

此外,碱性浸蚀有助于在氧化严重的铸件上获得更薄、更均匀的去除氧化膜的新鲜表面。

3)第一次浸锌化学镀镍时,铝的表面有一层致密的氧化膜,这层膜大约有5~20um,不去除它就很难形成很的镀层。

就氧化层本身来说,去除并不困难,问题是在去除氧化膜后的表面与空气接触的表面会迅速形成氧化膜,浸锌的目的一方面是去除这层氧化膜,另一方面是去除氧化膜的同时再铝的表面形成锌的置换层,起阻挡作用,使去除了氧化膜的表面与大气隔绝,免受氧化。

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典型的铝及铝合金化学
镀镍的工艺
Company Document number:WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998
一、典型的铝及铝合金化学镀镍的工艺
铝零件除油浸蚀第一次浸锌硝酸退除第二次浸锌化学镀镍
二制程说明
1)除油
铝是一种活泼金属,与酸碱都能剧烈反应,因此相比钢铁基体铝的除油溶液碱性不能太强,以免对铝基体产生过度的腐蚀。

因此除油的配方中氢氧化钠的含量一般较低,以磷酸钠、硅酸钠和碳酸钠为主。

除油液中的硅酸钠对铝很好的作用,即使除油液温度较高,除油时间较长,铝的腐蚀也很小,因此可以用于零件精度较高的除油,但是含硅酸盐的碱液必须彻底清洗干净,否则,残留的硅酸盐在浸蚀时遇酸会生成不溶于水的、难以去除的硅酸膜,造成镀层结合力不强,除油最好先用热水清洗、再用冷水,而且应尽快清洗。

在除油的过程中,切忘高温碱液因增发而干结在零件上,从而导致零件腐蚀。

2)浸蚀
浸蚀是前处理中重要的工序。

其目的是为了进一步去除铝表面的缺陷,并从铝合金表面去除各种合金元素和杂质,形成均匀的铝表面,为后一道工序提供良好的底材。

铝合金中含有铜、镁、硅、锰和锌等合金元素。

如果不能去除干净,在这些合金成份上不能直接化学镀镍,容易产生结合力不强或针孔。

浸蚀可以用碱浸蚀或酸浸湿。

用酸浸蚀对铝的腐蚀小,不仅不可保证表面的光洁度,而且由于合金元素去除较彻底,所达的结合里较高。

酸性浸蚀的腐蚀远低于碱性浸蚀,由于合金的腐蚀一般驶电化学腐蚀,合金元素与铝元素基体形成原电池,浸蚀发生在合金元素的周围,当浸蚀严重时容易产生毛细孔洞,这种空洞进入的溶液很难清洗,当溶液进入化学镍溶液时,空洞中的脏污会慢慢溢出,轻则造成镀层粗糙,重则引发针孔起泡。

对于有些合金采取碱性浸蚀的效果更好。

另外对于表面光洁较差或者经加工车削后有螺纹的零件,碱性浸蚀有助于去除化学镍难以完整覆盖的毛刺和锐边。

此外,碱性浸蚀有助于在氧化严重的铸件上获得更薄、更均匀的去除氧化膜的新鲜表面。

3)第一次浸锌
化学镀镍时,铝的表面有一层致密的氧化膜,这层膜大约有5~20um,不去除它就很难形成很的镀层。

就氧化层本身来说,去除并不困难,问题是在去除氧化膜后的表面与空气接触的表面会迅速形成氧化膜,浸锌的目的一方面是去除这层氧化膜,另一方面是去除氧化膜的同时再铝的表面形成锌的置换层,起阻挡作用,使去除了氧化膜的表面与大气隔绝,免受氧化。

浸锌溶液多为强碱溶液,是将氧化锌溶解在浓的氢氧化钠的溶液中,生成锌酸钠:
2NaOH+ZnO==Na2ZnO2+H2O
当铝零件浸入这一零件时,表面的氧化层会被强碱溶解
Al2O3+2OH-==2AlO2-+H2O
暴露出来的铝会与锌酸钠反应,发生如下置换反应:
2Al+3ZnO22-+2H2O==3Zn+2AlO2-+4OH-
浸锌溶液的配合中加入少量的金属盐,是为了与置换了的锌产生合金化作用,改变锌层的晶体学结构,获得细小的晶粒。

更重要的是可以改善锌层与各种铝合金的结合力。

浸锌在室温下进行,第一次浸锌一般为30~50s。

浸锌以后,原来白色的表面被一层均匀的灰色锌层所代替。

硝酸退除
第一次浸锌获得的锌层一般比较粗糙,覆盖不完全,而且浸锌时对基体的腐蚀可能又使合金加杂物暴露出来。

为了得到较均匀的浸锌层,一般要用体积比为1:1的硝酸退出,进行第二次浸锌。

5)第二次浸锌
经过硝酸退除,进一步纯化了铝的基体,露出更均匀的富铝表面。

第二次浸锌就可以获得更好更薄更均匀更致密的浸锌层。

第二次浸锌层如果发现色泽不均匀或色斑,需要重新退除,再浸锌。

第二次浸锌与第一次相同,也可以是同一缸,但浸锌的时间更短,一般15~20s。

浸锌后的锌酸盐溶液是碱性很强的溶液,对铝有相当强的腐蚀作用。

浸锌的时候首先溶解掉铝表面的氧化膜,进而又腐蚀晶界处和合金元素周围的容易形成如浸蚀一节所述的毛细孔洞,成为镀层与基体结合的隐患。

因此,浸锌与除油、浸蚀一样,十分之一不使铝基体产生腐蚀。

为了避免出现腐蚀,对于像计算机那样的表面质量要求很高,镀层不允许出现缺陷的场合,可以采用酸性浸锌法来替代碱性浸锌,酸性浸锌与前述的酸性浸蚀一样,对铝基体的腐蚀要小的多,也用两次浸锌,但第一次浸锌退除不用硝酸,而用氧化性弱酸容液,因为硝酸盐带入会沾污酸性浸锌溶液,造成结合力问题,第二次浸锌的时间也比第一次浸锌的时间要短,但两次浸锌的时间都比相应得碱性锌酸盐浸
锌的长,而对铝的浸蚀仍很小。

这样的处理使形成毛细腐蚀孔的几率大大减小,针对和镀层起瘤的基本消除。

还有一种类似锌酸盐的处理方法,即锡酸盐浸锡法。

两种的配方原理相同,某些研究表明,浸锡法对某些铝合金特别有效。

6)碱性化学镀镍
工业上普遍采用ph值为~5的酸性化学镍溶液。

当经浸锌处理的铝零件浸入这种溶液时候,锌层会迅速溶解,这一结果会带来两个不利的影响,锌层迅速溶解会使铝材失去保护作用,仍会产生结合力不良的问题,对于老化的镀液,这一问题尤为突出。

老化液中积累了各种副产物,使镀液的离子浓度不断提高,加速了对锌层的溶解,另一个不利的影响是:浸锌层溶解进入溶液,会沾污镀液,使镀液的寿命缩短。

超过一定范围,镀层与基体的结合力就会得不到保证,碱性化学镀镍就是经过浸锌处理的零件先在碱性化学镀镍中与镀镍。

由于锌在这种碱性介质中的腐蚀速率较小,由于置换反应覆盖一层极薄的镍后(),再进入酸性化学镀镍的溶液时与镀液接触的阻挡层不是锌层,而是不会在酸性镀液中溶解的,可以引发化学镀镍的镍层,这种镍层既引发保证锌层不被过度腐蚀,保护了去除氧化膜新鲜铝表面,从而保证了镀液的结合质量,同时又可避免锌层溶解到酸性镍裕中,延长了镀液的使用的时间,事实证明,采用这一步骤可以显着减少镀层的缺陷,改善结合力,所谓两种阻挡层纸、指的就是浸锌层和预镀镍层。

由于碱性化学镀镍的镀层厚度仅为左右,故不可经常补充调换。

但每次使用之后溶液需要过滤,并在下一次使用前重新调整ph值。

7)烘烤
为了去除化学镀镍时吸附的氢气,并释放镀层中存在的应力,提高度层和基体的结合力,化学镀镍后的铝零件需要进行烘烤处理,一般在130~150℃保温1~.。

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