化学镀镍溶液的各种成分
化学镀镍溶液的组成及其作用
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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
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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。
化学镀镍溶液的基本组成
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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。
化学镀镍液的主要组成及其作用
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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。
化镀镍 成分
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化镀镍成分一、镍的作用与优点镍是一种重要的金属元素,在工业领域具有广泛的应用。
其主要作用在于其优良的抗氧化性、耐腐蚀性和良好的机械性能。
镍还能与其他金属形成合金,提高合金的硬度、强度和耐磨性。
因此,镍及镍化合物在工业生产中具有重要地位。
二、化镀镍的定义与分类化镀镍是指在金属或非金属表面涂覆一层镍化合物,使其具有镍的优良性能。
根据镀层厚度,化镀镍可分为厚膜化镀镍和薄膜化镀镍;根据镍盐种类,可分为氯化镍、硫酸镍、硝酸镍等。
三、化镀镍的成分及配比化镀镍溶液的主要成分包括镍盐、氢氧化钠、氯化物、硫酸盐等。
配比方面,通常镍盐浓度为20-40g/L,氢氧化钠浓度为20-40g/L,氯化物浓度为10-30g/L,硫酸盐浓度为10-30g/L。
此外,还需加入适量的稳定剂、缓冲剂等添加剂。
四、化镀镍的应用领域化镀镍广泛应用于电子、电器、汽车、航空航天、化工、机械等领域。
例如,在电子行业中,化镀镍可用于制作电路板、电子元器件;在汽车行业中,化镀镍可提高零部件的耐磨性、抗腐蚀性;在航空航天领域,化镀镍可应用于飞行器零部件的防护涂层等。
五、化镀镍的工艺流程与操作要点化镀镍的工艺流程主要包括:预处理、镀镍、后处理。
预处理包括除油、除锈、活化等,目的是提高镀层与基体的结合力。
镀镍过程中,应严格控制温度、电流、时间等参数,以保证镀层质量。
后处理主要包括清洗、干燥、检验等,确保镀层均匀、无缺陷。
六、化镀镍的质量控制与检测方法化镀镍的质量控制主要包括:外观检测、厚度检测、硬度检测、腐蚀试验等。
外观检测主要观察镀层表面是否光滑、均匀;厚度检测采用测厚仪测量镀层厚度;硬度检测采用硬度计测定硬度;腐蚀试验评估镀层的耐腐蚀性能。
七、化镀镍行业的现状与未来发展随着科技的进步和产业升级,化镀镍行业在我国取得了长足的发展。
未来,化镀镍行业将继续向绿色、环保、高效方向发展,研究开发新型化镀镍技术,提高镀层性能,拓展应用领域。
同时,注重安全生产和环境保护,实现可持续发展。
镀镍电镀溶液的化学分析

镀镍电镀溶液的化学分析镀镍电镀溶液是一种包含镀镍离子、镍盐、氧化剂、酸和稳定剂等成分的复杂化学体系。
其化学分析的目的是确定其中各成分的浓度和化学性质,以确定镀镍电镀溶液的性质和质量,以及优化电镀过程。
下面将从镀镍离子、镍盐、氧化剂、酸和稳定剂等方面进行详细的化学分析。
1.镀镍离子的分析镀镍离子一般以镍离子的形式存在于电镀溶液中,其浓度是影响电镀效果的重要因素之一、常用的分析方法有:重量法、比重法、络合滴定法、伏安法和光谱法等。
其中,络合滴定法是常用的测定镍离子浓度的方法,通过添加络合剂形成络合物,再用指示剂测定终点,计算出镍离子的浓度。
2.镍盐的分析镍盐主要指硫酸镍和氯化镍,其主要作用是提供镍离子供电镀使用。
常见的分析方法有:重量法、滴定法和比色法等。
其中,滴定法是常用的测定金属离子的方法,通过滴定剂与镍离子发生化学反应,测定滴定剂的消耗量,计算出镍盐的浓度。
3.氧化剂的分析在镀镍电镀溶液中,常用的氧化剂包括过氧化物、亚硝酸盐和硫酸等,其作用是提供氧气供镀液氧化反应使用。
常用的分析方法有:滴定法、分光光度法和电位滴定法等。
滴定法是测定氧化剂浓度的常用方法,通过滴定剂与氧化剂发生反应的滴定反应,计算出氧化剂的浓度。
4.酸的分析电镀溶液中的酸主要用于调节溶液的酸碱度,常用的酸有硫酸、硝酸等。
常见的分析方法有:滴定法和酸碳酸法等。
其中,滴定法是测定酸浓度的常用方法之一,通过滴定剂与酸发生化学反应滴定反应,计算出酸的浓度。
5.稳定剂的分析稳定剂在镀镍电镀溶液中起到稳定镀液、调节电镀速度和镍镀层质量等作用。
常见的稳定剂有美洲栎酸、乙酮丙酸和柠檬酸等。
稳定剂的分析方法,有比色法、高效液相色谱法和质谱法等。
其中,比色法是常用的测定稳定剂浓度的方法,通过稳定剂与指示剂或试剂形成有色化合物,测定颜色强度或吸光度,计算出稳定剂的浓度。
综上所述,镀镍电镀溶液的化学分析涉及镀镍离子、镍盐、氧化剂、酸和稳定剂等多个成分的分析与测定,常用的分析方法包括滴定法、比色法、光谱法等。
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
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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。
化学镀镍原理
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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。
化学镀镍艺配方范文
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化学镀镍艺配方范文化学镀镍是一种常用的金属表面处理技术,可以在各种基材上形成具有良好性能和装饰效果的镍层。
下面将介绍一种常用的化学镀镍艺配方。
1.艺配方成分:镍盐:镍硫酸盐、镍氯化物、镍硝酸盐等。
酸性调节剂:硫酸、盐酸等。
还原剂:乙醇、甘油、醋酸钠等。
表面活性剂:十二烷基苯磺酸钠、正丁醇硫酸钠等。
2.艺配方制备方法:(1)将适量的镍盐和酸性调节剂加入适量的水中,搅拌均匀,用量的多少可以根据需要确定。
(2)再将适量的还原剂加入到上述溶液中,对于乙醇,通常使用20%至50%的浓度,对于甘油,通常使用2%至10%的浓度。
(3)最后,加入适量的表面活性剂进行混合。
3.艺配方操作步骤:(1)将待处理的基材进行表面处理,包括清洗、除油、酸洗、水洗等步骤,确保基材表面无杂质和油污。
(2)将处理好的基材浸入上述配好的镀镍溶液中,保持适当的温度和时间。
通常,反应温度控制在25℃至60℃之间,反应时间根据需要可调。
(3)取出浸泡的基材,用水冲洗干净,可用吹风机或自然晾干。
4.艺配方优化:在上述配方中,还可以进行一些优化,例如添加添加剂(如冰醋酸、柠檬酸等)来调节镀液的pH值,提高镀液的稳定性和镀层的质量。
此外,还可以通过改变还原剂的浓度和种类、调整镀液温度和时间等参数,以适应不同基材的镀镍需求。
5.艺配方应用:化学镀镍广泛应用于金属表面的防腐、装饰和电镀等领域。
在装饰方面,化学镀镍可以制备出具有良好的亮度和光泽的镍层,常用于钟表、首饰、金属制品等的表面修饰。
在防腐方面,化学镀镍可以为金属表面提供一层耐腐蚀的保护层,常用于汽车零部件、机械设备等领域。
综上所述,以上是一种常用的化学镀镍艺配方的介绍,通过调节配方中的成分和参数,可以在不同基材上获得适合的镀层效果。
化学镀镍技术在现代工业生产中具有重要的应用价值,对于改善产品的性能和外观具有重要的作用。
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。
化学镀镍文献配方

1: 2:硫酸镍(g·L-1)30 硫酸镍(g·L-1)26次磷酸钠(g·L-1)20 次磷酸钠(g·L-1)20醋酸钠(g·L-1)10 柠檬酸(g·L-1)44醋酸铵(g·L-1)10 硫酸铵(g·L-1)66硝酸铅(m g·L-1)2.5 PH 9PH 4.5 温度(℃)40温度(℃)803: 4:醋酸镍(g·L-1)50~60 硫酸镍(g·L-1)26肼(m l·L-1)80~100 次磷酸钠(g·L-1)30乳酸(g·L-1)40~60 醋酸钠(g·L-1)20 EDTA(g·L-1)20~30 复合配位剂(g·L-1)适量氢氧化钠(g·L-1)30~50 稳定剂(m g·L-1)5PH 8~11 PH 4.6~5.2温度(℃)70~90 温度(℃)905: 6:硫酸镍(g·L-1)28 氯化镍(g·L-1)21~30次磷酸钠(g·L-1)30 次磷酸钠(g·L-1)10~28 琥珀酸钠(g·L-1)18 醋酸镍(g·L-1)8~10PH 4.5~5.3 PH 4.5~5.3温度(℃)90~92 温度(℃)90~927: 8:氯化镍(g·L-1)21~22 硫酸镍(g·L-1)30次磷酸钠(g·L-1)23~24 次磷酸钠(g·L-1)30 氯化铵(g·L-1)20~32 三乙醇胺(m l·L-1)10 柠檬酸钠(g·L-1)45~47 氯化铵(g·L-1)15 20%氢氧化铵(m l·L-1)50~55 PH 8氨基乙酸(g·L-1)15 温度(℃)30PH 8~9温度(℃)85~929: 10:硫酸镍(g·L-1)30 硫酸镍(g·L-1)30次磷酸钠(g·L-1)30 次磷酸钠(g·L-1)30 硫酸铵(g·L-1)30 醋酸(m l·L-1)15络合剂(g·L-1)20 乳酸(m l·L-1)25乙酸钠(g·L-1)10 乙酸钠(g·L-1)10 PH 8~9 PH 4温度(℃)40~60 温度(℃)85~9011: 12:硫酸镍(g·L-1)26 硫酸镍(g·L-1)30~40次磷酸钠(g·L-1)26 次磷酸钠(g·L-1)20~25 焦磷酸钠(g·L-1)50 乳酸(m l)5.8氨水(m l·L-1)24 柠檬酸钠(g·L-1)15~20 PH 9.6~11 乙酸(g·L-1)20~35温度(℃)30~35 乙酸铵(g·L-1)15~20乙酸铅(mg)1~1.5PH 4.4~4.813: 14:硫酸镍(g·L-1)30 硫酸镍(g·L-1)6~10次磷酸钠(g·L-1)25 钨酸钠(g·L-1)32~38焦磷酸钠(g·L-1)60 次磷酸钠(g·L-1)8~12 乙酸铅(m g·L -1)5 柠檬酸钠(g·L-1)4~10 PH 8~12 乳酸(m l·L-1)15~20温度(℃)60~80 丁二酸(g·L-1)10~14硫脲(g·L-1)微量PH 8~8.4温度(℃)90~9515: 16:硫酸镍(g·L-1)27 硫酸镍(g·L-1)25乳酸(g·L-1)30 次磷酸钠(g·L-1)30 柠檬酸三钠(g·L-1)9 柠檬酸(g·L-1)30次磷酸钠(g·L-1)30 硫脲(m g·L-1)0.22 琥珀酸(g·L-1)2 PH 4.8~5.0酒石酸(g·L-1)1 温度(℃)88稳定剂微量氯化稀土(g·L-1)0.5~1Ti粉(g·L-1)2~5PH 4~5温度(℃)85~9517: 18:硫酸镍(g·L-1)25 硫酸镍(g·L-1)25次磷酸钠(g·L-1)20 乙酸钠(g·L-1)15柠檬酸钠(g·L-1)20 乙二醇(g·L-1)15硼酸(g·L-1)20 次磷酸钠(g·L-1)20 乙酸钠(g·L-1)20 硫脲(g·L-1)0.0015氯化钠(g·L-1)1 PH 5~6聚乙二醇6000(g·L-1)4.4~4.6 温度(℃)92温度(℃)90~95。
化学镀镍溶液的成分分析
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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。
电镀镍镀液中各成分及操作条件对镀层性能影响

电镀镍镀液中各成分及操作条件对镀层性能影响关于近期大家在环球电镀网上咨询关于镀镍液过程中出现的问题希望以下的文章分析说明能为大家解惑。
①主盐硫酸镍(NiS04·7H20)是镀镍液的主盐,浓度范围一般在100~350g/L。
硫酸镍铵[NiS04·(NH4)2S04·6H20]也可以用作产生镍离子的主盐,但硫酸镍铵含镍量较低(15%),溶解度较小,不能得到高浓度溶液,因而该溶液不能用于高电流密度电镀,所以应用很少。
但当电镀液中含有铵离子时,所得镍层坚硬,因此复盐硫酸镍铵电解液有时用来制取硬度较高的镍层。
②活化剂由于镍阳极容易钝化,因此电镀镍镀液中必须加入阳极活化剂,保证镍阳极正常溶解。
最常用的阳极活化剂是氯化物,如氯化镍、氯化钾、氯化钠及氯化铵等。
在这些氯化物中,Cl一通过在镍阳极的特性吸附,驱除氧、羟基离子及其他能钝化镍阳极表面的异种粒子,从而保证镍阳极的正常溶解,同时活化剂能提高镀液电导率和阴极分散能力。
考虑到价格和货源情况,通常使用氯化钠作为阳极活化剂,用量一般在7~15g/L。
氯化钠含量过多,阳极溶解迅速,甚至直接使镍的金属微粒从阳极分离,沉积于槽底,或被吸附在阴极上,造成镀层堆镍,同时由于镀液中钠离子浓度增加,使镀层发脆,光泽度降低;氯化钠含量过低,阳极发生钝化,导致镀层质量低劣。
氯化镍既能提供镍离子,又能提供氯离子,同时不增加其他金属离子,因此可代替NaCl及部分主盐NiS04·7H20,起到阳极活化剂作用,是较为理想的活化剂。
在含镍铵复盐的电解槽中,可用氯化铵作活化剂。
③导电盐单纯从导电率来看,以硫酸钾和硫酸铵较好,硫酸镁稍差。
但硫酸钾和硫酸铵一样,能与硫酸镍形成复盐(NiS04·K2SO4·6H2O),此复盐溶解度不大,容易结晶析出,因此生产中常用硫酸钠和硫酸镁作导电盐。
加入硫酸钠(Na2S04·10H20)和硫酸镁(MgS04·7H20)能提高镀液导电性和分散能力,降低施镀温度,硫酸镁还能使镀镍层白而柔软(不能消除其他因素引起镍层发暗的弊病)。
化学镀镍溶液的组成及其作用

化学镀镍溶液得组成及其作用主盐:化学镀镍溶液中得主盐就就是镍盐,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得应力,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与次亚磷酸根得来源,一个优点就是避免了硫酸根离子得存在,同时在补加镍盐时,能使碱金属离子得累积量达到最小值。
但存在得问题就是次亚磷酸镍得溶解度有限,饱与时仅为35g/L。
次亚磷酸镍得制备也就是一个问题,价格较高。
如果次亚磷酸镍得制备方法成熟以及溶解度问题能够解决得话,这种镍盐将会有很好得前景。
还原剂:化学镀镍得反应过程就是一个自催化得氧化还原过程,镀液中可应用得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得最多,这就是因为其价格便宜,且镀液容易控制,镀层抗腐蚀性能好等优点。
络合剂:化学镀镍溶液中得络合剂除了能控制可供反应得游离镍离子得浓度外,还能抑制亚磷酸镍得沉淀,提高镀液得稳定性,延长镀液得使用寿命。
有得络合剂还能起到缓冲剂与促进剂得作用,提高镀液得沉积速度。
化学镀镍得络合剂一般含有羟基、羧基、氨基等。
在镀液配方中,络合剂得量不仅取决于镍离子得浓度,而且也取决于自身得化学结构。
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,则形成一个稳定得镍配位体。
如果络合剂含有一个以上得官能团,则通过氧与氮配位键可以生成一个镍得闭环配合物。
在含有0、1mol得镍离子镀液中,为了络合所有得镍离子,则需要含量大约0、3mol得双配位体得络合剂。
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得沉淀点,即提高了镀液对亚磷酸镍得容忍量,延长了镀液得使用寿命。
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。
化镀镍 成分
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化镀镍成分(实用版)目录1.化镀镍的概述2.化镀镍的成分及其作用3.化镀镍的应用领域正文【化镀镍的概述】化镀镍,又称为化学镀镍,是一种通过化学反应在各种基材上形成均匀、致密的镍镀层的表面处理技术。
这种技术广泛应用于金属、非金属、塑料等各种材料的表面处理,以提高其耐腐蚀性、耐磨性、导电性等性能。
【化镀镍的成分及其作用】化镀镍的主要成分是镍盐,通常为硫酸镍、氯化镍等。
在化镀镍的过程中,镍盐与还原剂发生反应,生成镍离子。
这些镍离子在基材表面沉积,形成镍镀层。
1.镍盐:作为化镀镍的主要成分,镍盐的纯度和品质直接影响到镀层的质量。
2.还原剂:在化镀镍过程中,还原剂的作用是将镍离子还原成镍原子,并促使其在基材表面沉积。
常用的还原剂有氢、硼氢化钠等。
3.络合剂:为了提高镍离子的稳定性和溶解度,通常需要加入适量的络合剂,如 EDTA、NTA 等。
4.pH 调节剂:为了保证化镀镍过程的稳定性,需要控制镀液的酸碱度,常用的 pH 调节剂有硫酸、氢氧化钠等。
【化镀镍的应用领域】化镀镍技术广泛应用于以下领域:1.电子行业:化镀镍可用于印刷电路板、电子元器件等产品的表面处理,以提高其耐腐蚀性、导电性等性能。
2.机械行业:化镀镍可用于各种金属零部件的表面处理,以提高其耐磨性、抗疲劳性等性能。
3.航空航天:化镀镍可用于航空航天器的零部件表面处理,以提高其抗腐蚀性、耐磨性等性能。
4.化工行业:化镀镍可用于各种化工设备的表面处理,以提高其耐腐蚀性、抗磨损性等性能。
综上所述,化镀镍技术以其优异的性能和广泛的应用领域,在我国表面处理行业具有重要的地位。
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。
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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。
化学镀镍溶液的各种成分
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化学镀镍溶液的各种成分化学镀镍溶液的各种成分优异的化学镀镍溶液产生优异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、加速剂、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。
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。
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化学镀镍溶液的各种成分
优异的化学镀镍溶液产生优异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、加速剂、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。
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根取代,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。
加入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,存在一定的反应活性,价格因素也不容忽视。
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。
不饱和脂肪酸很少使用,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,使镀液发生激烈的均向自催化反应,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,几分钟内镀液将报废生效。
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,即毒性催化剂,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。
我们大致把我们从前用的稳定剂分为四类:
1. 第六主族元素S、Se、Te的化合物;
2. 某些含氧化合物;
3. 重金属离子
4. 水溶性有机物。
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℃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PH值缓冲能力,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,如镉离子、铊离子、铜离子,认为是与Ni-P形成共沉积的原因。
加入痕量铜离子因改变镀层结构而呈现镜面光亮的外观。
但目前由于出口欧盟国家的产品明确要求镀层不能含铅、镉、汞、六价铬等重金属,所以在光亮剂的选择上必须慎重。