化学镀镍溶液的基本组成
化学镀镍溶液的组成及其作用
化学镀镍溶液的组成及其作用主盐：化学镀镍溶液中的主盐就是镍盐，一般采用氯化镍或硫酸镍，有时也采用氨基磺酸镍、醋酸镍等无机盐。
早期酸性镀镍液中多采用氯化镍，但氯化镍会增加镀层的应力，现大多采用硫酸镍。
目前已有专利介绍采用次亚磷酸镍作为镍和次亚磷酸根的来源，一个优点是避免了硫酸根离子的存在，同时在补加镍盐时，能使碱金属离子的累积量达到最小值。
但存在的问题是次亚磷酸镍的溶解度有限，饱和时仅为35g/L。
次亚磷酸镍的制备也是一个问题，价格较高。
如果次亚磷酸镍的制备方法成熟以及溶解度问题能够解决的话，这种镍盐将会有很好的前景。
还原剂：化学镀镍的反应过程是一个自催化的氧化还原过程，镀液中可应用的还原剂有次亚磷酸钠、硼氢化钠、烷基胺硼烷及肼等。
在这些还原剂中以次亚磷酸钠用的最多，这是因为其价格便宜，且镀液容易控制，镀层抗腐蚀性能好等优点。
络合剂：化学镀镍溶液中的络合剂除了能控制可供反应的游离镍离子的浓度外，还能抑制亚磷酸镍的沉淀，提高镀液的稳定性，延长镀液的使用寿命。
有的络合剂还能起到缓冲剂和促进剂的作用，提高镀液的沉积速度。
化学镀镍的络合剂一般含有羟基、羧基、氨基等。
在镀液配方中，络合剂的量不仅取决于镍离子的浓度，而且也取决于自身的化学结构。
在镀液中每一个镍离子可与6个水分子微弱结合，当它们被羟基，羟基，氨基取代时，则形成一个稳定的镍配位体。
如果络合剂含有一个以上的官能团，则通过氧和氮配位键可以生成一个镍的闭环配合物。
在含有0.1mol的镍离子镀液中，为了络合所有的镍离子，则需要含量大约0.3mol的双配位体的络合剂。
当镀液中无络合剂时，镀液使用几个周期后，由于亚磷酸根聚集，浓度增大，产生亚磷酸镍沉淀，镀液加热时呈现糊状，加络合剂后能够大幅度提高亚磷酸镍的沉淀点，即提高了镀液对亚磷酸镍的容忍量，延长了镀液的使用寿命。
不同络合剂对镀层沉积速率、表面形状、磷含量、耐腐蚀性等均有影响，因此选择络合剂不仅要使镀液沉积速率快，而且要使镀液稳定性好，使用寿命长，镀层质量好。
化学镀镍溶液的组成及其作用
化学镀镍溶液的组成及其作用work Information Technology Company.2020YEAR化学镀镍溶液的组成及其作用主盐：化学镀镍溶液中的主盐就是镍盐，一般采用氯化镍或硫酸镍，有时也采用氨基磺酸镍、醋酸镍等无机盐。
早期酸性镀镍液中多采用氯化镍，但氯化镍会增加镀层的应力，现大多采用硫酸镍。
目前已有专利介绍采用次亚磷酸镍作为镍和次亚磷酸根的来源，一个优点是避免了硫酸根离子的存在，同时在补加镍盐时，能使碱金属离子的累积量达到最小值。
但存在的问题是次亚磷酸镍的溶解度有限，饱和时仅为35g/L。
次亚磷酸镍的制备也是一个问题，价格较高。
如果次亚磷酸镍的制备方法成熟以及溶解度问题能够解决的话，这种镍盐将会有很好的前景。
还原剂：化学镀镍的反应过程是一个自催化的氧化还原过程，镀液中可应用的还原剂有次亚磷酸钠、硼氢化钠、烷基胺硼烷及肼等。
在这些还原剂中以次亚磷酸钠用的最多，这是因为其价格便宜，且镀液容易控制，镀层抗腐蚀性能好等优点。
络合剂：化学镀镍溶液中的络合剂除了能控制可供反应的游离镍离子的浓度外，还能抑制亚磷酸镍的沉淀，提高镀液的稳定性，延长镀液的使用寿命。
有的络合剂还能起到缓冲剂和促进剂的作用，提高镀液的沉积速度。
化学镀镍的络合剂一般含有羟基、羧基、氨基等。
在镀液配方中，络合剂的量不仅取决于镍离子的浓度，而且也取决于自身的化学结构。
在镀液中每一个镍离子可与6个水分子微弱结合，当它们被羟基，羟基，氨基取代时，则形成一个稳定的镍配位体。
如果络合剂含有一个以上的官能团，则通过氧和氮配位键可以生成一个镍的闭环配合物。
在含有0.1mol的镍离子镀液中，为了络合所有的镍离子，则需要含量大约0.3mol的双配位体的络合剂。
当镀液中无络合剂时，镀液使用几个周期后，由于亚磷酸根聚集，浓度增大，产生亚磷酸镍沉淀，镀液加热时呈现糊状，加络合剂后能够大幅度提高亚磷酸镍的沉淀点，即提高了镀液对亚磷酸镍的容忍量，延长了镀液的使用寿命。
化学镀镍艺配方
Sample
Substructure Sample 1 Sample 2 Sample 3
他们的工作是研究从柠檬酸镀液中电沉积镍一钨合金， 镀液在高温下进行。阴极是一个钢筒，钢筒内部按装上阳极， 仅在钢筒内的表面被镀覆。
4
1 化学镀镍历史（3）
镀层显示出很高的内应力，Brenner和Riddell认为存在柠檬 酸的氧化产物。为了解决这个问题，他们加入了一定量的还 原剂次亚磷酸盐。这时他们发现钢筒的外表除此以外镀上镍， 而且电流效率非常高，达到理论值的120%，这个结果说明 发生了类似电沉积的化学反应---发明化学镀镍。
2.2
羟基乙酸
HOCH2COOH
-
乙二胺
H2NCH2CH2COOH
13.5
丙二酸
HOOOCH2COOH
4.2
焦磷酸
H2O3POPO3H2
5.3
苹果酸
HOOOCH2CH(OH)COOH
3.4
21
4 化学镀镍溶液组成（7）
3) 配位体
丁二酸
水杨酸 酒石酸 苯二甲酸
乳酸 羟基醋酸
甘氨酸
22
4 化学镀镍溶液组成（8）
19
4 化学镀镍溶液组成（5）
3) 配位体
• 化学镀镍溶液经过几个循环（MTO）之后，必须补充镀液 中的配位体，以避免因生成亚磷酸镍而使镀液成糊状。
• 配位体对镀镍磷合金化学镀层耐蚀性影响深刻，同镍离子 生成五元环和六元环鳌合物的配位体所组成的镀液，其镀 层耐盐雾试验性能最佳。一般说来强络合剂比弱络合剂获 得的镀层磷含量高。
4 ) 缓冲剂 由于化学镀镍反应过程中，副产物氢离子的产生，所
以在沉积过程中溶液的pH值会连续下降。缓冲剂能有效 地稳定溶液的pH值。缓冲NaA和H+反应如下：
四车间化学镀镍电镀溶液主成份的分析方法研究
研究 ・ Ｉ艺 ・ 用 应
四车间化学镀镍 电镀溶液主成份的分析方法研究
治 金处 王 亚 军
摘要 ： 文研 究 了化学镀镍 电镀溶 液主 盐 的组成 ， 本 并针对 其 主成份 进行 了方法 的可行性 研
究， 对分析结果进行 了讨论。通过方法的准确度和精密度试验证 明， 该方法能够满足我公司 日 常分析工作。 关键词： 化学镀镍 硫酸镍 次亚磷酸钠 柠檬酸钠
在酸性热溶液中， 高锰酸钾能定量地将
２ ５ 试剂的条件试验 ．
１ 盐 酸 的用量试 验 ： 液是 弱酸 性 ， ） 镀 要 保 证在 强酸 性条件 下 氧化 ， 必须有 足够 的酸 。 经 试 验证 明 ２ 升 以上 已足够 ， 用 ２ ０毫 采 ５毫
升。
强还 原 剂 次亚 磷 酸钠 能 定量 被碘 氧 化 ， 余 剩
的碘 ， 以淀粉 为指 示剂 ， 用硫 代硫 酸钠 标准 溶 液滴 定 。
Ｎａ Ｐ Ｈ２ Ｏ２ ＋ Ｉ ＋ Ｈ２ — Ｎａ Ｐ ３ ２ Ｏ Ｈ２ Ｏ ＋
２ Ｉ Ｈ
２ 放 置 时 间 的试 验氧化 时 间 比较 长 ， 需 经试 验证 明在
（ Ｓ Ｎｉ Ｏ４・６ Ｏ ） ／ ＝ ＣＥＴ Ｈ２ ｇ Ｌ ＤＡ× Ｖ ×
１ １ 方法 原理 ． 在Ｐ Ｈ＝ １ ０的 氨 性缓 冲溶 液 中 ， 以紫 脲
２ ２ ８５÷ ５ ６ ．
Ｃ 叽 —— Ｅ Ａ 标准溶 液 的摩尔 浓度 ； ＤＴ
酸 铵为指 示剂 ， Ｅ Ａ 标 准溶 液滴 定 硫酸 用 ＤＴ
上述问题 ， 我们通过查阅大量的文献资料 ， 对
构 成 溶 液 中 的主 要 成 份 进 行 分 析研 究 和 试 验 ， 验证 ， 经 确定并 完成 了对该 电镀溶 液 主盐 的分 析 方法 研究 ， 为车 间 的生 产 和 质量 控 制
化学镀镍液的主要组成及其作用
化学镀镍液的主要组成及其作用优异的镀液配方对于产生最优质的化学镀镍层是必不可少的。
化学镀镍溶液应包括：镍盐、还原剂、络合剂、缓冲剂、促进剂、稳定剂、光亮剂、润湿剂等。
主盐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要的镍离子。
早期曾用过氯化镍做主盐，但由于氯离子的存在不仅会降低镀层的耐蚀性，还产生拉应力，所以目前已很少有人使用。
同硫酸镍相比用醋酸镍做主盐对镀层性能是有益的。
但因其价格昂贵而无人使用。
其实最理想的镍离子来源应该是次磷酸镍，使用它不至于在镀浴中积存大量的硫酸根，也不至于在使用中随着补加次磷酸钠而带入大量钠离子，同样因其价格因素而不能被工业化应用。
目前应用最多的就是硫酸镍，由于制造工艺稍有不同而有两种结晶水的硫酸镍。
因为硫酸镍是主盐，用量大，在镀中还要进行不断的补加，所含杂质元素会在镀液的积累，造成镀液镀速下降、寿命缩短，还会影响到镀层性能，尤其是耐蚀性。
所以在采购硫酸镍时应该力求供货方提供可靠的成分化验单，做到每个批量的质量稳定，尤其要注意对镀液有害的杂质尤其是重金属元素的控制。
还原剂用得最多的还原剂是次磷酸钠，原因在于它的价格低、镀液容易控制，而且合金镀层性能良好。
次磷酸钠在水中易于溶解，水溶液的pH值为6。
是白磷溶于Na OH中，加热而得到的产物。
目前国内的次磷酸钠制造水平很高，除了国内需求外还大量出口。
络合剂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、寿命长短主要取决于络合剂的选用及其搭配关系。
络合剂的第一个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。
如果镀液中没有络合剂存在，由于镍的氢氧化物溶解度较小，在酸性镀液中便可析出浅绿色絮状含水氢氧化镍沉淀。
化学镀镍实验报告
化学镀镍实验报告化学镀镍实验报告一、实验目的本次实验的目的是通过化学方法对金属表面进行镀镍处理，探究镀镍的原理及影响因素，并观察不同条件下的镀镍效果。
二、实验原理化学镀镍是利用电解液中的镍离子在电流作用下还原到金属表面，形成一层均匀、致密的镍层的过程。
其原理主要包括以下几个方面：1. 镀液的组成：镀液一般由镍盐、酸性物质和添加剂组成。
镍盐提供镍离子，酸性物质调节溶液的酸碱度，添加剂则用于调节镀液的性能，如增加镀液的导电性、改善镀层的质量等。
2. 镀液的电解过程：在电解槽中，阳极是镍片，阴极是需要镀镍的金属。
当外加电源施加电流后，阳极上的镍片溶解成镍离子，并在电解槽中游离。
而金属阴极表面则发生还原反应，将镍离子还原成镍金属，并在金属表面生成一层镍层。
3. 镀液的条件：镀液的温度、pH值、镀液中的镍离子浓度以及电流密度等条件都会对镀层的质量和形貌产生影响。
合适的条件能够得到均匀、致密的镀层，而不合适的条件则可能导致镀层不均匀、孔洞较多。
三、实验步骤1. 实验前准备：清洗金属试样，去除表面的油污和氧化物，保证试样表面干净。
2. 镀液的配制：按照一定比例将镍盐、酸性物质和添加剂溶解在适量的水中，搅拌均匀。
注意控制镀液的pH值和浓度。
3. 实验操作：将金属试样作为阴极，与阳极（镍片）一起放入电解槽中，保证试样与阳极的距离适当。
调节电源，使电流通过试样，开始镀镍反应。
4. 观察实验现象：实验过程中，观察金属试样表面的变化情况。
注意观察镀层的均匀性、光泽度以及有无孔洞等。
5. 实验结束：实验一定时间后，关闭电源，取出试样，用水冲洗干净，再用酒精擦拭试样表面，使其干燥。
四、实验结果与分析通过实验观察，我们可以得出以下结论：1. 镀液的浓度：镀液中镍离子的浓度越高，镀层的厚度也会增加，但过高的浓度可能会导致镀层不均匀。
因此，在实验中需要控制好镀液的浓度。
2. 镀液的pH值：镀液的pH值对镀层的质量和形貌有很大影响。
化学镀镍原理
化学镀镍原理化学镀镍镀液主要由金属盐、还原剂、pH缓冲剂、稳定剂或络合剂等组成。
镍盐用得最多的是硫酸盐，还有氯化物或者醋酸盐。
还原剂主要是亚磷酸盐、硼氢化物等。
pH缓冲剂和络合剂通常采用的是氨或氯化铵等。
以次亚磷酸钠作还原剂的化学镀镍是目前使用最多的一种。
其反应机理如下。
在酸性环境：Ni2++H2PO2+H20—Ni+H2P03-+2H+在碱性环境：[NiXn ]2++H2PO3-+30H一一Ni+HP032-+nX+2H2磷的析出反应如下:H2PO2-+2H+一P+2H2O2H2PO2-—P+HPO32-+H++H2OH2PO2-+4H+H+一PH3+2H2O化学镀镍的沉积速度受温度、pH值、镀液组成和添加剂的影响。
通常温度上升，沉积速度也上升。
每上升l0℃，速度约提高2倍。
pH值是最重要的因素，对反应速度、还原剂的利用率、镀层的性质都有很大的影响。
镍盐浓度的影响不是很主要的，次亚磷酸钠的浓度提高，速度也会相应提高，但是到了一定限度以后反而会使速率下降。
每还原lmol的镍，需消耗3mol的次磷酸盐(即1g镀层消耗5．4g的次亚磷酸钠)。
同时，一部分次亚磷酸盐在镍表面催化分解。
常常以利用系数来评定次亚磷酸盐的消耗效率，它等于消耗在还原金属上的次亚磷酸盐与整个反应中消耗的次亚磷酸盐总量的比：次亚磷酸盐的利用系数与溶液成分如缓冲剂和配位体的性质和浓度有关。
当其他条件相同时，在镍还原速度高的溶液里，利用系数也高。
利用系数随着装载密度的加大而提高。
在酸性环境里，可以用只含镍离子和次亚磷酸盐的溶液化学镀镍，但是为了使工艺稳定，必须加入缓冲剂和络合剂。
因为化学镀镍过程中生成的氢离子使反应速度下降乃至停止。
常用的有醋酸盐缓冲体系，也有用柠檬酸盐、羟基乙酸盐、乳酸盐等。
络合物可以在镀液pH值增高时也保持其还原能力。
当调整多次使用的镀液时，这一点很重要，因为在陈化的镀液里，亚磷酸的积累会增加，如果没有足够的络合剂，镀液的稳定性会急剧下降。
表面工程学-06化学镀
2)初生态原子氢吸附催化金属表面而使之活化，使镀 液中的镍离子还原，在催化金属表面上沉积金属镍。
第6章
化学镀
二、化学镀镍
二、化学镀镍
1、化学镀镍的基本原理 3)随着次亚磷酸根的分解，还原成磷：
4)镍原于和磷原子共同沉积而形成Ni-P合金过饱和的 固溶体。
第6章
化学镀
二、化学镀镍
二、化学镀镍
2、化学镀镍的镀液组成
第6章
化学镀
一、化学镀的原理与特点
一、化学镀的原理与特点
化学镀：在催化条件下发生的氧化—还原反应。 镀液组成：由金属离子、络合剂、还原剂、稳定剂、 缓冲剂等组成。 实施条件：金属的沉积反应只发生在具有催化作用的 工件表面，溶液本身相对稳定，自发发生氧化—还原 反应的速度极快，以保证溶液在较长的时间内不会因 自然分解而失效。 金属：由还原剂提供的电子使金属离子还原而成。
一、化学镀的原理与特点
2、化学镀的特点 ①无需外加电源，无电力线影响，即使形状复杂的工 件表面均可得到均匀的镀层； ②经过适当处理后，可在金属、非金属、半导体上直 接镀覆； ③镀层致密、空隙少，硬度高。
第6章
化学镀
一、化学镀的原理与特点
一、化学镀的原理与特点
3、化学镀常用还原剂 次硫酸盐、甲醛、硼氢化物、胺基硼烷、肼等。
第6章
化学镀
二、化学镀镍
二、化学镀镍
3、化学镀镍的组织结构 ①磷含量对化学镀Ni-P合金结构的影响
第6章
化学镀
二、化学镀镍
二、化学镀镍
3、化学镀镍的组织结构 ①磷含量对化学镀Ni—P合金结构的影响 随P%的增加：
晶态 → 晶态＋微晶 → 微晶 → 微晶＋非晶态 → 非晶态 ＜4.5 5～6 6～7 7～8 ＞9
化学镀镍工艺
化学镀镍工艺化学镀镍是一种常用的金属表面处理技术，通过在金属表面形成一层镍的保护层，可以提高金属的耐腐蚀性能、抗磨损性能和外观美观度。
本文将介绍化学镀镍的工艺流程、原理和应用领域。
一、化学镀镍的工艺流程化学镀镍的工艺流程主要包括前处理、电镀和后处理三个步骤。
1. 前处理前处理是为了保证镀层的质量和附着力，通常包括以下几个步骤：（1）清洗：将待镀件浸泡在碱性或酸性清洗液中，去除表面的油污、氧化物和其他杂质。
（2）酸洗：使用酸性溶液，去除金属表面的氧化物和锈蚀物，提高镀层的附着力。
（3）活化：使用酸性或碱性活化液，去除酸洗产生的氢氧化物，为镀镍做好准备。
2. 电镀电镀是化学镀镍的核心步骤，主要是将金属离子还原成金属沉积在待镀件表面。
电镀过程中，需要控制电流密度、温度和镀液成分等因素，以获得理想的镀层性能。
化学镀镍主要有以下几种方法：（1）电解镀镍：将待镀件作为阴极，将镍盐溶液作为阳极，施加电流，使镍离子在待镀件表面还原成金属沉积。
（2）化学还原镀镍：利用化学反应将镍离子还原成金属沉积在待镀件表面，无需外加电流。
3. 后处理后处理是为了提高镀层的质量和外观，通常包括以下几个步骤：（1）酸洗：将镀层浸泡在酸性溶液中，去除表面的氢氧化物和杂质。
（2）抛光：使用机械或化学方法，提高镀层的光亮度和平整度。
（3）清洗：将镀件浸泡在清水中，去除残留的酸洗液和其他杂质。
（4）干燥：将镀件进行烘干，确保镀层完全干燥。
二、化学镀镍的原理化学镀镍的原理是利用电化学反应将金属离子还原成金属沉积在待镀件表面。
在电镀过程中，镍离子在电解液中发生还原反应，得到金属镍，并沉积在待镀件表面。
镀层的厚度可以通过控制电镀时间来调节。
化学镀镍的镀液主要由镍盐、镉盐和其他添加剂组成。
镀液中的镍离子和镉离子通过电解反应分别还原成金属镍和金属镉，镀液中的添加剂可以调节镀层的成分、结构和性能。
三、化学镀镍的应用领域化学镀镍广泛应用于装饰、防腐和电子等领域。
化学镀镍(无解电镀镍介绍)
化学镀镍介绍化学镀镍的定义与分类化学镀镍，又称为无电解镀镍，是在金属盐和还原剂共同存在的溶液中靠自催化的化学反应而在金属表面沉积了金属镀层的新的成膜技术。
化学镀镍所镀出的镀层为镍磷合金，按其磷含量的不同可分为低磷、中磷、高磷三大类，磷含量低于3%的称为低磷，磷含量在3-10%的为中磷，高于10%的为高磷，其中中磷的跨度比较大，一般我们常见的中磷镀层为6-9%的磷含量。
当然，本站主要介绍的是化学镀镍磷合金，有时为了方便我们简称化学镀了，而且EN也是化学镀镍简称。
但化学镀不仅此一种镀种，比较成熟的还有化学镀铜，化学镀金，化学镀锡，还有一种复合镀层。
其它镀种的市场占有量不足总量的1%，本站不做重点介绍。
化学镀镍的特点与发展简史化学镀镍的历史与电镀相比，比较短暂，在国外其真正应用到工业仅仅是70年代末80年代初的事。
1844年，Wurtz发现金属镍可以从金属镍盐的水溶液中被次磷酸盐还原而沉积出来。
经过了很多年1911年Bretau等研究者发表了有关次磷酸盐对镍盐的还原反应的研究的报告。
但那时的化学镀镍溶液极不稳定，自分解严重，只能得到黑色粉末状镍沉积物或镍镜附着物镀层，没有实际价值。
化学镀镍技术的真正发现并使它应用至今是在1944年，美国国家标准局的 A.Brenner和G.Riddell的发现，他们发现了克服沉积出粉末状镍的配方，于1946年和1947年两年中发表了很有价值的研究报告。
化学镀镍工艺的庆用比实验室研究成果晚了近十年。
第二次世界大战以后，美国通用运输公司对这种工艺发生了兴趣，他们想在运输烧碱筒的内表面镀镍，而普通的电镀方法无法实现，五年后他们研究了发展了化学镀镍磷合金的技术公布了许多专利。
1955年造成了他们的第一条试验生产线，并制成了商业性有用的化学镀镍溶液，这种化学镀镍溶液的商业名称为“Kanigen”。
目前在国外，特别是美国、日本、德国化学镀镍已经成为十分成熟的高新技术在各个工业部门得到了广泛的应用。
化学镀镍溶液的组成及其作用分解
化学镀镍溶液的组成及其作用分解化学镀镍溶液是一种用于表面电镀的溶液，主要由镍盐、酸性物质和添加剂组成。
它被广泛应用于金属制品、电子元件、机械零件等的防锈、美化和改善机械性能的处理过程中。
本文将详细介绍化学镀镍溶液的组成、工作原理及其分解过程。
1.镍盐：溶液中主要使用的镍盐有硫酸镍、氯化镍、亚硫酸镍等。
其中，硫酸镍是最常用的镍盐，因为它的稳定性较好，易于携带电流，并且能够提供均匀的镍沉积。
2.酸性物质：酸性物质通常用来维持溶液的酸性，促进化学反应的进行。
常用的酸性物质有硫酸、硫酸铵、硝酸等。
这些酸性物质能够提供足够的阳极溶解速度以及合适的酸度，使溶液保持适当的pH值。
3.添加剂：添加剂是为了改善镀层的质量和性能而添加的物质。
常见的添加剂有浸湿剂、抗氢脆剂、增塑剂等。
浸湿剂能够降低液面张力，提高液体在被镀物表面的附着力；抗氢脆剂则能够减少镀层的氢脆性；增塑剂则能够改善镀层的延展性和硬度。
1.镀液的制备：将适量的镍盐和酸性物质加入溶液中，通过加热和搅拌使其充分溶解，形成镀液。
在一定的温度和酸度条件下，镍盐会被还原成可以沉积到被镀物表面的镍离子。
2.镍离子的还原：在设定好的电流密度下，通过外加电流，将镍离子电化学还原成镍原子，并沉积在被镀物表面。
还原的反应方程式为：2e-+Ni2+→Ni(s)。
镀液中的酸性物质起到调节镀液酸度和加速反应速率的作用。
3.镀层的形成：镍原子在被镀物表面逐渐沉积，并与被镀物表面的金属原子结合，形成均匀的镀层。
镍镀层具有很好的耐腐蚀性、硬度和光亮度。
化学镀镍溶液的分解主要是由于溶液中镍盐的浓度过高、酸性物质过饱和或添加剂老化等原因引起的。
当镍盐浓度过高时，溶液变得不稳定，易于析出镍，从而导致分解。
当酸性物质过饱和时，溶液的酸度过高，容易引起溶液的结晶析出。
总结而言，化学镀镍溶液的组成主要包括镍盐、酸性物质和添加剂。
镀液通过电化学还原的方式将镍离子沉积到被镀物表面形成镀层，从而实现对被镀物的防锈、美化和改善机械性能的作用。
化学镀镍溶液的组成及其作用全解
化学镀镍溶液的组成及其作用全解1.镍盐：化学镀镍溶液中最主要的组成部分是镍盐，常用的镀镍溶液中常使用的镍盐是硫酸镍、氯化镍、醋酸镍等。
镍盐在溶液中能够提供充足的镍离子，以便进行镀层的生成。
2.水溶剂：镀镍溶液通常使用水作为溶剂。
水作为一种具有良好溶解性的溶剂，能够保持镀液的稳定性和流动性，以便更好地进行镀层的形成。
3.酸性：镀镍溶液通常是酸性的，这是因为酸性条件有利于镍盐的离解和溶解，同时有助于氢气的析出。
常用的酸性镀镍溶液主要有硫酸镍溶液和氯化镍溶液。
4.缓冲剂：为了保持镀液的稳定性，以及调节镀液的pH值，镀镍溶液中通常添加有缓冲剂。
常用的缓冲剂有琼脂和氢氧化铵等，它们能够有效地控制溶液的酸碱度，使得镀液酸碱度的变化对镀层品质影响降到最低。
5.活化剂：为了促进镀液中的镍离子的离解和氢气的析出，镀镍溶液中通常添加有一种或多种活化剂。
常见的活化剂有硫酸、硝酸和氯化物等，它们能够提高镀液的电导率，加速镀液中的电子传递速度。
化学镀镍溶液中的镀层生成主要是通过电化学反应来实现的。
反应过程主要包括离子的离解、运移、还原反应和析出等环节。
镀液中的镍离子在阳极处受到氧化，转化为镍离子，而金属表面处的阳极则发生还原反应，电子从镍离子中传递到阳极表面，使镍离子还原成镍金属，最终得到均匀的镀层。
化学镀镍溶液的主要作用是在金属表面形成一层镍金属的保护层，以增强材料的耐腐蚀性能和机械强度。
镀层可以提高材料的表面硬度、耐磨性和耐热性，同时还能够改善材料的导电性和焊接性能。
镀层的形成还可以保护被镀金属表面免受氧化和腐蚀的侵害，延长材料的使用寿命。
此外，化学镀镍溶液还可以应用于陶瓷、塑料等非金属材料的表面修饰，以增加其金属质感和装饰效果。
镀镍还可以用于半导体材料的制备、电子元器件的制造和航空航天等领域的应用。
需要注意的是，在进行化学镀镍工艺时，应严格控制镀液的成分和操作条件，以确保镀层的质量和性能。
此外，也要注意镀液的处理和废液的处理，以防止对环境和健康造成负面影响。
镀液的配制
酸性镀液的配制
镀液的配制
①按配制镀液的体积分别称量出计算量的各种药品；
②将各种药品分别预先溶解好，并过滤，由于硫酸镍在室温水中溶解速度很慢，所以需用热水并在不断搅拌下溶解。
③在镀槽中注入约1/2计算量的蒸馏水，依次加入预先溶解好并经过过滤的乳酸、丙酸，金属主盐硫酸镍；
④加入醋酸钠；
⑤在搅拌条件下加入预先溶解好并过滤的次磷酸钠；
⑥测量pH值，并在搅拌下用10%氢氧化钠或10%硫酸溶液调整到工艺规定范围；
⑦补充蒸馏水到计算量；
⑧加入硫尿。
搅拌均匀。
过滤镀液。
配制溶液时应注意不能将主盐及还原剂的浓溶液混合，以避免分解。
碱性镀液的配制
化学镀镍溶液必须用蒸馏水或去离子水配制，配制程序一般为：
①按配制镀液的体积分别称量出计算量的各种药品；
②将各种药品分别预先溶解好，并过滤，由于硫酸镍在室温水中溶解速度很慢，所以需用热水并在不断搅拌下溶解。
③在镀槽中注入约1/2计算量的蒸馏水，依次加入预先溶解好并经过过滤的柠檬酸纳和三乙醇胺，硫酸镍；
⑤在搅拌条件下加入预先溶解好并过滤的次磷酸钠；
⑥测量pH值，并在搅拌下用10%氢氧化钠或10%硫酸调整到工艺规定范围；
⑦补充蒸馏水到计算量；过滤镀液。
配制溶液时应注意不能将主盐及还原剂的浓溶液混合，以避免分解。
化学镀镍溶液的成分分析
化学镀镍溶液的成分分析镀镍盐是化学镀镍溶液的主要组成部分，它提供了镀镍过程中所需的镍离子。
常用的镀镍盐包括硫酸镍、氯化镍和镍硝酸盐。
硫酸镍是最常用的镀镍盐之一，它具有较好的稳定性和镍离子的释放能力。
氯化镍在一些特殊的应用中也很常见，它可以提供较高的镀速和较高的镍浓度。
镍硝酸盐在一些场合中更为适用，它能够提供较为稳定的镀液pH值。
添加剂是化学镀镍溶液中的辅助成分，它们的存在可以改善镀层的光洁度、耐腐蚀性和附着力。
常用的添加剂包括湿润剂、缓冲剂、复合剂和翻转剂。
湿润剂能够促进溶液中的镍离子与基材之间的湿润性，提高镀液的渗透性。
缓冲剂可以控制镀液的pH值，保持其稳定性。
复合剂由多种化合物组成，它们可以同时提供镀液的稳定性和镀层的性能。
翻转剂则能够改善镀层的光洁度和外观。
溶剂在化学镀镍溶液中起着溶解和稀释的作用。
常用的溶剂包括水和有机溶剂。
水是最常用的溶剂，它具有良好的溶解性、稳定性和成本效益。
有机溶剂如醇类、醚类和酮类在一些特殊的应用中也很常见，它们可以改变镀液的表面张力、溶解度和挥发性。
化学镀镍溶液的成分分析是对其组成部分进行定量分析的过程。
常用的分析方法包括原子吸收光谱法、电感耦合等离子体发射光谱法和电化学分析法。
这些方法可以准确测量镀液中的镍离子浓度、添加剂浓度和控制参数，为镀液的配制和管理提供依据。
总之，化学镀镍溶液的成分主要包括镀镍盐、添加剂和溶剂。
了解镀液的成分分析有助于优化镀液的配比和工艺条件，提高镀层的性能和质量。
化学镀镍溶液的组成及其作用
化学镀镍溶液的组成及其作用主盐：化学镀镍溶液中的主盐就是镍盐，一般采用氯化镍或硫酸镍，有时也采用氨基磺酸镍、醋酸镍等无机盐。
早期酸性镀镍液中多采用氯化镍，但氯化镍会增加镀层的应力，现大多采用硫酸镍。
目前已有专利介绍采用次亚磷酸镍作为镍和次亚磷酸根的来源，一个优点是防止了硫酸根离子的存在，同时在补加镍盐时，能使碱金属离子的累积量到达最小值。
但存在的问题是次亚磷酸镍的溶解度有限，饱和时仅为35g/L。
次亚磷酸镍的制备也是一个问题，价格较高。
如果次亚磷酸镍的制备方法成熟以及溶解度问题能够解决的话，这种镍盐将会有很好的前景。
复原剂：化学镀镍的反响过程是一个自催化的氧化复原过程，镀液中可应用的复原剂有次亚磷酸钠、硼氢化钠、烷基胺硼烷及肼等。
在这些复原剂中以次亚磷酸钠用的最多，这是因为其价格廉价，且镀液容易控制，镀层抗腐蚀性能好等优点。
络合剂：化学镀镍溶液中的络合剂除了能控制可供反响的游离镍离子的浓度外，还能抑制亚磷酸镍的沉淀，提高镀液的稳定性，延长镀液的使用寿命。
有的络合剂还能起到缓冲剂和促进剂的作用，提高镀液的沉积速度。
化学镀镍的络合剂一般含有羟基、羧基、氨基等。
在镀液配方中，络合剂的量不仅取决于镍离子的浓度，而且也取决于自身的化学构造。
在镀液中每一个镍离子可与6个水分子微弱结合，当它们被羟基，羟基，氨基取代时，那么形成一个稳定的镍配位体。
如果络合剂含有一个以上的官能团，那么通过氧和氮配位键可以生成一个镍的闭环配合物。
在含有0.1mol的镍离子镀液中，为了络合所有的镍离子，那么需要含量大约0.3mol的双配位体的络合剂。
当镀液中无络合剂时，镀液使用几个周期后，由于亚磷酸根聚集，浓度增大，产生亚磷酸镍沉淀，镀液加热时呈现糊状，加络合剂后能够大幅度提高亚磷酸镍的沉淀点，即提高了镀液对亚磷酸镍的容忍量，延长了镀液的使用寿命。
不同络合剂对镀层沉积速率、外表形状、磷含量、耐腐蚀性等均有影响，因此选择络合剂不仅要使镀液沉积速率快，而且要使镀液稳定性好，使用寿命长，镀层质量好。
化学镀镍溶液的成分分析
这是一种测定化学镀镍浴稳定性的加速试验方法，可作为鉴别不同化学镀镍浴稳定性时的参考；亦可用于化学镀镍浴在使用过程中稳定性的监控，如果上述试验出现混浊时间明显加快，说明化学镀镍浴处于不稳定状态。
l二、化学镀镍溶液的组成与镀液成分设计常识
优异的镀液配方对于产生最优质的化学镀镍层是必不可少的。化学镀镍溶液应包括：镍盐、还原剂、络合剂、缓冲剂、促进剂、稳定剂、光亮剂、润湿剂等。
主盐
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要的镍离子。早期曾用过氯化镍做主盐，但由于氯离子的存在不仅会降低镀层的耐蚀性，还产生拉应力，所以目前已很少有人使用。同硫酸镍相比用醋酸镍做主盐对镀层性能是有益的。但因其价格昂贵而无人使用。其实最理想的镍离子来源应该是次磷酸镍，使用它不至于在镀浴中积存大量的硫酸根，也不至于在使用中随着补加次磷酸钠而带入大量钠离子，同样因其价格因素而不能被工业化应用。目前应用最多的就是硫酸镍，由于制造工艺稍有不同而有两种结晶水的硫酸镍。因为硫酸镍是主盐，用量大，在镀中还要进行不断的补加，所含杂质元素会在镀液的积累，造成镀液镀速下降、寿命缩短，还会影响到镀层性能，尤其是耐蚀性。所以在采购硫酸镍时应该力求供货方提供可靠的成分化验单，做到每个批量的质量稳定，尤其要注意对镀液有害的杂质尤其是重金属元素的控制。
化学镀镍配方成分-化学镀镍配方分析技术及生产工艺
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。
禾川化学引进国外配方破译技术，专业从事化学镍成分分析、配方还原、研发外包服务，为化学镍相关企业提供一整套配方技术解决方案。
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。
禾川化学技术团队具有丰富的分析研发经验，经过多年的技术积累，可以运用尖端的科学仪器、完善的标准图谱库、强大原材料库，彻底解决众多化工企业生产研发过程中遇到的难题，利用其八大服务优势，最终实现企业产品性能改进及新产品研发。
样品分析检测流程：样品确认—物理表征前处理—大型仪器分析—工程师解谱—分析结果验证—后续技术服务。
有任何配方技术难题，可即刻联系禾川化学技术团队，我们将为企业提供一站式配方技术解决方案！二、化学镀工艺化学镀工艺流程为：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。
该理论认为还原镍的物质实质上就是原子氢。
在以次亚磷酸盐为还原剂还原Ni2+时，可以以下式子表示其总反应：3NaH2PO2+3H2O+NiSO4→3NaH2PO3+H2SO4+2H2+Ni（1）也可表达为：Ni2++H2PO2-+H2O→H2PO3-+2H++Ni（2）其过程可分为以下四步：首先，加热化学沉积镍-磷合金镀液，此时镀液并未马上反应，而是金属首先进行催化，H2PO2-在水溶液中发生脱氧生成了 H2PO3-，同时释放出原子态活性氢。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
化学镀镍溶液的基本组成
优异的镀液配方对于产生最优质的化学镀镍层是必不可少的。
化学镀镍溶液应包括：镍盐、还原剂、络合剂、缓冲剂、促进剂、稳定剂、光亮剂、润湿剂等。
主盐
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要的镍离了。
早期曾用过氯化镍做主盐，由于氯离子的存在不仅会降低镀层的耐蚀性，还产生拉应力，所以目前已不再使用。
同硫酸镍相比用醋酸镍做主盐对镀层性能的有益贡献因其价格昂贵而被抵消。
其实最理想的镍离子来源应该是次磷酸镍，使用它不至于在镀浴中积存大量的硫酸根，也不至于使用中被加次磷酸钠而大量带入钠离子，同样因其价格因素而不能被工业化应用。
目前应用最多的就是硫酸镍，由于制造工艺稍有不同而有两种结晶水的硫酸镍。
因为硫酸镍是主盐，用量大，在镀中还要进行不断的补加，所含杂质元素会在镀液的积累，造成镀液镀速下降、寿命缩短，还会影响到镀层性能，尤其是耐蚀性。
所以在采购硫酸镍时应该力求供货方提供可靠的成分化验单，做到每个批量的质量稳定，尤其要注意对镀液有害的杂质元锌及重金属元素的控制。
还原剂
用得最多的还原剂是次磷酸钠，原因在于它的价格低、镀液容易控制，而且合金镀层性能良好。
次磷酸钠在水中易于溶解，水溶液的pH值为6。
是白磷溶于NaOH中，加热而得到的产物。
目前国内的次
磷酸钠制造水平很高，除了国内需求外还大量出口。
络合剂
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。
络合剂的第一个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。
如果镀注保没有络合剂存在，由于镍的氢氧化物溶液度较小，在酸性镀液中艰险可析出浅绿色絮状含水氢氧化镍沉淀。
硫酸镍溶于水后形成六水合镍离子，它有水解倾向，水解后呈酸性，这时即析出了氢氧化物沉淀。
如果六水合镍离子中有部分络合剂分子存在则可以明显提高其抗水解能力，甚至有可能在碱性环境中以镍离子形式存在。
不过，pH值增加，六水合镍离子中的水分子会被OH取代，促使水解加剧，要完全抑制水解反应，镍离子必须全部螯合以得到抑制水解的最大稳定性。
镀液中还有较多次磷酸根离子存大，但由于次磷酸镍溶液度较大，一般不致析出沉淀。
镀液使用后期，溶液中亚磷酸根聚集，浓度增大，容易析出白色的NiHPO3.6H2O沉淀。
加络合剂以后溶液中游离镍离子浓度大幅度降低，可以抑制镀液后期亚磷酸镍沉淀的析出。
络合剂的第二个作用就是提高沉积速度，加络合剂后沉积速度增加的数据很多。
加入络合剂使镀液中游离镍离子浓度大幅度下降，从质量作用定律看降低反应物浓度反而提高了反应速度是不可能的，所以这个问题只能从动力学角度来解释。
简单的说法是有机添加剂吸附在工件表面后，提高了它的活性，为次磷酸根释放活性原子氢提供更多的激活能，从而增加了沉积反应速度。
络合
剂在此也起了加速剂的作用。
能应用于化学镀镍中的络合剂很多，但在化学镀镍溶液中所用的络合剂则要求它们具有较大的溶解度、在溶液中存大的pH范围能与化学镀工艺要求一致，还存大一定的反应活性，价格因素不容忽视。
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。
在碱浴中则用焦磷酸盐、柠檬酸盐及铵盐。
不饱和脂肪酸很少用，因不饱和烃在饱和时要吸收氢原子，降低还原剂的利用率。
而常见的一元羧酸如甲酸、乙酸等则很少使用，乙酸常用作缓冲剂，丙酸则用作加速剂。
稳定剂
化学镀镍溶液是一个热力学不稳定体系，由于种种原因，如局部过热、pH值提高，或某些杂质影响不可避免的会在镀液中出现一些活性微粒——催化核心，使镀液发生激烈的自催化反应产生大量Ni —P黑色粉末，导致镀液短期内发生分解，逸出大量气泡，造成不可挽救的经济损失。
这些黑色粉末是高效催化剂，它们具有极大的比表面积与活性，加速了镀液的自发分解，几分钟内镀液将变成无色。
稳定剂的作用就在于抑制镀液的自发分解，使施镀过程在控制下有序进行。
稳定剂是一种毒化剂，即反催化剂，只需加入痕量就可以抑制镀液自发分解。
稳定剂不能使用过量，过量后轻则减低镀速，重则不再起镀。
稳定剂吸附在固体表面抑制次磷酸奶的脱氢反应，但不阻止次磷酸盐的氧化作用。
也可以说稳定剂掩蔽了催化活性中心，阻止了成核反应，但并不影响工件表面正常的化学镀镍过程。
我们大致把我们
从前用的稳定剂分为四类：
第六主族元素S、Se、Te的化合物；
某些含氧化合物；
重金属离子
溶性有机物。
以上所说的是以次磷酸根作还原剂为例子，但其基本原理在胺基硼化物浴中同样适用。
但强碱性的硼氢化钠浴及90度温度下，有些稳定剂往往会分解、沉淀而失效。
有报道说用铊盐效果不错。
另外，硝酸铊还能增加较低温度下镀浴的沉积速度。
铊盐能在Ni—B镀层中共沉积，有时高达6%的含量。
加速剂
为了增加化学镀的沉积速度，在化学镀镍溶液中还加入一些化学药品，它们有提高镀速的作用而被称为加速剂。
加速剂的作用机理被认为是还原剂次磷酸根中氧原子可以被一种外来的酸根取代形成配位化合物，或者说加速剂的阴离子的催化作用是由于形成了杂多酸所致。
在空间位阻作用下使H-P键能减弱，有利于次磷酸根离子脱氢，或者说增加了次磷酸的活性。
实验表明，短链饱和脂肪酸的阴离子及至少一种无机阴离子，有取代氧促进次磷酸根脱氢而加速沉积速度的作用。
化学镀镍中许多络合剂即兼有加速剂的作用。
缓冲剂
化学镀镍过程中由于有氢离子产生，使溶液pH值随施镀进程而逐渐降低，为了稳定镀速及保证镀层质量，化学镀镍体系必须具备缓
冲能力，也就是说使之在施镀过程中pH值不至于变化太大，能维持在一定pH值范围内的正常值。
某些弱酸（或碱）与其盐组成的混合物就能抵消外来少许酸或碱以及稀释对溶液pH值变化的影响，使之在一个较小范围内波动，这种物质称为缓冲剂。
缓冲剂缓冲性能好坏可用pH值与酸浓度变化图来表示，酸浓度在一定范围内波动而pH 值却基本不变的体系缓冲性能好。
化学镀镍溶液中常用的一元或二元有机酸及其盐类不仅具备络合镍离子的能力，而且具有缓冲性能。
在酸性镀浴中常用的HAC-NaAC 体系就有良好的缓冲性能，但醋酸根的络合能力却很小，它一般不做络合剂用。
其它组份
与电镀镍一样，在化学镀镍溶液中加入少许的表面活性剂，它有助于气体的逸出、降低镀层的孔隙率。
另外，由于使用的表面活性剂兼有发泡剂作用，施镀过程中在逸出大量气体搅拌情况下，镀液表面形成一层白色泡沫，它不仅可以保温、降低镀液的蒸发损失、减少酸味，还使许多县浮的脏物夹在泡沫中而易于清除，以保持镀件和镀液的清洁。
表面活性剂是这样一类物质，在加入很少量时就能大幅度地降低溶剂的表面张力界面张力，从而改变体系状态。
在固—液界面上由于固体表面上原子或分子的价键力是未饱和的，与内部原子或分子比较能量相对较高，尤其金属表面是属于高能表面之列，它与液体接触时表面能总是减小的。
换句话说，金属的固—气界面很容易被固—液界
面代替（润湿定义就是固体表面吸附的气体为液体取代）。
化学镀镍是一种功能性镀层，一般不做装饰用，故不要求光亮。
但有人将电镀镍用的光亮剂如苯基二磺酸钠用于酸性化学镀浴中收到一定效果。
蛋白质、萘磺酸、脂肪醇磺酸盐以及糖精等据报道在醋酸缓冲镀浴中也能起到光亮作用。
某些金属离子的稳定剂还兼有光亮剂的作用，如铬离子、铊离子、铜离子，认为是与Ni-P形成合金的原因。
加痕量铜离子因改变镀层结构而呈现镜面光亮的外观。
但目前很多厂家在化学镀的要求上都明确表面要无铬镀层。