化学镀镍磷合金镀层封孔处理工艺及性能
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分别对不同厚度的镍磷镀层于封孔前和封孔后在１０％硝 酸溶液中进行了动电位极化曲线测量．以评价封孔处理对镀层 电化学性能的影响。动电位极化曲线洳量采用美国ＥＧ＆Ｇ公 司的Ｍ３５２腐蚀电化学测试系统。
３结果与讨论
对施镀不同时间、即不同厚度的镍磷镀层分别进行封孔处 理后，用涂膏法测试其孔隙率－，并与未封孔的镀层孔腺率测试结 果进行对比，结果如表ｌ所示。由表１可见：施镀６０ｍｉｎ的镀层 未经封孔处理，表面仍存在大量孔隙．而经封孔处理后，施镀 ３５ｍｉｎ的镀层孔隙已降至很低。因此，封孔处理能有效地封闭 镀层的孔隙，降低镀层的孔隙率。
ｗｉｔｈ ｐｌａｔｅｄ ６０ ｍｉｎ ｉｎ ｌＯ“ｎｉｔｄｃ ａｃｉｄ ｓｏｌｕｔｉｏｎ
圈３
的极化曲
Ｆｉｇ ３ Ｔｈｅ ｐｏＩａｒｉｚａｔｉｏｎ ｃｕｒｖｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｕⅡｓｃａｌｅｄ ａｎｄ ｓｅａｌｅｄ ｃｏａｔｌｒ培ｓ ｉｎ ３．５％Ｎａｃｌ ｓｏｌｕｔｉｏｎ
对比两种封孔工艺得到的镀层的腐蚀电流密度，封孔处理 后马上进行水洗的镀层和不水洗镀层的腐蚀速度相差３．４５倍， 这说明镀层在封孔处理后马上进行水洗，将使部分盐膜发生溶 解，不利于镀层孔脒的封闭，而封孔处理后自然干燥，使封孔效 果提高。
参考文献：
［１］ｚａｌｌｅｎ Ｒ，黄徇，等．非晶态固体物理学［Ｍ］．北京大学出版社，
１９８８，９０．
［２］ Ｒ司ａｎｎ Ｋ ｓ，胡铁骑．［Ｊ］．材料保护，１９９１，２４（９）：４２—４５． 口］张延东，孙冬楮，龠宏英．第二届全国化学镀会议论文集［ｃ］．
１９９４，９，５１—６２．
［４］颜卫星，等．第四届全国化学镀会议论文集［ｃ］．１９９８，９，１ ３３—
１ ３９． （下转第２６８页）
《功能材料》２００１，３２（３）
２６３
万方数据
从图５可“看到，位于２８００～３０００ｃｍ叫的Ｃ—Ｈ吸收峰髓 辐照荆量的增加明显减弱。当辐照剂量达ｌＯ×１０４Ｇｙ时，Ｃ— Ｈ吸收峰最弱。这进一步说明：７射线辐照ＤＬｃ薄膜，导致 ｓＰ３Ｃ—Ｈ键的断裂，造成ＳＰＣ—Ｈ键数量的减少。这与ｋｅＶ 离子辐照ＤＬｃ薄膜的情况相似［１…，同时也与本文Ｒａｍａｎ光谱 的结果一致。
文章编号：１００ｌ一９７３ｌ（２００１）０３—０２６２一０２
化学镀镍磷合金镀层封子Ｌ处理工艺及性能‘
俞宏英，孙冬柏，黄锦滨，杨德钧
（北京科技大学材料科学与工程学院表面科学与腐蚀工程系－乳京１０００８３）
摘要：研究了一种新型的镍磷夸金镀层镀后处理工艺，即在
常温下，采用化学的方法对镍磷台金镀层进行封孔处理。利用
图４镍磷镀层经封孔处理后的ｓＥＭ形貌 Ｆｉｇ ４ ＳＥＭ ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ ｏｆｔｈｅ Ｎ卜Ｐ∞ａｔｉｎｇ ａｆｔｅｒ ｓｅａｌｅｄ 另一方面．本文所研究开发的镍磷镀层封孔工艺，与其它封 孔工艺‘‘３相比具有操作潺度低的优点，因此．对于现场应用有较 好的适应性。
４结论
根据上述的研究可得如下结论； （１）本文研究开发的Ｎ卜１封孔工艺，能大幅度降低镍磷 镀层的孔隙率．并提高镀层的耐蚀性。 （２）封孔处理液能有效地渗人镍磷台金镀屡的孔隙中，使 镀层的孔隙得以封闭，并使镀层的电化学性能发生改变。
为了进一步了解封孔处理对镍磷合盒镀层的影响，对经封 孔处理后的镍磷镀层进行了ｓＥＭ形貌观察。如图４所示。
由图４可见，封孔处理后，镍磷台金镀层表面有一层膜生 成．对镀层的孔隙起到了封闭作用。对封孔后的镍磷镀层进行 表面成分分析发现，镀层表面除含有镍、磷外，还有Ｊ“左右的 ｃｒ元素存在，因此，可推测经封孔处理后的镍磷合金表面形戚
·收稿日期；２０００一０ｌ一１３
２船
万方数据
《功能材料》２０。１，３２（３）
理后，在３．５“Ｎ８ｃＩ溶液中的自腐蚀电位由一１９工．６ｎⅣ正移至一 １４４．８ｒｎＶ，而自腐蚀电流由１０８．２弘Ａ／廿Ｉｆ大幅度下降到ｏ．６８７７弘Ａ／ ｃ时，下降幅度达１５７倍，表明封孔处理可以有效地降低镍磷镀层在 ３．５％Ｎａａ溶液中的腐蚀速率。
照剂量达６×ｌＯ‘Ｇｙ时增加较快。这与膜的类金刚石特征更明 显相对应。
（４）在Ｒａｍｎｎ光谱的１４４８ｃｍ叫及２９３４ ｃｍ叫附近出现了 较强的ｃ～Ｈ散射峰，至今尚未发现在Ｒａｍａｎ光谱中出现ｃ— Ｈ散射峰的报道，从而扩大Ｒａｍａｎ光谱在结构分析领域的应 用。
参考文献
１１ｊ ＡⅡｄ㈣ｎ Ｌ·［ｎ－Ｔｊｉ：５０ｌｉｄ ＦｉＩｍｓ’１９１ｈ ８６ｔ１９３·
１０５．
Ｋ｜ｍＭＨ，ｈｅ ＪＹ．Ⅱ］．ＪＭａ址ｒ‰１，１９９ｌ，ｚ６：４７８７．
ｍｌ呈
Ｆｕｍｉ。ｓａｔｏ，Ｎｏｂｕｏ Ｓａｉｌｏ．ｅｔ ａ１．［Ｊ］．Ｊ Ｖａｃ ｓｃｌ Ｔｅｃｂｎｏｌｔ １９９８，
Ａ１６（４）：２５５３．
王冠中，叶峰ｔ等．［Ｊ］．物理学报，１９９９·４８（１ ２）：２３８２．
ｍｍ ｓｕ“ｇ—Ｇｙ…ｔ Ｌｅｅ ｓｏ。ｎｉｌ，Ｋｉｎ Ｄｏｎｇ—ｓ”ｐ，Ｒｈｅｃ
０１．１ ９９９．１１１：１４１＿
嘲 豫抗成．Ｅｘｃｄ数值方法及其在化学中的应用［Ｍ］．兰州大学出
版社，２０００年．
平术Ｉｌｉ｝夫，川原团洋口］．新型碳材料，１９８８，１２（２）：３０
ｍ嘲 ＤｉｓｃｈｌｅｒＢ，Ｂ曲ｅｎｚｅｒ’Ａ．［Ｊ］．ｓｏｌｊｄ ｓｔａｔｅｃｏｍｍｕｎｊｃａｕｏⅡ，１９８３，４８；
衰ｌ封孔处理前、后镍磷镀展的孔隙率
Ｔａｂｌｅ ｌ Ｔｈｅ ｐｏｒｏｓｉｔｙ ｏｆｔｈｅ Ｎ卜Ｐ ｃｏａｔｉｎｇｓ ｂｅｆｏｒｅ ａｎｄ ａｆｔｅｒ ｓｅａＩ一
藏拄时间
１５
３５
６０
９０
（ｍｍ）
采甘孔 虹＊ｇ ５０％ 虹点目５０％ 缸点占４０％ １０
封孔后 虹最自２０蹦
０
１２０ １５０ １８０
Ｓ
３
Ｏ
０
Ｏ
图ｌ施镀１ｓｍｉｎ试样封孔前、后在ｌＯ％硝酸中极化曲线 Ｆｉｇ ｌ Ｔｈｅ ｐｏＩａｒｉｚａｔｉｏｎ ｃｕｒｖｅｓ ｏｆｔｈｅ ｕｎｓｅａｌｅｄ ａｎｄ ｓｅａｌｅｄ ｃｏａｔｉｎｇｓ
ｗｉｔｈ Ｄｌａｔｅｄ １５ｍｉｎ ｉｎ ｌＯ％ｎｉｔｒｊｃ ａｃｉｄ ｓｏｌｕｔｉｏｎ
Hale Waihona Puke Baidu
了镍和铬的、有一定保护性的盐膜。这层盐膜对镀层的孔隙起 到了封闭作用，因而使镀层的自腐蚀电流降低。因此，封孔是通 过封孔液与镍磷镀层反应生成产物用以封闭镀层所存在的孔 隙。而这种反应产物的稳定性十分重要。反应产物在各种腐蚀 介质中的化学性质越稳定，它与镀层表面的结合越牢固，则封孔 效果越好。此外．封孔液需要具有较好的润湿性和较强的渗透 性。只有如此，封孔液才能快速渗入镍磷镀层的孔隙，并与孔隙 内表面的镀层反应生成产物以封闭孔隙，从而阻止其它腐蚀性 介质对镀层孔隙的渗人．提高镀层舶耐蚀性。 表２镍磷镀屡封孔处理前、后的电化学参数（施镀时间９０ｍｉｎ
全镀层的袁面形貌，可见：经封孔处理后的镍磷台金镀层表面形
成了一层保护膜，使镍磷合垒键层的孔隙得以封闭。
关键词：化学镀镍；封孔处理；耐蚀性
中图分类号： ＴＧｌ４６
文献标识码：Ａ
ｌ引言
由于化学镀镍磷舍金沉积过程是按照硬球无规砌密堆横型 进行“］，因此，镍磷台金镀层不可避免地存在孔脒。并且，由于 在化学镀镍磷合金镀层中，除均匀的镍磷非晶态台盒外，还存在 着磷元素的偏聚区和Ｎｉ。Ｐ、ＮｂＰ及Ｎｉ。Ｒ等微晶相．这种磷元 素的分布不均，使镍磷镀层的孔隙比完全按照硬球元规则随机 紧密堆积所应产生的孔隙要多和大，以至当镍磷镀层已经达到 相当的厚度时，仍不能忽略其孔隙的存在。尽管有资料表明口１： 镀层厚度达到４，７蚌ｍ，孔隙就基本消失；也有资料认为镀层必须 达到１５弘ｍ，才基本元孔。
ａｌ＿［Ｊ］．Ｔｈｌｎ ｓ。ｌ
ｉｄ Ｆｉｉｍｓ，ｌ ９９９，３４１：６８．
ｌ兰
ＴａⅢ。ｒ Ｍ Ａ，ｗｕ ｃ Ｈ，ｃａｒｔｅｒ Ｒ Ｏ，ｅＬ ａ】．［刀．Ａｐｐｌ Ｐｈｙｓ ＬｅＬ Ｌ，
１９８９，５５（１４）：１３８８，
［１４］Ｎｅｍｎｉｃｈ Ｒ Ｊ，ＧＩａ８ｓ Ｊ Ｔ，ＬｕｃｏｖｓｋｙＧ，ｅｔ ａＬ［Ｊ］，ＪＶａｃ ｓｃｌＴ∞ｈ—
Ｏ
２１０
Ｏ ０
图１和图２分别是不同厚度的镍磷镀层于封孔前和封孔后 在１０“硝酸溶液中的典型动电位极化曲线。由不同厚度的镍 磷镀层封孔前、后在１０蹦硝酸溶液中的极化曲线可见ｚ总的来
看，封孔处理使镀层在ｌＯ蹦硝酸中的自腐蚀电位升高，自腐蚀 电流下降，表明封孔处理能降低镀层的腐蚀速度。
为了考察封孔处理后镍磷合金镀层的耐蚀性，将施镀
ｒ２］ＴｓａｉＨ，ＢｏｇｙＤＲ［Ｊ］．Ｊ Ｖａｃ ｓｃｉＴｅｃｈｎ０１·１９８７，Ａ５；３２８７
ｎ０１．１９８８，Ａ６（３）：１７８３．
［１５］ ＩｎｇｒａｍＤｃ，Ｍｃｃｏｒ舢ｃｋＡⅥ［Ｊ］．ＮｕｄＩｎ￥ｔｒＭｅｔｈ，１９８８，Ｂ３４：５８． Ｅ１６］Ｔｏｍｂｒｅ】ｌｏＴＡ．［刀．ＮｕｄｌｎｓｔｒＭｅｔｈ，１９８７，Ｂ２４／２４｝５１７． ［１７］ ｗａｎｇ Ｔｉａ丌ｍＩⅡ’ｗａ“ｇ ｗｅｉｌｃ，ｃ１１ｅｎ ＢｕＩｉａ【ｌｇ．［』］． Ｎｕｃｉ Ｉｎ ｓｌｒ
针对化学镀镍磷合金镀层存在孔隙、并且镀层孔隙率的大 小对镍磷合佥镀层的耐蚀性有重要影响的特点，研究镀后的封 孔工艺，对镀层存在的孔隙进行封闭，以提高镀层的耐蚀性、保 障镀镍工件、设备的防腐蚀功能的可靠性是十分必要的。为此， 本文对自行开发的ＮＦ＊１封孔处理工艺的封孔处理效果进行了 分析研究。
２实验
本实验所采用的镍磷合金化学镀工艺为ＡＥＮ５４０”１。试样 的尺寸为２５ｍｍ×２５ｍｍ。镀层厚度由施镀时间所控制，施镀时 间分别为：ｌ ５ｍｉｎ、３５ｍｉｎ、６０ｍｉｎ、９０ｍｉｎ、１２０ｍｉｎ、１５０ｍｉｎ、 １８０ｍｉｎ、２１０ｍｉｎ，封孔液为自行开发的以铬酸盐为主、古有醇类 化台物和促进剂的ＮＦ－１处理液。封孔工艺为：室温封孔、水 洗、自然干燥。镀层孔隙率测试采用涂膏法，并与未封孔时镀层 的孔隙率测试结果进行对比。
９０ｍｉｎ的试样进行封孔处理，同时为了解封孔后镀层表面形成 的盐膜的溶水性，在封孔处理后、干燥前进行水洗，然后对这两 种封孔处理的镍磷合金试样在３．５“Ｎａｃｌ溶液中测试其极化
曲线．并与未经封孔处理的同样厚度的镍磷镀层在相同条件下 的极化曲线进行比较，其结果如图３所示。相应的电化学参数 见表２。与在１０％硝酸溶液中的情况一样．镍磷镀层经封孔处
车同施镀时间的镍磷合佥镀层模拟具有不同孔隙率的镍磷合金
镀层．并采用涂膏法对封孔前、后镍磷台空镀层的轧隙率进行了
测定。结果表明：经封孔处理的镍磷合金棱层的孔隙率太幅度 下降。采用动电位极化技术黜试了镍磷舍金镀层封孔处理前、
后的极化曲线，发现：经封孔处理后的镍磷合金镀层，腐蚀电位
正移，腐蚀电流减小。通过扫描电镜观察了封孔处理后镍磷舍
溶液３．５％ＮａＣｌ） Ｔａｂｌｅ ２ Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏ￡Ｎｉ—Ｐ ａＩｌｏｙ ｃｏａｔｉｎｇｓ ｂ｝
ｆ。ｒｅ ａｎｄ ８ｆｔｅｒ ｓｅａｋｄ（ｐＩａｔｉｎｇ ｔｉｍｅ ９０ｍｉｎ。３．５％ＮａＣｌ
图２施镀６Ｑｍｉｎ试样封孔前、后在ｌＯ％硝酸中极化廿媛 Ｆｉｇ ２ Ｔｈｅ ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ ｃｕｒｖｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｕｎｓｅａＩｅｄ ｎｎｄ ｓｅａｌｅｄ ｃｏａｔｉｎｇｓ
４结论
（１）７射线辐照ＤＬｃ薄膜时，ｓＰｃ—ｃ键有增加的趋势． 类金刚石特征更加明显．其结构得到改善。
（２） 红外和Ｒａｍａｎ光谱分析表明：７射线辐照使ＤＬＣ薄 膜中ｓＰｃ—Ｈ键及ｓＰ２ｃ—Ｈ键减少。当辐照剂量达ｌｏ× １０４Ｇｙ时，ｓＰ３ｃ—Ｈ键约减少了５０％，与此同时，氢原子结合成 氢分子并从膜中放出。
镍磷台金镀层表面孔脒的尺寸及数量对镍磷合金镀层的耐 蚀性起着决定性的作用。在大多数腐蚀性介质中，镍磷合金镀 层相对碳钢基体是阴极。如果镀层存在孔隙，尤其是形成直达 基体的通孔时，腐蚀性介质就能穿过镀层直接与基体发生化学 反应，那么，在大阴极（镍磷台金镀层）小阳极（碳钢）的耦舍作用 下，碳钢就会加速腐蚀，最终使镀层失去保护作用，直到失效。 所以，对于镍磷台金镀层必须特别注意控制孔腺的形成，特别是 那些直达基体的通孔。只有这样，才能使镍磷合金镀层作为一 种既经济、叉具高耐蚀性的保护措施应用于碳钢基材发挥更加 有效的作用。
（３）ＤＬｃ薄膜经７射线辐照后．电阻率呈增加趋势，当辐
［３］ Ａｄｄ Ｍ Ｅ，Ａｍｉｒ ｏ．ｅｔ ａ１．［Ｊ］．Ｊ ＡｐｐＪ Ｐｈｙｓ，１９８９．６６：３２４８．
［４］ Ｂａｒ３ｈ【【ｈ Ｈ ｃ，ｓ止Ｓ０ｍａ，ｅｔ ａ【．［Ｊ１．Ｔｈｉｎ Ｓｏｉｌｄ Ｆｉｌｍｓ，Ｉｇ蛳，
２５８：１２３．
嘲 ＣｂｅｎｇＹｕｈａｎｇ，ｗｕＹｉｍｎｇ，乱ＨＩ．［＂．ｓｕｆｆａｃｅ ａｎｄｃＤａｌｊｎＥＴｅｃｈｎ
３结果与讨论
对施镀不同时间、即不同厚度的镍磷镀层分别进行封孔处 理后，用涂膏法测试其孔隙率－，并与未封孔的镀层孔腺率测试结 果进行对比，结果如表ｌ所示。由表１可见：施镀６０ｍｉｎ的镀层 未经封孔处理，表面仍存在大量孔隙．而经封孔处理后，施镀 ３５ｍｉｎ的镀层孔隙已降至很低。因此，封孔处理能有效地封闭 镀层的孔隙，降低镀层的孔隙率。
ｗｉｔｈ ｐｌａｔｅｄ ６０ ｍｉｎ ｉｎ ｌＯ“ｎｉｔｄｃ ａｃｉｄ ｓｏｌｕｔｉｏｎ
圈３
的极化曲
Ｆｉｇ ３ Ｔｈｅ ｐｏＩａｒｉｚａｔｉｏｎ ｃｕｒｖｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｕⅡｓｃａｌｅｄ ａｎｄ ｓｅａｌｅｄ ｃｏａｔｌｒ培ｓ ｉｎ ３．５％Ｎａｃｌ ｓｏｌｕｔｉｏｎ
对比两种封孔工艺得到的镀层的腐蚀电流密度，封孔处理 后马上进行水洗的镀层和不水洗镀层的腐蚀速度相差３．４５倍， 这说明镀层在封孔处理后马上进行水洗，将使部分盐膜发生溶 解，不利于镀层孔脒的封闭，而封孔处理后自然干燥，使封孔效 果提高。
参考文献：
［１］ｚａｌｌｅｎ Ｒ，黄徇，等．非晶态固体物理学［Ｍ］．北京大学出版社，
１９８８，９０．
［２］ Ｒ司ａｎｎ Ｋ ｓ，胡铁骑．［Ｊ］．材料保护，１９９１，２４（９）：４２—４５． 口］张延东，孙冬楮，龠宏英．第二届全国化学镀会议论文集［ｃ］．
１９９４，９，５１—６２．
［４］颜卫星，等．第四届全国化学镀会议论文集［ｃ］．１９９８，９，１ ３３—
１ ３９． （下转第２６８页）
《功能材料》２００１，３２（３）
２６３
万方数据
从图５可“看到，位于２８００～３０００ｃｍ叫的Ｃ—Ｈ吸收峰髓 辐照荆量的增加明显减弱。当辐照剂量达ｌＯ×１０４Ｇｙ时，Ｃ— Ｈ吸收峰最弱。这进一步说明：７射线辐照ＤＬｃ薄膜，导致 ｓＰ３Ｃ—Ｈ键的断裂，造成ＳＰＣ—Ｈ键数量的减少。这与ｋｅＶ 离子辐照ＤＬｃ薄膜的情况相似［１…，同时也与本文Ｒａｍａｎ光谱 的结果一致。
文章编号：１００ｌ一９７３ｌ（２００１）０３—０２６２一０２
化学镀镍磷合金镀层封子Ｌ处理工艺及性能‘
俞宏英，孙冬柏，黄锦滨，杨德钧
（北京科技大学材料科学与工程学院表面科学与腐蚀工程系－乳京１０００８３）
摘要：研究了一种新型的镍磷夸金镀层镀后处理工艺，即在
常温下，采用化学的方法对镍磷台金镀层进行封孔处理。利用
图４镍磷镀层经封孔处理后的ｓＥＭ形貌 Ｆｉｇ ４ ＳＥＭ ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ ｏｆｔｈｅ Ｎ卜Ｐ∞ａｔｉｎｇ ａｆｔｅｒ ｓｅａｌｅｄ 另一方面．本文所研究开发的镍磷镀层封孔工艺，与其它封 孔工艺‘‘３相比具有操作潺度低的优点，因此．对于现场应用有较 好的适应性。
４结论
根据上述的研究可得如下结论； （１）本文研究开发的Ｎ卜１封孔工艺，能大幅度降低镍磷 镀层的孔隙率．并提高镀层的耐蚀性。 （２）封孔处理液能有效地渗人镍磷台金镀屡的孔隙中，使 镀层的孔隙得以封闭，并使镀层的电化学性能发生改变。
为了进一步了解封孔处理对镍磷合盒镀层的影响，对经封 孔处理后的镍磷镀层进行了ｓＥＭ形貌观察。如图４所示。
由图４可见，封孔处理后，镍磷台金镀层表面有一层膜生 成．对镀层的孔隙起到了封闭作用。对封孔后的镍磷镀层进行 表面成分分析发现，镀层表面除含有镍、磷外，还有Ｊ“左右的 ｃｒ元素存在，因此，可推测经封孔处理后的镍磷合金表面形戚
·收稿日期；２０００一０ｌ一１３
２船
万方数据
《功能材料》２０。１，３２（３）
理后，在３．５“Ｎ８ｃＩ溶液中的自腐蚀电位由一１９工．６ｎⅣ正移至一 １４４．８ｒｎＶ，而自腐蚀电流由１０８．２弘Ａ／廿Ｉｆ大幅度下降到ｏ．６８７７弘Ａ／ ｃ时，下降幅度达１５７倍，表明封孔处理可以有效地降低镍磷镀层在 ３．５％Ｎａａ溶液中的腐蚀速率。
照剂量达６×ｌＯ‘Ｇｙ时增加较快。这与膜的类金刚石特征更明 显相对应。
（４）在Ｒａｍｎｎ光谱的１４４８ｃｍ叫及２９３４ ｃｍ叫附近出现了 较强的ｃ～Ｈ散射峰，至今尚未发现在Ｒａｍａｎ光谱中出现ｃ— Ｈ散射峰的报道，从而扩大Ｒａｍａｎ光谱在结构分析领域的应 用。
参考文献
１１ｊ ＡⅡｄ㈣ｎ Ｌ·［ｎ－Ｔｊｉ：５０ｌｉｄ ＦｉＩｍｓ’１９１ｈ ８６ｔ１９３·
１０５．
Ｋ｜ｍＭＨ，ｈｅ ＪＹ．Ⅱ］．ＪＭａ址ｒ‰１，１９９ｌ，ｚ６：４７８７．
ｍｌ呈
Ｆｕｍｉ。ｓａｔｏ，Ｎｏｂｕｏ Ｓａｉｌｏ．ｅｔ ａ１．［Ｊ］．Ｊ Ｖａｃ ｓｃｌ Ｔｅｃｂｎｏｌｔ １９９８，
Ａ１６（４）：２５５３．
王冠中，叶峰ｔ等．［Ｊ］．物理学报，１９９９·４８（１ ２）：２３８２．
ｍｍ ｓｕ“ｇ—Ｇｙ…ｔ Ｌｅｅ ｓｏ。ｎｉｌ，Ｋｉｎ Ｄｏｎｇ—ｓ”ｐ，Ｒｈｅｃ
０１．１ ９９９．１１１：１４１＿
嘲 豫抗成．Ｅｘｃｄ数值方法及其在化学中的应用［Ｍ］．兰州大学出
版社，２０００年．
平术Ｉｌｉ｝夫，川原团洋口］．新型碳材料，１９８８，１２（２）：３０
ｍ嘲 ＤｉｓｃｈｌｅｒＢ，Ｂ曲ｅｎｚｅｒ’Ａ．［Ｊ］．ｓｏｌｊｄ ｓｔａｔｅｃｏｍｍｕｎｊｃａｕｏⅡ，１９８３，４８；
衰ｌ封孔处理前、后镍磷镀展的孔隙率
Ｔａｂｌｅ ｌ Ｔｈｅ ｐｏｒｏｓｉｔｙ ｏｆｔｈｅ Ｎ卜Ｐ ｃｏａｔｉｎｇｓ ｂｅｆｏｒｅ ａｎｄ ａｆｔｅｒ ｓｅａＩ一
藏拄时间
１５
３５
６０
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（ｍｍ）
采甘孔 虹＊ｇ ５０％ 虹点目５０％ 缸点占４０％ １０
封孔后 虹最自２０蹦
０
１２０ １５０ １８０
Ｓ
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０
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图ｌ施镀１ｓｍｉｎ试样封孔前、后在ｌＯ％硝酸中极化曲线 Ｆｉｇ ｌ Ｔｈｅ ｐｏＩａｒｉｚａｔｉｏｎ ｃｕｒｖｅｓ ｏｆｔｈｅ ｕｎｓｅａｌｅｄ ａｎｄ ｓｅａｌｅｄ ｃｏａｔｉｎｇｓ
ｗｉｔｈ Ｄｌａｔｅｄ １５ｍｉｎ ｉｎ ｌＯ％ｎｉｔｒｊｃ ａｃｉｄ ｓｏｌｕｔｉｏｎ
Hale Waihona Puke Baidu
了镍和铬的、有一定保护性的盐膜。这层盐膜对镀层的孔隙起 到了封闭作用，因而使镀层的自腐蚀电流降低。因此，封孔是通 过封孔液与镍磷镀层反应生成产物用以封闭镀层所存在的孔 隙。而这种反应产物的稳定性十分重要。反应产物在各种腐蚀 介质中的化学性质越稳定，它与镀层表面的结合越牢固，则封孔 效果越好。此外．封孔液需要具有较好的润湿性和较强的渗透 性。只有如此，封孔液才能快速渗入镍磷镀层的孔隙，并与孔隙 内表面的镀层反应生成产物以封闭孔隙，从而阻止其它腐蚀性 介质对镀层孔隙的渗人．提高镀层舶耐蚀性。 表２镍磷镀屡封孔处理前、后的电化学参数（施镀时间９０ｍｉｎ
全镀层的袁面形貌，可见：经封孔处理后的镍磷台金镀层表面形
成了一层保护膜，使镍磷合垒键层的孔隙得以封闭。
关键词：化学镀镍；封孔处理；耐蚀性
中图分类号： ＴＧｌ４６
文献标识码：Ａ
ｌ引言
由于化学镀镍磷舍金沉积过程是按照硬球无规砌密堆横型 进行“］，因此，镍磷台金镀层不可避免地存在孔脒。并且，由于 在化学镀镍磷合金镀层中，除均匀的镍磷非晶态台盒外，还存在 着磷元素的偏聚区和Ｎｉ。Ｐ、ＮｂＰ及Ｎｉ。Ｒ等微晶相．这种磷元 素的分布不均，使镍磷镀层的孔隙比完全按照硬球元规则随机 紧密堆积所应产生的孔隙要多和大，以至当镍磷镀层已经达到 相当的厚度时，仍不能忽略其孔隙的存在。尽管有资料表明口１： 镀层厚度达到４，７蚌ｍ，孔隙就基本消失；也有资料认为镀层必须 达到１５弘ｍ，才基本元孔。
ａｌ＿［Ｊ］．Ｔｈｌｎ ｓ。ｌ
ｉｄ Ｆｉｉｍｓ，ｌ ９９９，３４１：６８．
ｌ兰
ＴａⅢ。ｒ Ｍ Ａ，ｗｕ ｃ Ｈ，ｃａｒｔｅｒ Ｒ Ｏ，ｅＬ ａ】．［刀．Ａｐｐｌ Ｐｈｙｓ ＬｅＬ Ｌ，
１９８９，５５（１４）：１３８８，
［１４］Ｎｅｍｎｉｃｈ Ｒ Ｊ，ＧＩａ８ｓ Ｊ Ｔ，ＬｕｃｏｖｓｋｙＧ，ｅｔ ａＬ［Ｊ］，ＪＶａｃ ｓｃｌＴ∞ｈ—
Ｏ
２１０
Ｏ ０
图１和图２分别是不同厚度的镍磷镀层于封孔前和封孔后 在１０“硝酸溶液中的典型动电位极化曲线。由不同厚度的镍 磷镀层封孔前、后在１０蹦硝酸溶液中的极化曲线可见ｚ总的来
看，封孔处理使镀层在ｌＯ蹦硝酸中的自腐蚀电位升高，自腐蚀 电流下降，表明封孔处理能降低镀层的腐蚀速度。
为了考察封孔处理后镍磷合金镀层的耐蚀性，将施镀
ｒ２］ＴｓａｉＨ，ＢｏｇｙＤＲ［Ｊ］．Ｊ Ｖａｃ ｓｃｉＴｅｃｈｎ０１·１９８７，Ａ５；３２８７
ｎ０１．１９８８，Ａ６（３）：１７８３．
［１５］ ＩｎｇｒａｍＤｃ，Ｍｃｃｏｒ舢ｃｋＡⅥ［Ｊ］．ＮｕｄＩｎ￥ｔｒＭｅｔｈ，１９８８，Ｂ３４：５８． Ｅ１６］Ｔｏｍｂｒｅ】ｌｏＴＡ．［刀．ＮｕｄｌｎｓｔｒＭｅｔｈ，１９８７，Ｂ２４／２４｝５１７． ［１７］ ｗａｎｇ Ｔｉａ丌ｍＩⅡ’ｗａ“ｇ ｗｅｉｌｃ，ｃ１１ｅｎ ＢｕＩｉａ【ｌｇ．［』］． Ｎｕｃｉ Ｉｎ ｓｌｒ
针对化学镀镍磷合金镀层存在孔隙、并且镀层孔隙率的大 小对镍磷合佥镀层的耐蚀性有重要影响的特点，研究镀后的封 孔工艺，对镀层存在的孔隙进行封闭，以提高镀层的耐蚀性、保 障镀镍工件、设备的防腐蚀功能的可靠性是十分必要的。为此， 本文对自行开发的ＮＦ＊１封孔处理工艺的封孔处理效果进行了 分析研究。
２实验
本实验所采用的镍磷合金化学镀工艺为ＡＥＮ５４０”１。试样 的尺寸为２５ｍｍ×２５ｍｍ。镀层厚度由施镀时间所控制，施镀时 间分别为：ｌ ５ｍｉｎ、３５ｍｉｎ、６０ｍｉｎ、９０ｍｉｎ、１２０ｍｉｎ、１５０ｍｉｎ、 １８０ｍｉｎ、２１０ｍｉｎ，封孔液为自行开发的以铬酸盐为主、古有醇类 化台物和促进剂的ＮＦ－１处理液。封孔工艺为：室温封孔、水 洗、自然干燥。镀层孔隙率测试采用涂膏法，并与未封孔时镀层 的孔隙率测试结果进行对比。
９０ｍｉｎ的试样进行封孔处理，同时为了解封孔后镀层表面形成 的盐膜的溶水性，在封孔处理后、干燥前进行水洗，然后对这两 种封孔处理的镍磷合金试样在３．５“Ｎａｃｌ溶液中测试其极化
曲线．并与未经封孔处理的同样厚度的镍磷镀层在相同条件下 的极化曲线进行比较，其结果如图３所示。相应的电化学参数 见表２。与在１０％硝酸溶液中的情况一样．镍磷镀层经封孔处
车同施镀时间的镍磷合佥镀层模拟具有不同孔隙率的镍磷合金
镀层．并采用涂膏法对封孔前、后镍磷台空镀层的轧隙率进行了
测定。结果表明：经封孔处理的镍磷合金棱层的孔隙率太幅度 下降。采用动电位极化技术黜试了镍磷舍金镀层封孔处理前、
后的极化曲线，发现：经封孔处理后的镍磷合金镀层，腐蚀电位
正移，腐蚀电流减小。通过扫描电镜观察了封孔处理后镍磷舍
溶液３．５％ＮａＣｌ） Ｔａｂｌｅ ２ Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏ￡Ｎｉ—Ｐ ａＩｌｏｙ ｃｏａｔｉｎｇｓ ｂ｝
ｆ。ｒｅ ａｎｄ ８ｆｔｅｒ ｓｅａｋｄ（ｐＩａｔｉｎｇ ｔｉｍｅ ９０ｍｉｎ。３．５％ＮａＣｌ
图２施镀６Ｑｍｉｎ试样封孔前、后在ｌＯ％硝酸中极化廿媛 Ｆｉｇ ２ Ｔｈｅ ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ ｃｕｒｖｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｕｎｓｅａＩｅｄ ｎｎｄ ｓｅａｌｅｄ ｃｏａｔｉｎｇｓ
４结论
（１）７射线辐照ＤＬｃ薄膜时，ｓＰｃ—ｃ键有增加的趋势． 类金刚石特征更加明显．其结构得到改善。
（２） 红外和Ｒａｍａｎ光谱分析表明：７射线辐照使ＤＬＣ薄 膜中ｓＰｃ—Ｈ键及ｓＰ２ｃ—Ｈ键减少。当辐照剂量达ｌｏ× １０４Ｇｙ时，ｓＰ３ｃ—Ｈ键约减少了５０％，与此同时，氢原子结合成 氢分子并从膜中放出。
镍磷台金镀层表面孔脒的尺寸及数量对镍磷合金镀层的耐 蚀性起着决定性的作用。在大多数腐蚀性介质中，镍磷合金镀 层相对碳钢基体是阴极。如果镀层存在孔隙，尤其是形成直达 基体的通孔时，腐蚀性介质就能穿过镀层直接与基体发生化学 反应，那么，在大阴极（镍磷台金镀层）小阳极（碳钢）的耦舍作用 下，碳钢就会加速腐蚀，最终使镀层失去保护作用，直到失效。 所以，对于镍磷台金镀层必须特别注意控制孔腺的形成，特别是 那些直达基体的通孔。只有这样，才能使镍磷合金镀层作为一 种既经济、叉具高耐蚀性的保护措施应用于碳钢基材发挥更加 有效的作用。
（３）ＤＬｃ薄膜经７射线辐照后．电阻率呈增加趋势，当辐
［３］ Ａｄｄ Ｍ Ｅ，Ａｍｉｒ ｏ．ｅｔ ａ１．［Ｊ］．Ｊ ＡｐｐＪ Ｐｈｙｓ，１９８９．６６：３２４８．
［４］ Ｂａｒ３ｈ【【ｈ Ｈ ｃ，ｓ止Ｓ０ｍａ，ｅｔ ａ【．［Ｊ１．Ｔｈｉｎ Ｓｏｉｌｄ Ｆｉｌｍｓ，Ｉｇ蛳，
２５８：１２３．
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