温度对桦木单板表面化学镀Ni—Cu—P三元合金的影响
化学镀Ni-P合金与低温镀铁在煤矿设备中的应用
关键 词： 学饺Ｎ －Ｐ 化 ｉ 合金 与低温镀铁 应 用 工 艺技术方法 案例 效 益 中图分 类 号 ： Ｇ１ ２ ２ Ｔ ７ ． 文献 标 识 码 ： Ａ 文 章编 号 ： ６ ４ ９ Ｘ（ ０ ００ （） ０ ６ —０ １ ７ —０ ８ Ｚ １ ） ９ａ－ ０ ４ ２ 近 些 年 来 ， 炭 行 业 的 生 产 机 械 化 程 裂 、 柱 或 活 塞 杆 严 重 弯 曲 变 形 等 一 般 采 极表 面 上 放 电 ， 积 成 镀 铁 层 。 煤 活 沉 阳极 表 面 铁 原 子 失 去 最 外 层 的 电 子 ， 度得到迅速发展 ， 设备 自动 化 水 平 普 遍 提 取 报 废 处 置 外 ， 余 损 坏 形 式 都 可 以 针 对 其 补 高 ， 别 是 液 压 技 术 受 到 广 泛 应 用 。 着 不 同情 况 分 别 采取 不 同的 工 艺 方 法 进 行预 变 成 离 子 状 态 溶 解 到 电解 液 中 ， 充 了 电 特 随 将 再 —Ｐ 溶液 中 的ＯＨ一放 电 ， 高 、 、 技 术 装 备 大 规 模 投入 使 用 ， 产 处 理 后 ， 表 面 磨 圆 ， 采 用 化 学 镀 Ｎｉ 解液 中铁 离子 的消 耗 。 精 尖 生 并析 出一定 量 的氧 气 。 －在 铁 阳极 上 的析 Ｃ１ 维 检 、 修 工 程 量 增 加 ， 度加 大 。 矿 设 合 金 及 低 温 镀 铁 工 艺 方 法 进 行 修 复 。 大 难 煤 故 － 备 中 的 一 些 高 精 度 零 部 件 的修 复 利 用 ， 一 由于 缸 孔 或 活 柱 、 塞 杆 表 面 的 损 伤 出 电位远 大于 铁 和ＯＨ 的析 出电位 ， Ｃ１ 活 深 度 不 同 ， 虑 到生 产 率 及 产 量 等 因 素 ， 考 采 不能 放 电 ， 能起 到 活 化 阳 极 表 面 ， 进 阳 只 促 直存在着难题 。 煤 矿 设备 中使 用 的各 种 轴 类 、 缸 、 油 柱 用 化学镀Ｎ — 合金及低温 镀铁工艺修 复的缸 极 溶 解 的 作 用 。 ｉＰ
热处理对Ni-P化学镀层阻垢和耐蚀性能的影响 (1)
Intensity /a.u
300℃
400
200
镀态
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
2/ degree
图 4 污垢的 X 射线衍射图 Fig. 4 XRD patterns of fouling
4
3.4
热处理后 Ni-P 镀层的耐蚀性能变化
图 6 为镀态和经不同温度热处理后的 Ni-P 镀层试样在通入 CO2 气体的氢氧化钙溶液中 的阻抗图谱。可以看出，在交流阻抗图上只有一个容抗弧[10]，随着热处理温度的升高，合 金镀层的容抗弧半径变化明显，说明热处理对合金镀层的耐腐蚀性能影响较大。 采用等效电路图对阻抗图谱进行数值拟合，镀态下 Ni-P 镀层电荷转移电阻 Rct 为 7400 Ω • cm2。300℃热处理后镀层 Rct 为 26290 Ω • cm2，是镀态下的 3.5 倍，表明其耐蚀性得到 很大改善，XRD 分析表明，此时的镀层仍为非晶结构，由于应力的释放和 H 的去除，镀层 的组织更加致密，使镀层的耐蚀性得到较大的提高[11]。350℃热处理后出现了晶界和位错等 缺陷，而且由于形成了 Ni2P 过渡相，使合金镍相中 P 含量降低，使原来的非晶态单相均匀 组织变化为 Ni 和镍磷化合物的混合组织，减少了富磷钝化膜的形成[12]。400℃热处理后镀 层中析出稳定相 Ni3P，Ni3P 在腐蚀原电池中是阴极，Ni 固溶体是阳极，因此，Ni3P 的析出 及其面积增大加速了镀层腐蚀，导致其耐蚀性低于镀态。 耐蚀性随热处理温度先提高后降低，耐蚀性与阻垢性能一致，由文献[13]可知，被腐蚀 的表面易于形成连接污垢与基体的“过渡界面”，有利于污垢离子的附着和沉淀，导致阻垢性 能降低。
1 前言
锅炉在工业生产领域应用广泛， 但在运行过程中炉管可能会存在腐蚀和结垢现象。 污垢 的形成降低了换热效率，也增加了流动阻力，造成能源浪费和设备损失，因此，对于防垢阻 垢方法的研究日益为人们所重视[1]。化学镀镍合金作为功能镀层日益受到社会各行业的重 视，在很多领域得到了应用[2-4]。材料宏观物理性能往往决定于其微观结构，由于 Ni-P 合金 镀层在热处理过程中会发生微观组织结构的转变，因而给镀层的各项性能带来很大影响[5]。 本文采用化学镀的方法，在 Q235 钢表面制备了高磷非晶态 Ni-P 合金镀层，未经热处 理的非晶态或微晶态处于热力学上的亚稳态，有从非晶态或微晶态向晶态转变的趋势[6]。因 此，通过扫描电镜、X 射线衍射仪和能谱分析等对镀层的形貌、结晶度和原子分数变化等进 行了观察和分析，探讨了 Ni-P 镀层经不同温度热处理后的组成相和结晶度变化，通过 污垢沉积实验和电化学测试，研究了热处理温度对 Ni-P 镀层阻垢和耐蚀性能的影响规律。
热处理对化学镀Ni-P合金耐蚀性及晶体结构的影响
（ ． ａ ｒ ｌ Ｓｉ ｃ ｎ ｎｉ ｅ ｎ ｏ ｅｅ Ｃ ａｇｈ ｎＵ ｉ ｒｔ ｏ ｅｈ ｏ ｇ ，Ｃ ａｇｈｎ１０ １ ，Ｃ ｉ ； １Ｍ ｔ ｉｓ ｃ ｎｅａｄＥ ｇ ｅｒ ｇ ｌ ｇ ， ｈ ｃｕ ｎ ｅｓｙ ｆ ｃｎｌ ｙ ｈ ｃｕ ３０ ２ ｈ ａ ｅａ ｅ ｎ ｉ Ｃ ｌ ｎ ｖ ｉ Ｔ ｏ ｎ ｎ
Ｋ ｅ ｒ ｓ： ＮｉＰ ａｌｙ ｃ ａ ｎ ｙ ｗｏ ｄ ・ ｌ ｏ ｔ ｇ；ａ ｒ ｈ ｕ ｔｔ ｏ ｉ ｍｏｐ ｏ ｓｓａｅ；ｃ ｒｏ ｉｎ ｒｓｓａ ｃ ｏｒ ｓｏ ｉｔｎ ｅ；ｈ ａ ｅ ｔ ｎ ｅ ｅ ｔｔ ａｍｅ ｔ ｒ
中 图分 类 号 ：Ｑ １３ Ｔ ５
关 键 词 ： 镍 磷 合 金 镀 层 ； 晶 态 ； 蚀 性 能 ； 处 理 非 耐 热
Ａｂ ｔａ ｔ ｓｒ ｃ ： ＮｉＰ ｌｏ ｏ ｔｎ ｓ ｗｉ ｄｆ ｒｎ ｌｓ ｆａ ｔ ｎ ｏ ａ ｅ ｐ ｐ ｒ ｄ ｂ ｌｃｒｌｓ ｌｔ ｇ ｐｏ ｅ ｓ ａ ｄ ｔｅ ｓｒ ｃｕ ｅ ａ ｄ ｓ ｒａ ｅ — ａｌｙ ｃ ａ ｇ ｔ ｉｅｅ ｔＲａ ｓ ｒｃ ｏ ｆＰ ｒ ｒ ａｅ ｙ ｅｅ ｔ ｅ ｓ ｐａｉ ｒｃ ｓ ， ｎ ｔｕ ｔｒ ｎ ｎ ｆｃ ｉ ｈ ｉ ｅ ｏ ｎ ｈ ｍｏｐ ｏｏ ｙ ｏ ｅ ｃ ａ ｎ ｓａｅ ｅ ａ ｎ ｄｂ ｒ ｙｄｆｒｃｉｎ ａ ｄ ｓ ａ Ｉｉｇｅｅ ｔｏ ｃｏ ｃ ｐ ｓ ｅ ｔ ｅｙ． ｈｅｃ ｒｏｉｎ ｒｓｓ ｎｃ ｆｔｅ Ｎｉ ｒ ｈ ｌｇ ｆｔ ｏ ｔ ｇ ｒ ｘ ｍｉ ｅ ｙ Ｘ—ａ ｉ ａ ｔ ｎ ｃ ｎ ｌ ｌｃｒ ｎ ｍｉ ｒｓ ｏ ｙ ｒ ｐ ｃ ｖ ｌ Ｔ ｏｒｓｏ ｉｔ ｅ ｏ — ｈ ｉ ｏ ｎ ｅ ｉ ｅ ａ ｈ Ｐ ｃ ａｉｇ ｔ ｉｅ ｅ ｔｈ ａ ｒａｍｅ ｔｔ ｍｐ ｒｔｒ ｓ ａ ｎ ｅ ｔ ａｅ Ｔ ｅ ｒｓ ｌ ｈ ｗ ａ ｅ ｃ ｒｏ ｉｎ ｒ ｓｓａ ｃ ｆｔｅ ｏ ｔｎ ｓ ｉ ｉｅ ｔ ｏｔｎ ｓａ ｄｆ ｒｎ ｅ ｔｔｅ ｔ ｎ ｅ ｅ ａｕ ｅ ｒ ｉｖ ｓ ｇ ｔｄ． ｕｔ ｓ ｏ ｔ ｔｔ ｏｒｓｏ ｉｔｎ ｅ ｏ ｃ ａ ｇ ｓ ｄｒ ｃｌ ｅ ｉ ｈ ｅ ｓ ｈ ｈ ｅ ｈ ｉ ｙ ｉｆｕ ｎ ｅ ｙ ｈ ａ ｒ ａｍｅ ｔ Ｈｅ ｔｔｅ ｔ ｎ ｔ２ ℃ ｆｒｏ ｏ ｒｃ ｎ ｉ ｒｖ ｅ ｃ ｒｏ ｉｎ ｒｓｓ ｎｃ ｆｔｅ ｃ ａｉｇ ｈ ｗｅ ｅ ｅ ｅａｕｅ ｎ ｅ ｃ ｄ ｂ ｅ ｔｔｅ ｔ ｎ ． ａ ｒａｍｅ ｔａ ０ｏ ｌ ｏ ｎｅｈ ｕ ａ ｍｐ ｏ ｅ ｔ ｏ ｒｓｏ ｉｔ ｅ ｏ ｏ ｔ ｓ． ｏ ｖ ｒｉ ｔｍｐ ｒｔｒ ｈ ｅ ａ ｈ ｎ ｆ ｅ ｃ ｅ ｓ３ ｏ℃ ， ｅ ｃ ａｉｇ ｓｒ ｃｕ ｌ ｂｅｃ ａ ｇ ｄ， ｎ ｅ ｃ ｒｏ ｉｎ ｒ ｓｓａ ｃ ｅ ｕ ｅ ｘ ｅ ｄ ０ ｈ ｔ ｏ ｔｎ ｔｕ ｔｒ ｗｉ ｈ ｎ ｅ ａ ｄ ｔ ｏ ｒｓｏ ｉｔｎ ｅ ｒ ｄ ｃ ｄ． ｅ 同热 处理 温 度 下 ， ｉ Ｎ． Ｐ合金 镀 层 的 耐 蚀 性 能 作 了对 比研 究 。 结 果 表 明 ： 处 理 影 响 了镀 层 的 耐 蚀 性 ， 热 经
化学镀Ni-Cu-P(4)
化学镀Ni一Cu一P合金的性能1.硬度镀层硬度随热处理温度的变化规律见图2一16，Ni-Cu-P镀层的硬度变化规律与Ni一P 镀层基本相似，随着温度的提高，镀层由非晶态向晶态转化，其硬度增大，即随着Ni3P、Cu3P 相的析出，镀层硬度增强，在400℃时达到最大值。
随着温度再增高，晶化逐步完全，Ni3P、Cu3P、Ni等物相析出、凝集，其硬度下降。
从镀态至整个热处理温度范围内，Ni一Cu一P镀层的硬度值均低于Ni一P镀层。
这表明在Ni一P合金中加入铜后，不仅没有使镍晶体得到进一步的固溶强化，同时，Cu3P相质点的沉淀强化效果也较Ni3P相质点为低。
2.孔隙率采用贴滤纸法测定不同组成和不同厚度的合金镀层的孔隙率，结果如表2一1所示。
从表可以看出，Ni一Cu一P合金镀层越厚，孔隙率越小，含磷量相近的合金镀层的孔隙率主要取决于合金镀层含铜量。
含铜量越高，合金镀层孔隙率越小。
3.耐蚀性(1)在硫酸溶液中合金镀层在10%H2S04溶液中腐蚀失重与浸渍时间的关系，图2一17所示。
由图可见，即使在酸性严酷的化学腐蚀环境中，Ni一Cu一P合金镀层的耐蚀性仍远比Ni一P合金镀层好；对于Ni一Cu一P合金镀层，在含磷量相近的情况下，镀层含铜量越高，耐蚀性越好。
另外，通过实验也发现，在这种条件下，镀层的光亮性经相同时间腐蚀后，合金镀层的失光性随其含铜量的增加而减弱。
(2)在氢氧化钠溶液中化学沉积的Ni一Cu一P合金层与Ni一P合金、1Cr18Ni9Ti不锈钢在28℃，50%NaOH 腐蚀介质中进行抗蚀性能测试，由试验结果可以看出，三种材料均发生钝化现象，但Ni-P镀层和Cr18Ni9Ti不锈钢只出现了钝化过渡区，未出现稳定的钝化区。
若用钝化区的电流密度进行比较取I18-8=10-3·8A/cm2, I Ni-P-=10-4·6A/cm2,I Ni-cu-p=10-5·3A/cm2,则其腐蚀速率之比为：I Ni-Cu-P:I Ni-P:I18-8=1:6.3:31.6因此，在50%NaOH腐蚀介质中，镀态化学沉积Ni-Cu-P合金层的抗蚀性最佳，Ni-P合金次之，1Cr18Ni9Ti不锈钢最差。
温度对镁合金表面化学镀Ni_P合金性能的影响
总第172期2010年2月南 方 金 属SOUT H ERN M ETALSSum .172Fabruary 2009收稿日期:2009-09-17基金项目:河南科技大学人才科研基金项目(04015);河南科技大学大学生训练计划(2009001) 作者简介:苌清华(1978-),男,2005年重庆大学冶金专业硕士研究生毕业,讲师.文章编号:1009-9700(2010)01-0021-04温度对镁合金表面化学镀N i P 合金性能的影响苌清华,韩 剑,支二辉,陈艳芳,杨秋菊(河南科技大学材料学院,河南洛阳471003)摘 要:镁合金直接化学镀工艺中温度是影响镀速和镀层质量的最重要因素之一.镀速与温度的变化有一定的关系,温度是影响沉积速度的一个重要因素,但温度对其具体影响我们还没有足够的认识,缺乏基本数据.文章系统地研究了不同镀液温度下产生镀层的速度,并利用扫描电镜观察镀层的表面形貌;能谱分析仪检测镀层表面的N i P 含量,并探索最佳镀液温度.关键词:镁合金;镀液;温度;镀速;表面形貌中图分类号:TQ 153.2 文献标识码:AE ffects of te mperature on the properties of the electroless N i P layer on m agnesi u m alloysC HANG Q i ng hua ,HAN Jian ,ZH I E r hu,i C HEN Y an fang ,YANG Q i u j u(Schoo l o fM ater ials Sc i ence and Eng i nee ri ng ,H enan U n i versity o f Sc i ence and T echnology ,L uoyang 471003,H enan)Abstrac t :T e mperature is known to be one o f t he i m po rtant f ac t o rs a ffecti ng the plati ng rate and t he qua lity of the plated layer in e l ec tro less plati ng on m agnes i u m all oys .The p l a ti ng rate is cruc i a lly dependen t on te m pe ra t ure ,though the spec ifi c re lati onship bet ween the m i s at present unknown ,and re levant experi m ental data are lack i ng .The p l a ting rates at va ri ous te m pe ra t ures w ere i nvesti ga ted ,the p l ated l ayers obta i ned character i zed by means of scann i ng e l ectron m i croscope(SE M ),and the co m pos ition of t he layer exam i ned by energy distri buti on spectroscopy(ED S)i n the article .A n opti m al p l a ti ng bath te m pe ra t ure was thus deter m i ned .K ey word s :m agnesi u m a lloy ;e lectro l ess plati ng ;p l a ting bath te m perat ure ;p l a ti ng rate ;sur f ace lay er m orpho l ogy镁在地壳中的储量较为丰富,约为2 5%,仅次于铝和铁.纯镁是一种银白色金属,化学性质十分活泼,密度为1 74g /m 3,是目前最轻的金属结构材料.在空气中易于氧化而失去金属光泽.它能与许多介质发生剧烈反应而腐蚀[1].镁合金具有重量轻、比强度、比刚度高的特点,因此镁合金作为一种优良的轻质结构材料,被广泛应用于航空航天工业、汽车和电子通讯等领域.目前镁合金应用最主要的限制是它的力学能和耐腐蚀性.为了提高镁合金的耐蚀性能,可以在镁合金表面制备一种具有特殊物理、化学、力学性能的镀覆层,有多种形式的技术和工艺方法,常见的有电镀、电刷镀、热喷涂、热浸镀、熔覆、气相沉积和化学镀等[2].针对目前研究的化学镀镍磷存在工艺不稳定、镀层质量不佳、成本偏高等问题,本文在传统镁合金化学镀镍方法的基础上,对镀液成分和操作条件进行改进,研究镁合金化学镀镍的沉积机理及化学镀N i P 过程中的温度对镀速和镀层质量的影响.1 实 验1.1 实验方法1.1.1 实验材料实验选用压铸镁合金AZ31B ,其化学成分见表1,样品尺寸30mm 15mm 3mm.表1 A Z31B材料的化学成分% w(Ca)w(A l)w(Z n)w(M n)w(F e)w(N i)w(Cu)w(Si)w(Pb)w(Sn)w(M g) <0.013.261.120.50<0.01<0.01<0.01<0.010.01<0.01Bal1.1.2 实验仪器和设备DZK W D 2型电热恒温水浴锅(温度范围室温+5~100,设定误差为!1%,灵敏度0 3)、H198107笔式酸度计(pH范围:0 0~14 0,pH精度∀0 1p H)、101A 2型电热鼓风恒温干燥箱、电磁搅拌器、电子天平、度计(0~100,!1)、烧杯、量筒、搅棒、滴定管、移液管、锥形瓶、秒表、滤纸、胶带、标签等.1.1.3 化学镀工艺工艺流程:预磨试样#碱洗#水洗#酸洗#水洗#活化#水洗#化学镀#水洗#吹干.1)预磨先用粗砂纸除去表面覆盖物,再用细砂纸打磨,直到表面光亮平滑为止.2)化学除油去除镁合金表面的油脂和污物.3)酸洗除去表面的氧化物、嵌入表面的污垢及附着在表面的金属杂质.4)活化进一步除去表面的氧化物及酸洗后的残留物.5)化学镀镍[3].具体工艺及配方见表2[4].表2 各种溶液的配方及操作条件工艺名称溶液配方操作条件除油丙酮超声波碱洗N aOH25g/L,N a3PO4∃12H2O20g/L,N a2CO320g/L,OP-103m l/L60~70,10m i n,激烈搅拌酸洗C r O3180g/L,KF2g/L,F e(NO3)350g/L室温1m i n,激烈搅拌活化H3PO4(85%)50m l/L,NH4HF2100g/L室温0 5m i n,轻微搅拌浸锌ZnS O4∃7H2O30g/L,K4P2O760g/L,N a2CO35g/L,N aF8g/L(65!3),3m in,p H(10!0.2)化学镀N i PN i SO4∃6H2O20g/L,N a H2PO2∃H2O20g/L,C6H8O7∃H2O(柠檬酸)5g/L,C H3C H(OH)COOH(乳酸)6~14m l/L,NH4H F2(氟化氢铵)10g/L,NH4OH(25%)40m l/L,N aC6H5O7∃2H2O(柠檬酸钠)10g/L,聚乙二醇(稳定添加剂)10m l/L80,p H6.2,装载比1.25d m2/l1.2 试验方法按上述方法准备好5份相同的样品和镀液;将样品放入到盛有镀液的烧杯中;然后将5个烧杯分别放到65、70、75、80、85的水浴锅中进行保温1h;最后得到不同镀液温度下的实验样品.1.3 测试方法1.3.1 化学镀镍磷镀层沉积速度的测定本实验采用称重法来测定镀层的沉积速度,用感量为0 1m g的电子天平称量除油后试样的质量,然后用同样的电子天平称量镀后的试样质量,注意在每步称量前将试样进行清洁和干燥.镀速公式如下:v=m1-m2s H104( m/h)(1)式中,v为镀层沉积速度( m/h);m1为试样镀后质量(g);m2为试样镀前质量(g);s为试样镀覆表面的面积(c m2); P N i合金镀层密度(g/c m3); H为施镀时间(h)[5].1.3.2 镀层微观形貌及组织结构分析本实验采用附带能谱仪的日本电子的JSM 5610LV型扫描电子显微镜观察试样镀层表面的组织形貌和成分分布.2 结果与分析2.1 温度对镀速的影响根据实验及计算结果可以得出镀液在不同温度下的镀速,见表3及图1.表3 不同温度下的镀速镀液温度/镀速/ m∃h-1654.57706.43757.55807.98855.9222南 方 金 属S OUTH ERN M ETA LS2010年第1期图1 镀液温度与镀速的关系温度是影响镀速最重要的因素之一.图1为镀速随温度的变化关系.由图1可见,镁合金化学镀在65 以下反应非常缓慢,而在65~75 范围内,随着温度的增加,镀速明显上升,但是到75 以上,镀速上升趋势减慢,在80 时镀速达到最大值[6],这是由于化学镀镍反应同样遵循A rrhen i u s 公式,即反应速度与温度近似成指函数关系,并且反应需要一定得活化能才能发.继续随镀液温度的升高镀液中气泡大量增加,呈沸腾状,镀层起泡变得粗大且不均匀,整个镀层表面粗糙[7].2.2 对镀层进行表面形貌分析运用JS M 5610LV 型扫描电镜观察不同镀液温度下的镀层形貌,见图2.图2 不同镀液温度下试样镀层表面形貌镀液温度对镀层的表面形貌影响很大,由图2的5个图形可以看出:80 时镀层形貌均匀、细致,麻点少;65 时镀层形貌不均匀、麻点多;70 时镀层形貌比65 稍均匀些,但麻点仍然很多;85 时镀层形貌虽然均匀,麻点也不多,但是却出现了起皮的现象[8].2.3 对镀层进行成分分析(EDS)运用能谱仪分析不同镀液温度下试样镀层的含磷量,得出数据汇总于表4及图3.表4 不同镀液温度下镀层的磷含量镀液温度/ 6570758085w (p)%/8.668.555.2017.067.22图3 镀液温度与磷含量关系(下转第30页)23总第172期苌清华,等:温度对镁合金表面化学镀N i P 合金性能的影响1)含矿建造是一套典型的沉积变质岩组合,如大理岩、石英岩、云母片岩及斜长角闪岩[1].2)含矿层或矿体通常为层状、似层状或透镜状,产状与围岩基本一致.3)成矿的地质时代与围岩基本一致.4)含矿层在剖面中有一定的层位.5)矿石的矿物成分常比较简单,围岩和矿石的矿物成分没有明显不同.通过分析,得出矿体的成矿过程为:原生沉积作用%%%成矿物质的最初聚集形式是现在的矿石形成的物质基础,矿体呈层状、似层状产出;变质作用%%%铁质从含矿岩石向有利部位运移而形成富矿石阶段,这一过程是通过热变质作用来完成的;热液改造作用%%%深部热液物质通过断层活动使成矿元素进一步富集,矿体的品位进一步提高[2].成矿过程可分为三期%%%热水沉积期:是矿床成矿作用的开始阶段,成矿物质由热水沉积作用而存于栾川群地层中;中-低温热液期:是深层含矿热水叠加改造阶段,含矿热水通过断层活动促使成矿元素进一步富集;风化期:为成矿后期,已形成的矿体经过氧化、淋滤作用,使部分原生硫化物形成氧化物、氢氧化物.参考文献[1] 王可南,姚培慧.中国铁矿床综论[M].北京:冶金工业出版社,1992:102-156.[2] 塔塔林诸夫,周超凡.矿床成因论[M].北京:地质出版社,1959:10-71.[3] 燕长海,刘国印.豫西南铅锌多金属矿控矿条件及找矿方向[J].地质通报,2004,23(11):1143-1148. [4] 胡受奚,林潜龙.华北与华南古板块拼合带地质和找矿[M].南京:南京大学出版社,1988:221-263.(上接第23页)镀液温度与镀层的磷含量有一定的关系,由图3可以看出,镀液温度在65~70之间,镀层磷含量随温度的升高,缓慢下降;75时急剧上升; 80达到最大值;大于80时又急剧下降[9].即不同镀液温度下镀层的含磷量不均匀,这会降低镀层的牢固度和硬度,所以要准确控制镀液的温度范围.3 结 论通过以试验及分析,得出以下结论:1)不同镀液温度下生成镀层的速度不同,一定范围内镀速随着温度的升高而增大,在80左右下镀速达到最大,当温度达到80后镀速随温度升高而降低.2)不同的镀液温度下生成的镀层表面形貌不同,65、75下镀层麻点多,在80下的镀层形貌最均匀、细致;85时镀层表面起皮形貌不好.3)不同的镀液温度下所生成镀层的含磷量不同,在75左右下含磷量最低,80左右含磷量最高.综上所述,镀液温度为80时,镀速最高,镀层的表面形貌最均匀、细致,镀层表面的磷含量最高,所以80镀液为镁合金表面镀N i P的最佳镀液温度.参考文献[1] 霍宏伟,李 瑛,王福会.A Z91D镁合金化学镀镍[J].中国腐蚀与防护学报,2002,22(6):14-17.[2] Ambat R,ZhouW.Electroless ni ckel-plati n g on AZ91Dmagnesi u m a lloy:effect o f s ubstrate m i crostru ct ure and p l atingpara m eters[J].Surf Coat T echno,l2004(179):124-134. 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La、Y、Yb对木材表面化学镀Ni-P的影响
够 解 决 木 材 的 金 属 镀 膜 问题 ， 且 由 于 金 属 在 木 材 纹 而
１ Ｈ Ｏ （ 馏 水 ） ００ Ｌ 活 化 时 间 ： ｉ；温 度 ： ；２ 蒸 ：１０ ｍ ； ５ ｒｎ ａ ３￣ ０Ｃ。第 四步 ， 活 化 后 的木 块 放 人 到还 原 溶 液 （ 亚 将 次 磷 酸 钠 ： ． ｇ Ｌ一１ Ｈ ０ （ 馏 水 ） ００ｍ ・ ２５ ・ ；２ 蒸 ：１０ ｇ Ｌ一１还 ； 原 时 间 ：ｍ ｎ温 度 ： 温 ） ｌ ｉ； 室 中浸 渍 ， 木 块 表 面 的 金 属 钯 对 进行还原处 理 ， 防止 把 过 量 的 活 化 剂 离 子 （ ｄ Ｐ ２＋） 入 带
理 凹处 的大量沉积 ， 使木 材原有 的纹理更 加 明晰， 显现
更 良好 的装 饰 性 。近 年 来 ， 日本 的长 泽 长 八 郎 ［ 】我 、 国 的黄 金 田＿ ］ ６ 和王 立 娟 【 等 采 用 化 学 镀 方 法 对 木 材 ９ 】 表 面 金 属 化 进 行 了研 究 。本 实 验 采 用 稀 土 改 性 的化 学 镀 新 工 艺 在 木 材 表 面 化学 镀 Ｎ —Ｐ合 金 ， 点 研 究稀 土 ｉ 重 对 镀 速 、 液 稳 定 性 、 层 质 量 和 电 磁 屏 蔽 性 能 的 影 镀 镀
响。
１ 实 验
到化 学 镀 溶 液 中 去 ， 使 化 学 镀 溶 液 中毒 ， 便 化 学 镀 致 以
镍 时更 好 地 吸 附 镍 离 子 。 １４化 学 镀 Ｎ —Ｐ ． ｉ １４ １ 统 化 学 镀 Ｎ —Ｐ ．． 传 ｉ 传统 化 学 镀 最 优 镀 液 配 方 和 工 艺 条 件 为 ： 酸 镍 硫 ＮＳ ４ ５ ・ ～ ， 亚 磷 酸 钠 Ｎ Ｈ Ｐ ２ Ｈ ０４ ・ 一 ， ｉ０ ｇ Ｌ 次 ３ ８ ２ｏ ・ ２ ５ｇ Ｌ 丁 二 酸 Ｈ Ｏ Ｃ ２ Ｈ Ｃ Ｏ ０ｇ Ｌ ， 卜 苹 果 酸 Ｈ Ｏ ． Ｏ Ｃ Ｈ Ｃ ２ Ｏ Ｈ４ ・ ～ Ｄ Ｏ Ｃ Ｃ Ｏ Ｃ ２ Ｏ Ｈ４ ・ ～ ， 度 ６ ℃ ，Ｈ ６ 。 ｎ Ｈ Ｈ Ｃ Ｏ ０ｇＬ 温 ５ ｐ —９ １４ ２稀 土 改 性 化学 镀 Ｎ —Ｐ ．． ｉ
温度与镀层对Sn_Cu_Ni无铅钎料润湿性能的影响
收稿日期:2006-07-29基金项目:2006年江苏省 六大人才高峰 资助项目温度与镀层对Sn-Cu-Ni 无铅钎料润湿性能的影响王俭辛1, 薛松柏1, 韩宗杰1, 汪 宁1, 禹胜林2(1 南京航空航天大学材料科学与技术学院,南京 210016;2 中国电子科技集团第十四研究所,南京 210013)摘 要:采用润湿平衡法测定了在不同试验温度下Sn-Cu-Ni 无铅钎料在Cu,Au/Ni/Cu,SnBi/Cu 三种基板上的润湿时间和润湿力,研究了钎焊温度对Sn-Cu-Ni 无铅钎料在不同基板上润湿性能的影响。
结果表明,温度升高使Sn-Cu-Ni 无铅钎料的表面张力减小,能显著缩短钎料在铜片上的润湿时间,提高润湿力;Ni/Au 或SnBi 等镀层能显著降低钎料/基板界面张力,因此Sn-Cu-Ni 无铅钎料在Au/Ni/Cu 或SnBi/Cu 基板上的润湿性能优于在Cu 基板上的润湿性能。
关键词:无铅钎料;Sn-Cu-Ni;润湿性;镀层中图分类号:TG454 文献标识码:A 文章编号:0253-360X(2006)10-053-04王俭辛0 序 言传统的Sn-Pb 钎料以其优异的性能和低廉的成本,一直在电子产品的制造中起着重要的作用。
近年来,基于人们对使用Sn-Pb 钎料危害的认识以及对环境保护的重视,不得不选择无铅钎料作为其替代品[1,2]。
遮全球范围已研究和开发出的几十种无铅钎料合金中,基本上都是在Sn-Ag,Sn-Cu,Sn -Bi 和Sn-Zn 等基础上通过添加少量或微量的第三种、第四种金属元素形成的三元、四元或多元合金体系[3,4]。
目前已公认Sn-Ag -Cu 系列是再流焊工艺中的主流合金[4~6],而在波峰焊方面更多的是考虑Sn-Cu 系作为Sn-Pb 钎料的替代品[6,7]。
Sn-Cu 钎料成本较低,作为波峰焊用无铅钎料的应用范围正在不断扩大。
但是其熔点偏高,润湿性能不够理想,因此不少研究者提出了一些可行的改善措施,譬如添加微量的Ni,Ag,Au,Ge,I n 等元素来提高钎料的润湿性能和力学性能[4,6,8]。
热处理温度对Ni-P化学镀层磨损形态和机制的影响
层 组 织 和 耐 磨性 的 关 系。 结 果表 明 ， 动 磨 损 条件 下 的 磨 损形 态 随热 处 理 温 度 的 升 高 ， 振 由镀 态 时 的 犁 沟 和界 面 剥 落 逐 步 转 变 为 单 一 细 小 的 犁 沟 ， 即属 于 典 型 的微 切 削 机 制 ； 二 项 粒 子 、 土 元 素 （ Ｅ 对 镀 层 第 稀 Ｒ ）
１ ２ 磨 损试 验 ．
内的 ２ ４块试样 拼接 成 的圆环所 构成 ， 试样 采用不 同的热 处理 温度 及镀制 方法 制作 。上摩擦 副柱 销 材料 Ｗ９ ｒＶ ， 度 Ｈ Ｃ ２—６ 尺 寸 ｔ ｍ Ｃ４ ２ 硬 Ｒ６ ４， ￣ ｍＸ ５
磨 损试 验 在 自制 的 Ｊ ７ ２型磨 损 试 验 机 上 Ｗ－０ 进行 。摩擦 副是 由上面静 止 的柱销 和下 面旋转槽
方面 ， 尚有许 多 研究工 作要 做 ， 这对化 学镀 和复合 镀 技 术 的成 熟 、 展 及 实 际应 用 具 有 重 要 意 义。 发
表 １ 镀 液组 成
ｇＬ ／ ／
注 ： 学 镀 —— ｐ 化 Ｈ值 ４ ６± ． ， 度 ８ ． ０ １温 ６±２ ； 合镀 — — ｐ 值 ４ ７±０ １ 温 度 ８ ℃ 复 Ｈ ． ．， ６±２ 。 ℃
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第３ ３卷
第 ５期
化
工
机
械
２３ ８
热 处 理 温 度对 Ｎ・ ｉ Ｐ化 学镀 层磨 损 形 态 和 机 制 的影 响
王 毅 坚
（ 吉林 化 工学 院 ）
蔡育国
（ 林 化建 安 装 工 程 有 限责 任公 司 ） 吉
摘
要
重 点研 究 了 Ｎ — ｉ Ｐ化 学镀 层 和 复 合 镀 层 在 冲 击 振 动 栽 荷 作 用 下 磨 损 机 制 和 磨 损 形 态及 其 与 镀
温度对化学镀Ni-P合金层形貌、硬度及耐蚀性的影响
温度对化学镀Ni-P合金层形貌、硬度及耐蚀性的影响金永中;杨奎;曾宪光;倪涛;丁松【期刊名称】《表面技术》【年(卷),期】2015(44)4【摘要】目的揭示在70-95℃施镀温度范围,Ni-P合金镀层显微形貌的变化规律,并探讨表面形貌结构、合金硬度及耐蚀性能的相关性。
方法以施镀温度为变量,通过化学沉积的方法制备Ni-P合金镀层。
对镀层表面形貌进行表征,测试镀层硬度,并采用盐酸为腐蚀介质进行浸泡,以相对腐蚀速率表征镀层的耐蚀性。
结果在70-95℃的施镀温度范围内,随着温度升高,镀层形貌先趋于致密和平整,而后表面粗化,镀层的硬度和耐蚀性均呈现先提高、后降低的趋势。
最佳镀层形貌和硬度值出现在85℃,耐蚀性最好的施镀温度区间为85-90℃。
结论当镀液p H值为4.5±0.1,施镀时间为3 h时,施镀的最佳温度为85℃。
此条件下制备的镀层表面平整且均匀致密,硬度高,耐蚀性能优异。
【总页数】5页(P23-26)【关键词】化学镀;Ni-P合金;镀层形貌;耐蚀性;硬度【作者】金永中;杨奎;曾宪光;倪涛;丁松【作者单位】四川理工学院材料与化学工程学院【正文语种】中文【中图分类】TQ153.1【相关文献】1.磷含量对AZ31镁合金化学镀Ni-P层结构和耐蚀性能的影响 [J], 袁亮;马立群;秦铁男;丁毅2.温度对化学镀锡层形貌和耐蚀性的影响 [J], 徐静; 闫军; 李波3.铝合金化学镀Ni-P合金层及其耐蚀性研究 [J], 梁平4.氯化铈对Ni-P化学镀沉积速度、镀层形貌及耐蚀性的影响 [J], 梁平;张云霞5.回火温度对Ni-P基化学镀层显微硬度和耐蚀性的影响 [J], 李滨;李延祥因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
温度对镁合金表面化学镀Ni-P合金性能的影响
ｔ ｅｒ ｕｅ ｅｅｉｖｓｇｔｄ ｔｅｐａ ｄｌｙｒ ｏｔ ｎｄｃ ａ ｃ ｒ ｅ ｙｍｅ ｓ ｆ ｃｎ ｉｇｅ ｃ ｏ ｃｏｃｐ （ Ｅ ， ｅ ｍｐ ａ ｒｓｗ ｒ ｎｅｔ ａ ， ｈ ｌｔ ｅｓ ｂａ ｅ ｈｒ ｔ ｉ ｄｂ ａ ａｎｎ ｅｔ ｎｍｉ ｓｏ Ｓ Ｍ） ｔ ｉ ｅ ｅ ａ ｉ ａｅｚ ｎ ｏｓ ｌ ｒ ｒ ｅ
总第 １２期 ７
２１ ００年 ２月
南
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Ｓ ＯＵＴＨＥＲＮ Ｅ Ｍ ＴＡＬＳ
文 章 编 号 ： ０９— ７０（００ ０ —０２ — ４ １０ ９０ ２ １ ） １ ０ １ ０
温 度对 镁 合 金 表 面化 学 镀 Ｎ — 金 性 能 响 ｉ Ｐ合 的影
苌清华 ， 韩 剑 ， 支二辉 ，陈艳芳 ， 杨秋菊
（ 河南科技 大学 材料学院 ， 河南 洛 阳 ４ １０ ） ７ ０ ３ 摘 要 ： 金直接化学镀工艺 中温 度是影 响镀速 和镀 层质量 的最重要 因素之 一． 速与温度 的变化 有一定 的关 镁合 镀
系， 温度是影 响沉 积速 度的一个重要 因素 ， 但温度对其具体 影响我们 还没有 足够 的认 识 ， 乏基本 数据． 缺 文章系统
料． 在空 气 中易 于氧 化而失 去金 属光 泽． 能与许 多 它 介质 发生剧 烈反 应而腐 蚀 ．
退火对化学镀Ni-W-P镀层硬度的影响
李莎 （ 陕西 工业 职业 技 术学 院 ， 陕西 成阳 ７ １ ２ ０ ０ ０ ）
卞建胜（ 山东 中烟工业有限责任公司济南卷烟厂 ， 山东 济南 ２ ５ ０ ３ ５ ３ ）
摘 要： 本 文采 用ｘ射 线衍 射技 术 对镀层 中的 晶粒尺 寸及 微 应 变进 行 定量 分析 ， 利 用维 氏显微硬 度 计测 量镀 层 的硬度 。
参 ∞ Ｃ Nhomakorabea旦 － ｃ
ａ ）
．
关键词 ： 化 学沉积 ； Ｎｉ — ｗ— Ｐ 合金 ； 晶粒尺寸 ； 晶格应变； 硬度 由于化学镀 Ｎ ｉ — Ｐ 合金具 有优 良的耐蚀 、 耐磨性 及高硬 度而 得 到广 泛应用 ” ， 尤 其是 经过 适 当热 处理 之后 ， Ｎｉ — Ｐ镀 层因 Ｎｉ 和Ｎ ｉ ， Ｐ的 析 出而 获 得 强化 ， 但 当温 度过 高 不 仅 影 响 Ｎ ｉ ３ Ｐ的 析 出， 而且 往往 由于 晶粒粗 化造 成镀 层硬 度 降低 ， 为 了提 高二 元 Ｎ ｉ — Ｐ合金镀 层的热稳定性 ， 通 常往 Ｎ ｉ — Ｐ镀 层 中加入 ｚ ｎ 、 Ｃ ｕ 、 Ｃ ｒ 、 ｗ 等第 三种元素得 到 Ｎ ｉ － Ｐ 基 的三元合金镀 层 ， 这些元素 的加入 能有效 的 抑制 Ｎ ｉ ３ Ｐ的析 出。据报 道 ， 与 二元 合金镀 层相 比 ， 三
５ ０ ０ 、 ６ ０ ０ 和７ ０ ０ ％温度 下保温一小时 ， 随 炉冷却 。 １ ． ２试样 分 析及 测量 ５ ０ ０ — ７ ０ ０ ￣ Ｃ 高 温时 ， Ｎ ｉ 相 的 晶粒尺 寸会 反过 来 大于 Ｎ ｉ Ｐ相 的尺 寸， 但 在整 个退 火过 程 中 ， 镀层 各相 的 晶粒尺 寸均 保持 在纳 米
镀镍桦木单板的物理性能分析
ｅ ｖｒｎ ｎ ｄ ｐｉｇ ｐ ｏ ｒｉｓ ｏ ｌｔｄ ｎ ｎｐ ｉｄ ｖ ｎ ｅｓ ｗ ｒ ｎ ｙｅ ｎ ｉ ｍｅ ｔａ ａ ｔ ｒｐ ｔ ｅ ｐａｅ ａ ｄ ａ —ｌ ｅ ｅ ｒ ｅ ａ ａ ｓｄ， ｉｃｕ ｉｇ ｔｎ ｉ ｔ ｎ ｏ ｎ ｅ ｆ ａ ｅ ｌ ｎｌｄｎ ｅ ｓｌ ｓｒ ￣ｈ， ｂ ｎ ｉｇ ｅ ｅ ｏ ｄｎ
ｓｓ ｃ ．Ｒ ｓ ｈ ｓ ｏ ｓｔ ａ ｅｃ ａｉ ｇｌｙ ｒｉ ｆ ｍｌ ｏ ｄ ｄ ｗ ｔ ｏ ｄ ｓ ｒａ ｅ ｔｗ ｓ ｆｕ ｄｔ ａ ｎ ｉ ｔ ｎ ｈ ａ ｄ Ｓ ｌ ｉｔ ｅ ｎ ａ ｅ ｕ ｈ ｗ ｈ ｔ ｈ ｏ ｔ ｅ ｒ ｙ ｂ ｎ ｅ ｉ ｗ ｏ ｕｆ ｃ ．Ｉ ａ ｎ ｔ ｅ ｓ ｅｓｒ ｇ ｉ＇ ｔ ｎ ａ ｓｉ ｈ ｏ ｈ ｔ ｌ ｅ ｔ ｎ ｌ－ ｆｃ ｒｓｖ ｎ ｓ ｎ ｒ ａ ｅ ａ ｄ ｂ ｎ ｎ ｔ ｎ ｈ ａ ｄ ｓ ｒａ ｅ ｗｅｔ ｉ ｔ ｅ ｒ ａ ｅ ａ ｌ ｔ ：ｈ ｗ ｖ ｒ ｔｅ ｍａ ｏ ｄ ｃ ｎ ａ ｅ ａ ａ ｉｅ ｅ ｓ ｉｃ ｓ ｂ ｅ ｎ ｏ ｄ ｇ ｓｒ ｇ ｉ ｅ ｔ ｎ ｕｆｃ ｔ ｌ ｄ ｃ ｓ ｉｌ ｂ ｙ ａ ｉ ｅ ｔｅ ｏ ｅｅ ． ｈ ｒ ｌ ｃ ｎ ｕ ｔ ｇ ｉ ｐ ｏ ｒ ｍｐ ｅ ｏ ｃ ａ ｌ ．Ｎ ｃ ｅ ｌｔ ｉ ｈ ｖ ｎ ｒ ａ ｅ ｇ ｏ ｗ ｔ ｍｐ ｒｔ ｒ ｓｓａ ｃ ．ｈ ａ． ｓ ｔ ｃ ｎ Ｏｆ ． ｒ ｐ ｔ ｉ ｍｖ ｓｎ ｔ ｅ ｙ ｅ ｙ ｉ ｂ ｉｋ ｌｐａｅ ｂ ｒ ｅ ｅ ｓ ｈ ｖ ｏ ｄ ｌ ． ｄ ｃ ｏ ｅ ｅ ａｕ ｒ ｉ ｎ ｅ ｅ ｔ ｒ ｉ ａ ｅ ａ ｄ Ｃ Ｖ ｅ ｅ ｔ ｅ ｓｎ Ｏ ｓｏ — ｓ ｔ ｃ ，ｗ ｉｈ Ｃ ｅ ｈ ｃｕ ｅ ｄ ． ｉ ｎ ｒ ｉ ａ ｅ ｈ ｃ ａ ｍｅ ｔｔｅ ａ ｔ ａ ｎ ｅ ｓ ｅ ｓｎ ｎ ｌ Ｋｅ ｒ ｓ Ｎｉｋ ｌ ｌｔｄ；Ｂ ｒｈ ｖ ｎ ｅ ：Ｐ ｙ ｉａ ｒ ｐ ｒ ｅ ｙ ｗｏ ｄ ｃ ｅ ａ ｅ ｐ ｉ ｅ ｅｒ ｈ ｓ ｌ ｐ ｏ ｔ ｓ ｃ ｃ ｅ ｉ
化学镀Ni-W-P合金镀层(6)
化学镀Ni一W一P合金镀层的性能
Ni一W一P和Ni一P合金镀层的热分析结果表明，Ni一P合金在341.6℃出现一个放热峰，而Ni-W一P合金的放热峰出现在387.1℃。
放热峰是由于镀层由晶态化较低的结构向晶态化较高的结构转化过程中的晶化放热效应所产生的。
Ni一W一P合金放热峰出现的温度比Ni一P合金高，说明Ni一W一P合金的热稳定性要高于Ni一P合金。
同Ni-P镀层相比，Ni-W-P 合金镀层的电阻率的温度系数大大降低。
如图2-29所示，在T<300C时，Ni-W-P层的电阻值几乎不变，因而Ni-w-P层具有优良的热稳定性。
一般情况下，Ni-P合金层的熔点为890C,而Ni-W-P合金镀层的熔点为1240℃。
热分析过程中随着温度的升高，镀层逐渐晶化，有结晶放热峰出现,熔化时则有尖锐的
吸热峰出现。
结果表明，高熔点(3300°C)的金属W 的共沉积，可有效地提高镀层的熔点，从而提高了三元Ni一W-P合金镀层的使用温度。
热处理对化学镀Ni一W一P合金耐蚀性的影响在150~250℃热处理时，对镀层的耐蚀性影响不大，因为此时镀层仍为非晶态，而且，这时释放了残留在镀层中的氢，减少了镀层的内应力，增强了镀层与基体间的结合力，在一定程度上提高了镀层的耐蚀性。
镀层在250~500℃之间热处理时，耐蚀性随温度的升高而明显降低，这是由于在此温度下进行热处理，镀层的晶体结构发生了变化，由非晶态进入混晶态，直至完全晶化，镀层失去了非晶特性，使耐蚀性大大降低。
在600℃以上热处理时，耐蚀性明显增加，这是由于在镀层和基体之间形成了一层耐蚀的Ni一Fe合金层与致密的钝化膜。
化学镀镍金及其温度的影响
化学镀镍金及其温度的影响核心提示：近年来，随着电子技术飞速发展，电子设备的线路设计越来越复杂，对印刷电路板设计提出了新的挑战。
复杂印制板要求其最后的表面处理工艺具有更多功能，平整性要求也越来越高。
早先的表面处理方法通过图形电镀法产生锡铅抗蚀镀层，后来出现SMO BC掩蔽技术和热风整平工艺。
随着更加精细的SMT、BGA等表面贴装技术的发展和PCB制作无铅化的要求，产生了化学镀镍金、电镀镍金、有机可焊性保护膜(OSP)、电镀铅锡、化学镀银、化学镀锡等表面处理方法[1]。
化学镀镍金(ENIG)作为线路板最终表面处理，在过去几年里，以其在多次回流焊、波峰焊中表现出的优良平整度和可焊性，已广泛用于移动电话、医疗器械、计算机、汽车电子设备等诸多电子行业。
化学镀镍金分散性好，无论孔内、孔外还是通孔、盲孔，都可以获得较均匀的镀层[2]，且镀层有优良的抗变色性、耐磨性、钎焊性和键合功能，可满足多种组装的要求。
虽然化学镀镍金工艺技术经过多年的发展，目前已相当成熟，但从国内外相关报道来看，仍然存在温度、添加剂加入量等控制较困难的问题。
本文主要深入探讨化学镀镍金工艺中温度对整个工艺过程及镀金品质的影响，以期找到合适的解决方案。
2化学镀镍金工艺流程及控制2．1工艺流程化学镀镍金的工艺流程如图l所示l3-51：图1工艺流程图V=C．K(2)其中C为常数。
结合式(1)和(2)有：lgv=lgA`一Ea／2．303RT(3)其中lgA`=lgA+lgC。
在特定区间内，化学镀速与镀液的温度成指数关系，温度升高l℃，镀速增加5％～7％[13]。
化学镀镍的速率一般控制在20～25μm/h[14]，镀槽温度88℃被认为是镍沉积的最佳温度。
当温度低于85℃时，金属解离能量低，镀速低，镀层不连续；而温度高于90℃时，沉积过程会不受控制，镀液变得不稳定[l5]。
低温化学镀Ni_Cu_P三元合金工艺
第19卷 第2期 桂林工学院学报 Vol.19No.2 1999年4月 JOURNAL OF GU IL IN INSTITU TE OF TECHNOLO GY Apr. 1999低温化学镀Ni-Cu-P三元合金工艺刘长久 李文科 刁汉明(桂林工学院材料工程系 541004)摘 要 在以柠檬酸钠为络合剂的化学镀Ni-Cu-P的合金镀液中,添加三乙醇胺辅助络合剂,增加了镀液的稳定性,扩大了施镀范围,可在40～70℃下施镀。
硫酸镍及次亚磷酸钠的用量,对沉积速度有一定的影响。
该工艺可用于黄铜基质材料和低碳钢施镀。
关键词 低温;合金;化学镀分类号 TQ15312Ξ 化学镀Ni-Cu-P合金为非晶态,有着优良的耐蚀性、耐磨性和可焊性,镀层厚度均匀和硬度高等优点。
目前,化学镀Ni-Cu-P的工艺已有报道,但需在较高的温度(75～89℃)下进行[1]。
三元合金化学镀在较高的温度下操作,工艺控制困难,能耗高,镀液易挥发及稳定性差,同时对软化点低的材料施镀会引起基体变形和改性,从而限制了进一步的应用[2]。
1 实验1.1 实验材料、配方及工艺流程 试验材料:低碳钢片,30mm×30mm×115mm;黄铜试样,20mm×20mm×110mm。
工艺配方:硫酸镍,30～40g/L;硫酸铜,115～210g/L;次亚磷酸钠,25～30g/L;柠檬酸钠,100g/L;三乙醇胺(φ),4%～6%;氯化铵,40g/L;氨水(25%)(φ),315%; p H值9～10;温度,40～70℃; 工艺流程:试样磨光—水洗—化学除油—热水洗—烘干、称重—20%HCl活化—水洗—化学镀—水洗—烘干、称重。
1.2 测定方法1. 2.1 化学镀液的稳定性能测定 取镀液各50mL加入100mL试管中,用超级恒温器恒温(70±1)℃、015h后,加入浓度为516×10-4mol/L的PdCl2水溶液1mL,记录加PdCl2溶液后至溶液出现浑浊的时间。
化学镀Ni-Cu-P(3)
化学镀Ni-Cu-P（3）化学沉积Ni一Cu一P合金层的组织结构1.差热分析就铜和镍而言，它们的原子半径仅差25%，价电子数相差为1,并且同为面心立方结构，因此它们易于形成无限固溶体，而对镍和磷来说，镍在磷中的最大溶解度为0.17%，Ni一Cu 一P镀层中的磷已大大超过了磷在镍中的溶解极限，说明磷过饱和固溶于镍的晶格中，因此，镀态化学沉积Ni一Cu一P合金层的结构为铜、磷原子在镍晶格中的过饱和置换固溶体。
含铜、磷的镍基过饱和固溶体，在热力学上是一种不稳定的状态，加热时固溶体要发生分解，为了确定Ni一Cu一P合金层组织结构的晶化过程，将镀态合金层在差热分析仪上进行分析，所得的曲线图见可以看出，非晶镀层在晶化过程中有一个明显的放热峰，随铜含量的升高、晶化温度逐渐增大，说明铜的加入不仅增加了化学做Ni一P非晶态的热稳定性。
而且有助于阻止扩散并防止晶化。
2.X射线衍射分析试样在200、250、300、350、400℃等恒温热处理2h,为避免氧化，采用保护气氛。
图2-15为化学镀Ni-Cu-P合金镀层在镀态下及各温度恒温热处理后的X射线衍射图像。
从图中看到镀态下的试样，在2＠=44.8°处呈现宽阔“馒头包”状衍射峰，200℃时图像没有变化，说明在此温度下镀层未晶化，仍为非晶态。
300℃热处理后，“馒头包”状顶部变尖，但顶峰并未分散，说明此温度下有从非晶态向晶态转化的趋势，即开始晶化。
350℃温度恒温热处理2h,此时“馒头包”状变为尖锐而分散的衍射峰，据X射线数据分析得知，镀层中有Ni3P、Cu3P化合物和Ni单质晶体形成。
在较高温度400℃×2h热处理后，其衍射图像中Ni3P和Cu3P相所产生的衍射峰更加尖锐，衍射强度增大，这表明此时晶格畸变减小，析出的Ni3P和Cu3P相已经长大。
总之，镀态Ni一Cu一P合金层的晶体结构为铜、磷原子在镍晶格中的过饱和固溶体，是非晶无定型结构。
这种固溶体的晶格畸变较大，处于能量较高的亚稳定状态，因此，在较高温度热处理时，会向热力学较稳定的组织结构转变。
加热温度对铝合金化学镀Ni-W-P合金组织及相变行为的影响
加热温度对铝合金化学镀Ni-W-P合金组织及相变行为的影
响
王天旭;蒙继龙;胡永俊;饶乾阳
【期刊名称】《金属热处理》
【年(卷),期】2005(30)6
【摘要】通过差示扫描热分析仪(DSC)、X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)等测试手段研究了6061铝合金基体化学镀Ni-W-P合金的组织及相转变行为。
结果表明,Ni-W-P镀层为微晶结构,直径为(5～6)nm;200℃加热1h后,镀层仍为微晶,但有所长大,直径约为30nm;300℃、400℃、525℃和600℃加热1h后,镀层析出
Ni3P和Ni相,没有其它亚稳相析出;400℃时Ni-W-P镀层硬度达到峰值,大约为940HV0.1。
【总页数】5页(P21-25)
【关键词】化学镀;镍钨磷合金;相转变
【作者】王天旭;蒙继龙;胡永俊;饶乾阳
【作者单位】华南理工大学机械工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TG174.445
【相关文献】
1.柠檬酸对1060铝合金化学镀Ni-W-P镀层性能的影响 [J], 郝世雄;孙亚丽;余迪;朱留春;熊强;李嘉庆;余祖孝
2.镀液pH值对铝合金化学镀Ni-W-P三元合金镀层组织和性能的影响 [J], 姚怀;苌清华;王喜然;陈艳芳
3.铝合金化学镀Ni-P、Ni-W-P组织及相转变行为 [J], 王天旭;蒙继龙;胡永俊
4.铝合金化学镀Ni-W-P三元合金组织及性能的研究 [J], 姚怀;苌清华;王喜然
5.溶液温度对铝合金化学镀Ni-W-P三元合金的影响 [J], 姚怀;苌清华;王喜然;陈艳芳
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惠彬 李 坚 王 立娟
（ 东北林业大学 ， 哈尔滨 ， １ ５ ０ ０ ４ ０ ）
摘 要 利用化学镀方法在桦木单板表 面 沉积 Ｎ ｉ —ｃ ｕ —Ｐ三元合金 ， 考查施镀 温度 对镀后单 板表 面电 阻率 和 电磁 屏 蔽 效 能 的 影 响 ， 采 用扫 描 电镜 （ Ｓ Ｅ Ｍ） 观 察 镀 后 单板 的 表 面 形 貌 ， 利用 Ｅ Ｄ Ｓ和 Ｘ Ｐ Ｓ分 析 镀 层 成 分 ． 利用 ｘ 射 线衍 射 （ Ｘ Ｒ Ｄ） 分析镀层的组织结构 ， 采 用 直拉 法 测 定 镀 层 与 木 材 表 面的 结 合 强度 。结 果 表 明 ： 当温度 从 ８ ０℃ 升 高到 ９ ０℃ 时 ， 镀层平均表 面电阻率从 ０ ． ４ ５ １ Ｆ ￣ ／ ｃ ｍ 降低 至 ０ ． ３ ０ １ Ｆ Ｌ ／ ｃ ｍ ； 继续升 高温度 ， 表 面电 阻率 小幅升 高； 在 ９ ０℃ 时 ， 施镀 单 板 的 电磁 屏 蔽 效 能 在 ９ ｋ Ｈ ｚ ～１ ． ５ Ｇ Ｈ ｚ 频段达到 ５ ５ ～ ６ ０ ｄ Ｂ 。Ｓ Ｅ Ｍ 观 察 发 现 镀 层连 续 、 致 密 且 具 有 金 属光 泽 ； Ｅ Ｄ Ｓ分析 可知镀层 中存在 Ｎ ｉ 、 ｃ ｕ和 Ｐ元素， Ｘ Ｐ Ｓ分析可知镀层组成为 Ｎ ｉ 、 Ｃ ｕ 、 Ｐ， 其质量分数分别 为 ７ ９ ． ８ ４ ％、 ｌ ｌ ＿ ８ ２ ％和 ８ ． ３ ４ ％； Ｘ Ｒ Ｄ分析表 明镀层 为微 晶态结构 ； 镀层与木材表 面结合 牢固 关 键 词 桦 木 单 板 ； 化 学镀 ； 温度 ： Ｎ ｉ —Ｃ ｕ — Ｐ合 金 ： 电磁 屏 蔽 分类号 Ｔ Ｂ ３ ４
２ ０ １ ５． ４ ３ （ ４） ： ８ ７ －９ ０． ９ ５ ．
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第４ ３ 卷 第 ４期
２ ０ １ ５年 ４月
东
北
林
业
大 ４
Ａｐ ｒ ．２ ０１ ５
Ｊ Ｏ ＵＲＮＡＬ Ｏ Ｆ Ｎ ＯＲＴ ＨＥ ＡＳ Ｔ Ｆ ＯＲ ＥＳ Ｔ ＲＹ ＵＮ Ｉ ＶＥ ＲＳ Ｉ Ｔ Ｙ
温度对桦木单板表面化学镀 Ｎ ｉ —Ｃ ｕ —Ｐ 三 元 合 金 的 影 响 ）
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