化学镀工艺流程详解
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1 / 1-- 化学镀工艺流程
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。
近年来, 化学镀技术得到了越来越广泛的应用,在各种非金属纤维、微球、微粉等粉体材料上施镀成为研究的热点之一;用化学镀方法可以在非金属纤维、微球、微粉镀件表面获得完整的非常薄而均匀的金属或合金层,而且镀层厚度可根据需要确定。这种金属化了的非金属纤维、微球、微粉镀件具有良好的导电性,作为填料混入塑料时能获得较好的防静电性能及电磁屏蔽性能,有可能部分取代金属粉用于电磁波吸收或电磁屏蔽材料。美国国际斯坦福研究所采用在高聚物基体上化学镀铜来研制红外吸收材料。毛倩瑾等采用化学镀的方法对空心微珠进行表面金属化改性研究,发现改性后的空心微珠具有较好的吸波性能,可用于微波吸收材料、轻质磁性材料等领域。
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。
1.2 化学粗化
化学粗化的目的是利用强氧化性试剂的氧化侵蚀作用改变基体表面微观形状,使基体表面形成微孔或刻蚀沟槽,并除去表面其它杂质,提高基体表面的亲水性和形成适当的粗糙度,以增强基体和镀层金属的结合力,以保证镀层有良好的附着力。粗化是影响镀层附着力大小的很关键的工序,若粗化效果不好,就会直接影响后序的活化和化学镀效果。化学粗化试剂的配方为:CrO3:40g/l,浓H2SO4:35g/l,浓H3PO4(85%):5g/l。化学粗化的本质是对基体表面的轻度腐蚀作用;因此,有机基体采用此处理过程,无机基体因不能被粗化液腐蚀而不需此处理。
1.3 敏化
敏化处理是使粗化后的有机基体(或除油后的无机基体)表面吸附一层具有还原性的二价锡离子Sn2+ ,以便在随后的活化处理时,将银或钯离子由金属离子还原为具有催化性能的--
1 / 1-- 银或钯原子。敏化液配方为:SnCl2²2H2O:20g/l,浓HCl:40ml/l,少量锡粒;加入锡粒的目的是防止二价锡离子的氧化。
1.4 活化
活化处理是化学镀预处理工艺中最关键的步骤, 活化程度的好坏,直接影响后序的施镀效果。化学镀镀前预处理的其它各个工序归根结底都是为了优化活化效果,以保证催化剂在镀件表面附着的均匀性和选择性,从而决定化学镀层与镀件基体的结合力以及镀层本身的连续性。
活化处理的目的是使活化液中的钯离子Pd2+ 或银离子Ag+离子被镀件基体表面的Sn2+ 离子还原成金属钯或银微粒并紧附于基体表面,形成均匀催化结晶中心的贵金属层, 使化学镀能自发进行。目前,普遍采用的活化液有银氨活化液和胶体钯活化液两种;化学镀铜比较容易,用银即能催化;化学镀钴、化学镀镍较困难,用银不能催化,必须使用催化性强的贵金属如钯、铂等催化。银氨活化液配方为:AgNO3:20g/l,浓NH3²H2O:适量。胶体钯活化液本质上是不易溶于水的氯化钯被过量的氯离子络合所形成的水溶性 [ PdCl4 ]2 - 络离子溶液;胶体钯活化液配方为:SnCl2²2H2O:100g/l,浓HCl:400ml/l,Na2SnO3²3H2O:14g/l,PdCl2:2g/l,浓Hcl:200ml/l;胶体钯活化液对化学镀铜、镍和钴等均有良好的催化作用,而且溶液比较稳定,可以反复使用。
1.5 解胶
镀件基体经过胶体钯活化后,表面吸附的是以钯原子为核心的胶团,为使金属钯能起催化作用,需要将吸附在钯原子周围的二价锡胶体层去除以显露出活性钯位置,即进行解胶处理。解胶处理一般采用体积浓度100mL/L的盐酸在40~45℃处理0.5~1min,或用20~25g/L的醋酸钠溶液常温下处理10min。
2 化学镀
化学镀镀液一般由主盐、还原剂、络合剂、缓冲剂组成;对某些特殊材料的镀件施镀时镀液中还需要添加稳定剂、表面活性剂等功能添加剂。主盐与还原剂是获得镀层的直接来源, 主盐提供镀层金属离子,还原剂提供还原主盐离子所需要的电子。
①主盐。主盐即含镀层金属离子的盐。一般情况下,主盐含量低时沉积速度慢、生产效率较低;主盐含量高时沉积速度快,但含量过大时反应速度过快,易导致表面沉积的金属层粗糙,且镀液易发生自分解现象。
②还原剂。还原剂是提供电子以还原主盐离子的试剂。在酸性镀镍液中采用的还原剂主要为次磷酸盐,此时得到磷合金;用硼氢化钠、胺基硼烷等硼化物作还原剂时可得硼合金;用肼作还原剂,可获得纯度较 高的金属镀层。正常情况下,次磷酸钠的加人量与主盐存在下列关系ρ(Ni2+)/ρ(H2PO2-)=0.3~1.0。还原剂 含量增大时,其还原能力增强,使得溶液的反应速度加快;但是含量过高则易使溶液发生自分解,难于控制,获得的镀层外观也不理想。
③络合剂。络合剂的作用是通过与金属离子的络合反应来降低游离金属离子的浓度,从而防止镀液因金属离子的水解而产生自然分解,提高镀液的稳定性。但需要注意的是,络合剂含量增加将使金属沉积速率变慢, 因此需要调整较适宜的络合剂浓度。化学镀常用的络合剂有柠檬酸、乳酸、苹果酸、丙酸、甘氨酸、琥珀酸、焦磷酸盐、柠檬酸盐、氨基乙酸等。一般碱性化学镀镍溶液使用的络合剂有焦磷酸盐、柠檬酸盐和铵盐等;采用柠檬酸钠和氯化铵作为络合剂,其添加量为镍盐总量的1.5倍左右。碱性化学镀铜溶 液一般采用酒石酸钾钠作为络合剂, 生成[Cu (C4H4O6) 3 ]4- 络合离子, 阻止了铜离子在介质中生成Cu (OH) 2沉淀及Cu (OH) 2在镀层中的夹杂, 从而保持镀液稳定,提高镀层质量。
④缓冲剂。缓冲剂的作用是维持镀液的pH 值,防止化学镀过程中由于大量析氢所引起--
1 / 1-- 的pH 值下降。
⑤稳定剂。稳定剂的作用是提高镀液的稳定性,防止镀液在受到污染、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发生自发分解反应而失效。稳定剂加入量不能过大,否则镀液将产生中毒现象失去活性,导致反应无法进行,因此需要控制镀液中稳定剂的含量在最佳添加量范围。 常用的稳定剂有重金属离子,如Pb2 + ,Bi2+,Pd2+,Cd2+ 等;含氧酸盐和有机酸衍生物,如钼酸盐,六内亚 甲基四邻苯,二甲酸酐,马来酸等;硫脲;KIO3。一般对酸性化学镀镍溶液Pd2+ 作为稳定剂时,其添加量为每升只有几毫克,而碱性化学镀镍中它的添加量较大。
⑥表面活性剂。粉末、颗粒、纤维状的镀件材料单体质量差异较大,加人到化学镀溶液中后,轻质的漂浮于镀液表面,较重的沉降于底层,即使充分搅拌也难以充分分散于镀液中,影响施镀效果;需要在镀液中添加适量的阴离子或非离子表面活性剂。加人表面活性剂可提高镀液对基体的浸润效果,使粉末、颗粒、纤维状镀件很好地分散于镀液中,形成比较稳定的悬浮液。表面活性剂的浓度在一定程度上直接影响粉末、颗粒、纤维状镀件表面上金属镀层的性能。表面活性剂含量过高时生产成本较高,且会产生较大的泡沫,较大的泡沫会吸附粉末、颗粒、纤维状的镀件材料导致化学镀难以进行,尚需再适当加人消泡剂。表面活性剂含量过低则会影响其在粉体表面的吸附,达不到充分浸润的效果,导致镀件表面活化程度降低,使金属难以沉积在镀件表面;一般情况下,表面活性剂添加量为镀液总质量的0.1~0.15%为宜。常用的表面活性剂有6501净洗剂、烷基苯磺酸盐,烷基磺酸盐,十二烷基脂肪酸盐,十二烷基脂肪酸盐+ 醋酸钠,AES, TX-9和TX-10等。表面活性剂的类型和混合比例对粉末、颗粒、纤维状的镀件材料表面化学镀的效果也有很大的影响。
2.1化学镀铜
化学镀铜液采用硫酸铜作主盐, 以甲醛为还原剂, EDTA二钠盐和酒石酸钾钠组成的双络合剂体系, 稳 定剂主要由亚铁氢化钾和α,α′ -联吡啶组成;该体系具有稳定性好、使用寿命长、操作温度宽、成本低等特点。化学镀铜优化后的工艺参数为:镀液配方为KNaC4H4O6²4H20:40g/l,NaOH:9g/l,Na2CO3 :42g/l,CuSO4²5H20:14g/l,NiCl2:4g/l,HCHO(37%):53ml/l;pH=12~13(NaOH 溶液调节);温度为(60±2) ℃; 装载量为6.7~10dm2 / L;搅拌方式为电磁搅拌。镀覆完毕抽虑,用去离子水清洗,在真空干燥箱中烘干。试验结果表明,该配方镀覆速度快,镀层性能好;配方的作用原理是铜离子与甲醛的氧化还原反应:
Cu2+ + 2HCHO + 4OH- Cu+2HCOO- +2H2O+H2
除主反应外,还发生副反应:
2HCHO+OH- CH3OH + HCOO-
2Cu2+ + HCHO + 5OH- Cu2O + HCOO- + 3H2O
Cu2O + H2O Cu + Cu2+ + 2OH -
2.2 化学镀镍
化学镀镍溶液分为酸性和碱性两种,在酸性镀液中生成的是高磷非磁性镀层(酸性条件下的化学镀镍温度一般为85~95℃),而在碱性镀液中生成的是低磷磁性镀层,适合用于吸波材料。碱性化学镀镍溶液具有非常好的均镀能力,镀层结合力高。优化后的碱性化学镀镍镀液的配方为: NiSO4²7H2O:20g/l,NaH2PO2²H2O:30g/l,Na3C6H5O7²2H2O:10g/l,NH4Cl:30g/l;pH值:8.5~9.5(浓氨水调节)。配方的作用原理主要是镍离子与次亚磷酸根离子发生的氧化还原反应:
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
材科090110 朱雪峰
关键词
化学镀;化学镀的简介;化学镀的特点;化学镀镍的原理;化学镀镍的工艺流程;化学镀镍的发展。
Electroless plating;Introduction of electroless plating;The characteristics of electroless plating;The principle of electroless nickel plating;The process flow of electroless nickel plating;The
development of electroless nickel plating.
前言
化学镀是在经活化处理的基体表面上,镀液中金属离子液催化还原形成金属镀层的过程。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。
化学镀简介
以化学镀镍为例,简述化学镀一些特点及原理,以及未来发展的趋势。纵观化学镀镍的发展历史,早在1844年,A.Wurtz就发现次磷酸盐在水溶液中还原出金属镍,但化学镀镍技术的奠基人是美国国家标准局的A.Brenner和G.Ridell。他们在1947年提出了沉积非粉末状镍的方法,弄清楚了形成涂层的催化特性,使化学镀镍技术的工业应用有了可能。所以,化学镀镍技术的历史还很短暂,真正应用于大规模工业还是70年代末期的事。早期只有含磷5%-8%(重量)的中磷镀层,80年代初发展出磷含量为9%-12%的高磷非晶结构镀层,使化学镀镍向前迈进了一步。80年代末到90年代初又发展了磷含量为1%-4%的低磷镀层。含磷量不同的镀层物理化学性能也不同。化学镀镍的最早工业应用是二战后在美国通用运输公司(GATC)。他们在系统研究该技术后于1955年建立的第一条生产线,发展出的化学镀镍溶液商品名称为"Kanigen"(是Catalytic Nickel Gene Ration的缩写)。70年代又发展出仍以次磷酸钠做还原剂的Durnicoat工艺、用硼氢化钠做还原剂Ni-B层的Nibodur工艺,以后又出现了用肼做还原剂的化学镀镍方法。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”。
化学镀镍工艺流程
化学镀镍工艺流程
化学镀镍是利用电解作用将镍溶解在金属基体上形成一层均匀且具有一定厚度的镍层。以下是一种常见的化学镀镍工艺流程:
1. 预处理:首先将需要进行镀镍的金属基体进行清洗,去除表面的油污、铁锈等杂质。常用的清洗方法包括酸洗、碱洗、电解洗等。
2. 然后将清洗干净的基体浸泡在活化液中,目的是进一步去除表面的氧化物,提高基体的活性,以便镀镍液能够更好地附着在基体上。常用的活化液有硫酸、氯化锌等溶液。
3. 镀镍液准备:将适量的镍盐(如硫酸镍、氯化镍等)溶解在水中,加入适量的缓冲剂、络合剂等辅助剂,以控制镀液的酸碱度和镍离子的稳定性。
4. 镀镍:将经过预处理的金属基体放入镀液中,设定适当的工艺条件(如温度、电压、电流密度等),在电解槽中进行电解镀镍。正电极为镍阳极,在阳极上产生镍离子;负电极为基体,镀液中的镍离子被还原成金属镍,沉积在基体上形成一层均匀的镍层。
5. 后处理:镀完镍后,将金属基体从电解槽中取出,用清水冲洗净镀液的残留物。随后,进行镀层的后处理,如烘干、抛光、防腐等。
总的来说,化学镀镍是通过电解作用将镍溶解在金属基体上,形成一层均匀且具有一定厚度的镍层。这一工艺流程需要经过预处理、镀镍、后处理等多个步骤,工艺条件的控制和辅助剂的添加都对镀液的稳定性和镀层的质量有着重要影响。化学镀镍具有镀层硬度高、抗腐蚀性好、外观美观等优点,广泛应用于金属制品的表面处理和装饰。
化学镀镍工艺配方及制程管理
化学镀镍在石油机械产品的工艺及制程管理
摘 要:化学镀镍磷因其优异性能,被广泛用于石油机械工业。但随着技术要求的不断提高以及用户对镍磷镀层新的要求;表面光洁度达到镀前水准,工作面粗糙度Ra0.4μm;镀层不允许有针孔,每件产品小于0.38毫米的针孔不超过3个;镀层厚70~90μm,单边均匀误差2微米;镀层硬度HRC65~70等等。针对在生产中出现的问题,经多年践行及验证,确定最佳工艺条件,最终达到和满足用户要求。
1 前 言
化学镀镍磷合金具有耐酸、碱、盐,耐磨,镀层均匀等优异性能,特别是在含硫化物和二氧化碳介质中突出的耐蚀性,使得其在石油机械产品中有良好的应用。本文针对在施镀过程中出现的问题和解决的途径进行阐述,期望与从事化学镀镍技术的同仁交流,在提高质量,降低成本,创新、拓宽先进功能产品技术上,互相借鉴和参考。
2 石油机械产品对镀层要求
2.1 石油机械设备大多暴露在氢化物、硫化物、二氧化碳、盐水、海水等恶劣的环境下,并还兼有吸入泥沙引起的磨损和高达280℃高温的浸蚀。因此,设备的腐蚀、磨损十分严重。
2.2 工艺要求镀层厚0.03~0.09mm,单边均匀误差2μm;镀层硬度≥HRC50;有的产品硬度≥HRC65~70;要求耐腐蚀性在中性盐雾(NSS)试验后,满足经120小时达到10级(未出现明显腐蚀缺陷);还有的要求更苛刻,工作面镀层粗糙度Ra0.4μm,不允许有针孔,每件产品小于0.38毫米的针孔不超过3个;中心孔及其非镀区要进行遮蔽等等,有些用户还签订化学镀镍技术协议,每批产品提供标准试片,随产品同槽镀覆,若未达到规定的性能要求,需方有权索赔。
3 化学镀镍应用及工艺操作
3.1 化学镀镍磷合金镀层规范和试验方法的最新指南,是依据国家标准GB/T
13913—2008/ISO 4527:2003,采用自制的中磷酸性化学镀镍液,确定工艺技术参数和流程。
3.2 镀液组成及操作条件:
化学镀铜工艺
化学镀铜工艺
化学镀铜主要是用于非金属表面形成导电层,因此在印制板电镀和塑料电镀
中都有广泛应用。铜与镍相比,标准电极电位比较正(0.34v),因此比较容易从
镀液中还原析出,但是也正因为此,镀液的稳定性也差一些,容易自分解而失效。
(1)工艺配方
硫酸铜 7g/L
碳酸钠 10g/L
酒石酸钾钠 75g/L
硫脲 0.01g/L
氢氧化钠 20g/L
pH值 12
三乙醇胺 l0mL/L
温度 40~50℃
(2)配制与维护
化学镀铜的稳定性较差,容易发生分解反应,所以在配制时一定要小心地按
顺序进行。
①先用蒸馏水溶解硫酸铜;
②再用一部分水溶解络合剂;
③将硫酸铜溶液在搅拌中加入到络合剂中;
④再加入稳定剂和氢氧化钠,调pH到工艺范围;
⑤使用前再加入还原剂甲醛。
在使用中采用空气搅拌,可提高镀液的稳定性,并可将副反应生成的一价铜
氧化为二价铜,以防止因歧化反应生出铜粉而导致自分解。
在镀液用过后,存放时要将pH调低至7~8,并且过滤掉固体杂质,更换一
个新的容器保存,才可防止自分解失效。
用于非金属电镀的化学镀铜工艺如下:
硫酸铜 3.5~10g/L
37%甲醛 10~15mL/L
酒石酸钾钠 30~50g/L
硫脲 0.1~0.2 mg/L
氢氧化钠 7~10g/L
温度 室温(20~25℃)
碳酸钠 0~3g/L
搅拌 空气搅拌
这是现场经常采用到的常规配方,在实际操作中为了方便,可以配制成不加
甲醛的浓缩液备用。比如按上述配方将所有原料的含量提高到5倍,使用时再用
蒸馏水按5:1的比例进行稀释。然后在开始工作前再加入甲醛。
要想获得延展性好又有较快沉积速度的化学镀铜,建议使用如下工艺:
硫酸铜 7~15g/L
氰化镍钾 l5mg LEDTA 45g/L
温度 60℃
甲醛 l5ml/L
析出速度 8~10μm/h
用氢氧化钠调整pH值 l2.5
如果不用EDTA,也可以用酒石酸钾钠75g/L。另外,现在已经有商业的
化学镀镍步骤
2.2.2 聚苯乙烯微球表面化学镀镍工艺
本文采用次磷酸二氢钠作为还原剂,对制备的聚苯乙烯微球进行化学镀镍。
具体实验方案如下:
1.表面粗化工序
(1) 表面粗化
因为聚苯乙烯的疏水性很强,所以通过粗化的工艺过程来提高其表面的湿润性和亲水能力,以增加其表面与镀层的结合力。对于聚苯乙烯粉末采取的粗化溶液的组成以及相关工艺条件如下所示,
粗化溶液装载量为 20g/L: 2 g/100mL
硫酸(H2SO4) (98%) 33mL/L 3.3mL/100mL
铬酐(CrO3 )的饱和溶液 饱和
温度 75℃
时间 20min
实验步骤为:
1、称取一定量的聚苯乙烯微球粉末,加入适量去离子水中,搅拌 15min,得到白色悬浊液。
2、量取适量的浓硫酸,在搅拌下缓缓加入白色悬浊液中,添加去离子水,稀释至需要的体积。
3、将系统移入 75℃的水浴中,在搅拌条件下加入一定量的重铬酸钾。
4、过 40min 后将悬浊液取出、冷却、稀释、过滤。用去离子水冲洗 3遍,得到粗化后的聚苯乙烯微球。 经过粗化后的聚苯乙烯微球略带黄色,在去离子水中的分散性较好,说
明粗化达到了预期效果。
(2) 中和
为了去除聚苯乙烯微球表面由于上一步粗化过程在其表面残留的六价铬和别的杂质,使用中和液中和去除。本实验采用的中和液配方以及相关工艺条件如下所示:
氢氧化钠(NaOH) 10g/L 1g/100mL
水(H2O) 余量 100ml
温度 24℃
时间 2min
活化方案四:敏化-活化法(多步活化法)
(1) 敏化处理:本文采用氯化亚锡溶液作为敏化液。其典型配方如下:
氯化亚锡(SnCl2•2H2O) 40g/L 4g/100mL
盐酸 8ml/L 0.8ml/100mL
化学镀镍配方分,化学镀镍配方分析技术及生产工艺
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化学镀镍配方成分分析,镀镍原理及工艺技术
导读:本文详细介绍了化学镍的研究背景,分类,原理及工艺等,本文中的配方数据经过修改,如需更详细资料,可咨询我们的技术工程师。
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一、背景
化学镀镍也叫做无电解镀镍,是在含有特定金属盐和还原剂的溶液中进行自催化反应,析出金属并在基材表面沉积形成表面金属镀层的一种优良的成膜技术。化学镀镍工艺简便,成本低廉,镀层厚度均匀,可大面积涂覆,镀层可焊姓良好,若配合适当的前处理工艺,可以在高强铝合金和超细晶铝合金等材料上获得性能良好的镀层,因此在表面工程和精细加工领域得到了广泛应用。
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二、化学镀工艺 文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.
化学镀工艺流程为:试样打磨-清洗-封孔-布轮抛光-化学除油-水洗-硝酸除锈-水洗-活化-化学镀-水洗-钝化-水洗-热水封闭-吹干。
图1 化学镀的工艺流程图
三、化学镀镍分类
化学镀镍的分类方法种类多种多样,采用不同的分类规则就有不同的分类法。
四、化学镀镍原理
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,已经提出的理论有羟基-镍离子配位理论、氢化物理论、电化学理论和原子氢态理论等,其中以原子氢态理论得到最为广泛的认同。
一般钢铁件化学镀镍工艺流程及处理方法
一般钢铁件化学镀镍工艺流程及处理方法
一般钢铁件化学镀镍的工艺流程如下:
1. 清洗:将钢铁件浸泡在去污剂中,去除表面的油脂、污垢和氧化物。
2. 酸洗:钢铁件经过清洗后,需要进行酸洗处理,以去除钢铁表面的锈蚀和氧化物。常用的酸洗溶液为硝酸和硫酸混合溶液。
3. 激活:将经过酸洗处理的钢铁件浸泡在激活剂溶液中,引发金属表面的化学反应,增加其与镀液之间的粘附力。
4. 化学镀镍:将经过激活处理的钢铁件浸泡在含有镍盐的镀液中,通过电流的作用,将镀液中的镍离子还原成镀层,形成镀镍层。镀液中的主要成分包括镍盐、镀液添加剂和控制剂。
5. 清洗:将镀好的钢铁件进行清洗,去除残留的镀液和其他杂质。
6. 成品处理:对镀好的钢铁件进行最终的处理,包括除油、除蜡和最后的包装。
在化学镀镍过程中,需要注意控制镀液的温度、pH值和电流密度等参数,以确保良好的镀层质量。此外,还可以采用镍钴合金化学镀、电解退火等特殊处理方法,来改善镀层的性能和外观。
化学镀的基本步骤和原理
化学镀的基本步骤和原理
化学镀是利用化学反应在物体表面上沉积一层金属薄膜的一种表面处理方法。它具有均匀、致密且具有良好粘附力的特点,可用于改善材料的耐腐蚀性、导电性、外观等性能。化学镀的基本步骤通常包括:清洗、活化、载体制备、化学反应、水洗和干燥等环节。
首先,清洗是化学镀的第一步。清洗的目的是除去物体表面的油脂、灰尘和其它污染物,以确保镀层与物体表面的良好接触。常用的清洗方法包括碱洗和酸洗。碱洗可通过浸泡在碱溶液中或用碱溶液喷淋来进行,其作用是溶解有机物、除去氧化层和铁锈。酸洗是用酸溶液溶解金属表面的氧化层、锈蚀物和有机物。
清洗之后,需要对物体表面进行活化处理。活化的目的是为了去除残留在物体表面的氧化层,并使表面具有较高的电导率,以利于后续的化学反应。常用的活化方法包括酸性/碱性活化和电化学活化。酸性/碱性活化是利用酸或碱溶液对物体表面进行浸没处理,以去除氧化层。电化学活化是通过施加电压来在物体表面形成金属阳极和阴极,通过阳极氧化和阴极析氢的反应去除氧化层和污染物。
接下来是载体制备。载体是用于承载金属离子和催化化学反应的物质,一般为金属盐溶液。在载体制备过程中,需要将金属盐溶解在溶液中,并通过调节盐溶液的组成、浓度和温度等条件来控制金属的沉积速率和均匀性。
在载体制备完成后,开始进行化学反应。化学反应是通过将物体放置在含有金属盐离子的载体中,利用化学还原或还原析出等反应,将金属盐中的金属离子还原成金属沉积在物体表面上。这个反应过程涉及到金属盐的溶解、金属离子的还原和金属的沉积等。
化学反应完成后,需要对物体进行水洗,以去除载体和其它化学药品残留。水洗一般使用去离子水或纯水,可通过浸泡、喷淋或喷洒等方式进行。
最后是干燥。干燥的目的是去除水分和避免镀层表面形成水滴或气泡。常用的干燥方法包括自然晾干、热风干燥和真空干燥。
化学镀的原理主要涉及到金属离子的溶解、电化学反应和金属的沉积。在载体中,金属盐分解成金属离子和伴随的阴离子。金属离子在物体表面接受电子,被还原成金属沉积在表面上,而伴随的阴离子则洗出载体。这个过程是一个靠电流传导完成的电化学反应,它在物体表面形成了金属阳极和阴极,通过金属的电导率和表面的电极反应来促进金属的沉积。
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。
