化学黑镍工艺配方
电 镀 黑 镍
电镀黑镍从黑镍镀渡中镀得的黑镍镀层，大致上含镍40%～60%、锌20%～30%、硫10%～15%、有机物10%左右。
在电镀过程中，硫氰酸离子中的硫转变为硫离子，并与镍生成黑色的硫化镍。
硫氰酸盐的分解产物则是镀层中有机物的主要来源。
黑镍镀层具有很好的消光性能，常用于光学仪器和摄影设备零部件。
黑镍镀层对太阳的辐射有着较高的吸收率，可用于太阳能集热板。
80年代以后，以装饰为目的黑镍层和转化层，使黑镍层的应用领域不断扩大，黑镍层的耐磨性和耐腐蚀性能较差，而且直接在钢铁件上镀黑镍，镀层与基体的结合能力较差。
因此在正常生产过程中，一般都是先镀亮镍或暗镍然后再镀黑镍或者用镀锌层或镀铜层做中间层。
黑镍镀层很薄，若底层光亮，能获得带光泽的黑色镀层，若底色为无光泽表面，则黑镍为无光泽的暗黑色。
为了增加其耐磨性和耐腐蚀性能，一般在镀黑镍之后可进行浸油或涂漆处理。
电镀黑镍的工艺规范，列于表1-1和表1-2。
工艺规范含量[g.L¯¹]&配方1 含量[g.L¯¹]&配方1硫酸镍［NiSO₄.7H₂O］70～100 100～120硫酸锌［ZnSO₄.7 H₂O］40～50 22～25硫氰酸铵［NH₄SCN］25～35硫氰酸钾［KSCN］30～35硼酸［H₃BO₃］25～35 20～30硫酸镍铵［NiSO₄.（NH）₄SO₄.6H₂O］40～60硫酸钠［Na₂SO₄］20～25PH值 4.5～5.5 5.8～6.2温度/℃30～36 18～30阴极电流密度/A.dm¯²0.1～0.4 0.1～0.15表1-2滚镀黑镍工艺规范工艺规范含量[g.L¯¹]氯化镍［NiCI₂.6H₂O］67.5氯化铵［NH₄CI］67.5氯化钠［NaCI］22.5氯化锌［ZnCI₂.7H₂O］11.25酒石酸钾钠［NaKC₄H₄O₆.4H₂O］11.25温度/℃24～30PH值 6.0～6.3配制镀液：将药品溶解后混匀，澄清，过滤，分析和校正，试镀合格后即可生产。
配制化学镍
化学镍配伍硫酸镍400-460g/L A剂次磷酸钠180-200g/L+络合剂+稳定剂+促进剂 B 剂次磷酸钠480-520g/L+光剂+稳定剂 C剂化学镀镍化学镀镍已成为国际上表面处理领域中发展最快的工业技术之一，以其优良的性能，在几乎所有的工业部门都得到了广泛应用，每年总产值达10亿美元，而且每年还以5%～7%的速度递增。
一、性质和用途用次磷酸钠作还原剂获得的镀层实际上是镍磷合金。
依含磷量不同可分为低磷（1%～4%）、中磷（4%～10%）和高磷（10%～12%）。
从不同pH值的镀液中可获得不同含磷量的镀层，在弱酸性液（pH=4～5）中可获得中磷和高磷合金；从弱碱性液（pH=8～10）中可获得低磷和中磷合金。
含磷为8%以上的Ni-P合金是一种非晶态镀层。
因无晶界所以抗腐性能特别优良。
经过热处理（300～400℃）变成非晶态与晶态的混合物时硬度可高达HV=1155；化学复合镀层硬度更高，如Ni-P-SiC，镀态HV=700，350℃热处理后可达到HV=1300。
非晶态合金是开发新材料的方向，现已成为工程学科的一大热门。
近年低磷化学镀镍是研究开发的又一热点，含磷1%～4%的Ni-P合金，镀态的HV=700，热处理后接近硬铬的硬度，是替代硬铬层的理想镀层，又是可在铝上施镀的好镀种。
化学镀层的种类、性质和主要用途，列于表3-1-2。
化学镀镍层与电镀镍层的性能比较，列于表3-1-3。
表3-1-2 化学镀镍种类性质和主要用途表3-1-3 化学镀镍与电镀镍的性能比较化学镀镍的脆性较大，在钢上仅能经受2.2%的塑性变形而不出现裂纹。
在620℃下退火后，塑性变形能力可提高到6%；当热处理温度达840℃时，其塑性还可进一步改善。
化学镀镍层同钢铁、铜及其合金、镍和钴等基体金属有良好的结合力。
在铁上镀覆10～12μm的化学镀镍层，经反复弯曲180°后未出现任何裂纹和脱落现象。
但与高碳钢、不锈钢的结合力比上述金属差；同非金属材料的结合力会更差些，重要的是取决于非金属材料镀前预处理质量。
化学镍的最新配方
简述电镀槽液加料方法与溶液密度测定方法1.电镀生产现场工艺管理的主要内容：1)控制各槽液成分在工艺配方规范内。
遵守规定的化学分析周期。
2)保持电镀生产的工艺条件。
如温度、电流密度等。
3)保持阴极与阳极电接触良好。
4)严格的阴极与阳极悬挂位置。
5)保持镀液的清洁和控制镀液杂质。
6)保持电镀挂具的完好和挂钩、挂齿良好的电接触。
2.电镀槽液加料方法：加料要以“勤加”“少加”为原则。
2.1固体物料的补充，某些有机固体料先用有机溶剂溶解,再慢慢加入以提高增溶性。
若直接加入往往会使镀液混浊。
一般的固体物料,可用镀槽中的溶液来分批溶解。
即取部分电镀液把要加的料在搅拌下慢慢加入,待静止澄清,把上层清液加入镀槽。
未溶解的部分,再加入镀液,搅拌溶解。
这样反复作业,直到全部加完。
在不影响镀液总体积的情况下,也可以用去离子水或热的去离子水搅拌溶解后加入镀槽。
有些固体料易形成团状,影响溶解过程。
可以先用少量水调成稀浆糊状,逐步冲稀以避免团状物的形成。
2.2液体物料的补充，可以用去离子水适当稀释或用镀液稀释后在搅拌下慢慢加入。
严禁将添加剂光亮剂的原液加入镀槽。
2.3补充料的时机，加料最好是在停镀时进行。
加入后经过充分搅匀再投入生产。
在生产中加料,要在工件刚出槽后的“暂休”时段加入。
可在循环泵的出液口一方加入,加入速度要慢,药料随着出液口的冲击力很快分散开来。
2.4加料方法不当可能造成的后果：2.4 1)如果加入的是光亮剂,则易造成此槽工件色泽差异。
2.4.2)如果加入的是没有溶解的固体料,则易造成镀层毛刺或粗糙。
2.4.3)如果是加入酸调节pH,会造成槽液内部pH不均匀而局部造成针孔。
3.镀液及其它辅助溶液密度的测试方法：3.1要经常测定溶液的密度，新配制的镀液或其它辅助液,都要测定它的密度并作为档案保存起来供以后对比。
镀液的密度一般随着槽龄增加而增加。
这是由于镀液中杂质离子、添加剂分解产物等积累的结果,因此可以把溶液密度与溶液成分化验数据一起综合进行分析,判断槽液故障原因以利排除。
化学镀镍-碱性化学镀镍液配方
酸蚀可除去表面灰膜，使其暴露出银白色基体。
③浸锌镍合金
氢氧化钠lg／L
酒石酸钾钠50g/L
氯化镍16g／L
三氯化铁4g／L
硝酸钠2g／L
氧化锌16g／L
工艺条件：温度20—45℃，时间8—14s。
酸蚀去膜后，带水状态转入浸锌镍合金，铸铝表面迅速生成一层发灰的锌镍合金层。
④镀碱性镍
硫酸镍26g／L
次亚磷酸钠26g／L
焦磷酸钠50g／L
氨水24mL／L
工艺条件：pH值9．6—11．0，温度30—35℃，时间3—5min。
碱性镍层(0．5μm)可以避免铝基体件直接进入酸性化学镀镍溶液中，锌镍合金层被迅速溶解，产生结合力不良现象。
⑤化学镀镍
硫酸镍30g／L
次亚磷酸钠30g／L
醋酸l5mL／L
乳酸25mL／L
醋酸钠35g／L
工艺条件：pH值4．0(用氨水调节)，温度85～90℃，时间30-40min。
铸铝经化学镀镍可生成厚度达25μm以上的光亮镍层，再经热水烫干、烘干得成品。
由锦州新生开关有限责任公司研究开发。
配方6低温化学镀镍
硫酸镍30g／L
次磷酸钠30g／L
硫酸铵30g／L
络合剂20g／L
乙酸钠10g／L
加速剂(无机添加剂，通过添加加速剂降低了化学镀镍反应活化能，加速化学镀层沉积速度)4g／L
工艺条件：温度40—60℃，pH值8—9。
本剂具有工艺简单、镀层均匀、耐磨耐蚀性好等特点，可应用于汽车、电子、计算机、化工、机械等领域。
化学镀镍的原理及配方构成
电镀定律
欧姆定律 解释了有多少电流实际到达待镀的工件 E= i x R i = E / R
电镀定律
墨菲定律
任何可能出错的事情，在绝大多数不应该的 时候会终将出错！
溶液化学
如何工作的呢？
自催化化学
还原过程 而非
电化学置换 或
浸没反应
自催化化学
还原过程
定义
在催化表面通过化学还原反应，金属或合金的沉积不 需要使用连续的电流
关键点
•合金沉积 •化学还原 •要求表面有催化性质 •不需要连续电流
化学镀工艺
铜 钴 金 镍 钯
化学镀工艺
铜 钴 金 镍 钯
还原剂
次亚磷酸盐 甲醛 硼胺 硼氢化物 肼，联氨
最重要的工艺
铜
甲醛
镍
次亚磷酸盐
硼胺
硼氢化物
肼
钴
次亚磷酸盐
化学镀镍的原理及配方构 成
电解镍电镀
阳极反应: Ni --> Ni+2 + 2 e 阴极反应: Ni+2 + 2 e --> Nio 镍沉积的量与时间、电流（法拉第定律）相关。每安培小时沉积1.095克的镍
电镀定律
法拉第定律 说明了在给定数量的安培小 时下有多少金属能沉积下来
电解镍电镀
法拉第定律
溶液的酸碱度既影响反应速度又影 响镀层中磷的含量。 pH值增加，镀速增加，镀层中磷的 含量减少。
反应速度
镍的化学还原反应速度取决于下列变量：
溶液的温度 酸碱度 溶液的搅拌
反应速度
镍的化学还原反应速度取决于下列变量：
溶液的温度 酸碱度 溶液的搅拌 表面积与体积比
化学镀镍配方
化学镀镍配方化学镀镍已成为国际上表面处理领域中发展最快的工业技术之一，以其优良的性能，在几乎所有的工业部门都得到了广泛应用，每年总产值达10亿美元，而且每年还以5%～7%的速度递增。
一、性质和用途用次磷酸钠作还原剂获得的镀层实际上是镍磷合金。
依含磷量不同可分为低磷（1%～4%）、中磷（4%～10%）和高磷（10%～12%）。
从不同pH值的镀液中可获得不同含磷量的镀层，在弱酸性液（pH=4～5）中可获得中磷和高磷合金；从弱碱性液（pH=8～10）中可获得低磷和中磷合金。
含磷为8%以上的Ni-P合金是一种非晶态镀层。
因无晶界所以抗腐性能特别优良。
经过热处理（300～400℃）变成非晶态与晶态的混合物时硬度可高达HV=1155；化学复合镀层硬度更高，如Ni-P-SiC，镀态HV=700，350℃热处理后可达到HV=1300。
非晶态合金是开发新材料的方向，现已成为工程学科的一大热门。
近年低磷化学镀镍是研究开发的又一热点，含磷1%～4%的Ni-P合金，镀态的HV=700，热处理后接近硬铬的硬度，是替代硬铬层的理想镀层，又是可在铝上施镀的好镀种。
化学镀层的种类、性质和主要用途，列于表3-1-2。
化学镀镍层与电镀镍层的性能比较，列于表3-1-3。
表3-1-2 化学镀镍种类性质和主要用途表3-1-3 化学镀镍与电镀镍的性能比较化学镀镍的脆性较大，在钢上仅能经受2.2%的塑性变形而不出现裂纹。
在620℃下退火后，塑性变形能力可提高到6%；当热处理温度达840℃时，其塑性还可进一步改善。
化学镀镍层同钢铁、铜及其合金、镍和钴等基体金属有良好的结合力。
在铁上镀覆10～12μm的化学镀镍层，经反复弯曲180°后未出现任何裂纹和脱落现象。
但与高碳钢、不锈钢的结合力比上述金属差；同非金属材料的结合力会更差些，重要的是取决于非金属材料镀前预处理质量。
化学镀镍层的化学稳定性在大多数介质中都比电镀镍高，在大气中曝晒试验、盐雾加速试验中，其耐蚀性显著地优于镍；在海水、氨和染料等介质中相当稳定。
常用镀种简介：黑色镀层电镀工艺
常用镀种简介：黑色镀层电镀工艺内容：黑色镀层电镀工艺也是一种流行的仅次于仿金电镀工艺的装饰性电镀工艺。
常规的黑色镀层是黑镍，即镍—锌合金镀层。
近年来以镍—锡为主要黑色镀层获得了越来越广泛的应用，通常被称为枪色镀层或珍珠黑。
武汉风帆公司的枪黑电镀工艺在国内推广应用广泛。
它们用于光学仪器、军工产品、轻工、日用五金产品的外观装饰和消光、吸热等功能性用途。
这两种镀层均较薄，本身无法对基体起到良好的防腐效果，都应镀有铜、镍等中间镀层，以改善其外观及耐蚀性。
镀后往往还要涂油或上一层有机涂料来加以保护。
（1）镍—锌合金（黑镍）以镍锌合金为主的黑镍中含镍约40%-60%，锌20%-30%，硫0%-15%，有机物10%左右，典型的工艺配方如下表：Ni-Zn合金黑色镀层工艺组成（g/L）及工艺条件 1 2NiSO4?7H2O 90—120 76—100ZnSO4?7H2O 40—60 40—50(NH4)2SO4 20—30NiSO4?(NH4)2SO4?6H2O 40—60NH4CNS 25—35 25—35H3BO3 25—35 25—35PH 5—6 4.5—5.5温度°C 30—35 30—35DK（A/dm2） 0.1—0.3 0.1—0.4在电镀过程中，硫氰酸根离子中硫与镍生成黑色的NiS。
由于电流密度很低，所获镀层较脆，故不可能镀得太厚，其镀层光亮度，全靠底镀层的光亮效果，底镀层越亮，黑镍层越显黑，否则黑度下降。
（2）镍-锡合金（珍珠黑镀层）：Ni-Sn镀层由于其黑色外观而常被称为枪色镀层或珍珠黑镀层。
镀层中一般含Ni35%、Sn65%，有时适当加入Cu以增加镀层硬度和改善外观。
黑色Ni-Sn镀层，主要是Ni和Sn在一定比例下加入发黑剂，含S、N化合物，如含硫氨基酸等。
与黑色Ni-Zn镀层一样，Ni-Sn的黑色程度也往往取决于底镀层的光亮效果，但一般来讲，Ni-Sn镀层的黑度略差于Ni-Zn镀层。
自配化学镍
关于化学镍药水自配简介1. 化学镀镍的机理化学镀镍反应又称自催化反应，是用还原剂把溶液中的镍离子还原沉积在具有催化活性的表面上，沉积一层镍层，使得反应继续下去，逐渐形成一层具有一定厚度的金属镍合金保护层。
化学镀镍可以选用多种还原剂，目前工业上应用最普遍的是以次磷酸钠为还原剂的化学镀镍工艺，化学镀镍的反应中存在吸附、催化活性、氧化还原反应中电子的转移、各种离子的扩散及配合物的解离过程，同时受到热力学及动力学两方面因素的控制，反应机理十分复杂。
反应总方程式:[Ni +2+mL -n ]+4H2PO -2+2H2O →Ni+P+3H2PO 233H mL Hn +++-+- 注：其中mL -n 表示游离的络合剂。
由反应方程式我们可以知道：2.化学镀镍的主要成分主盐 (Ni +2)化学镀镍溶液中的主盐就是镍盐，如硫酸镍、氯化镍、醋酸镍等，由它们提供化学镀反应过程中所需的镍离子,因为成本和化学反应体系的需求，目前企业都使用七水硫酸镍作为主盐，我们准备使用加拿大inco的特定级硫酸镍作为主盐。
在安美特药水中即是partA还原剂（H2PO -2）用得最多的是次磷酸钠，它在整个反应体系中承担着还原剂的角色，他能够提供还原Ni+2所需要的电子，目前国内的次磷酸钠制造水平很高。
我们准备使用国产分析纯次磷酸钠为还原剂，在安美特药水中即是PartB 。
络合剂（mL -n ）化学镀镍溶液中除了主盐与还原剂以外，最重要的组成部分就是络合剂。
镀液性能的差异、寿命长短主主决定于络合剂的选用及其搭配关系。
络合剂的作用就是防止镀液析出沉淀，增加镀液稳定性并延长使用寿命。
我们从上面的反应式可以看出，反应产生大量的H2PO -3，它如果和游离的Ni +2会产生微溶于水的亚磷酸镍的沉淀。
危害镀液。
目前，常用的络合剂主要是一些脂肪族羧酸及其取代衍生物，如丁二酸、柠檬酸、乳酸、苹果酸及甘氨酸等，或用它们的盐类。
目前我们准备使用分析纯柠檬酸三钠作为络合剂，在安美特药水中，络合剂可能存在于“partA ”中。
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化学黑镍工艺配方
化学黑镍是一种化学镀层技术，通过镀制黑色的镍层，在金属表面形
成一层有机物附着的保护膜，从而达到防腐、美化的效果。
下面是一种常
用的化学黑镍工艺配方：
1.配方成分：
-硫酸镍（NiSO4）：150g
-硫酸钠（Na2SO4）：300g
-硫酸铜（CuSO4）：10g
-氯化钠（NaCl）：30g
- 四亚甲基二胺（TMEDA）：5ml
-硝酸铋（Bi(NO3)3）：1g
-醋酸氢铋（HBi(OAc)2）：2g
-氟化氢铵（NH4F）：3g
- 正庚醇（C6H13OH）：5ml
-聚季铵盐表面活性剂（如十二烷基硫酸钠）：适量
-蒸馏水：适量
2.工艺步骤：
a.预处理：将待处理金属表面用去脂剂清洗，去除油污和氧化层。
b.洗涤：将金属浸泡在碱性清洗液中，去除金属表面的杂质和残留物。
c.镀层：将上述配方成分按照比例加入蒸馏水中，制成镀液。
然后将
金属浸泡在镀液中，进行电化学镀层。
常用的方法是采用直流电源，阳极
连接金属，阴极连接碳棒，通过电解将金属离子还原成金属元素，从而在
金属表面形成黑镍层。
d.清洗：将镀好的工件从镀液中取出，用盐酸或硝酸溶液进行酸洗，
去除表面残留的镀液和杂质。
e.“快速”氧化：用硫酸铜溶液浸泡镀层，并在空气中暴露一段时间，通过氧化反应使镀层颜色变得更加均匀和深色。
f.清洗：再次用蒸馏水进行冲洗，去除残留的氧化剂和金属盐溶液。
g.干燥：将镀层工件放在通风处自然风干，或者通过烘箱或吹风机进
行加速干燥。
以上是一种常用的化学黑镍工艺配方及步骤，但需要注意的是，在进
行化学黑镍镀层时，要严格遵守操作规程和安全操作流程，使用相应的个
人防护装备，以防止对人体和环境的伤害。