几种中间体对镀镍液和镀层性能的影响

收稿日期:2010 04 14; 修订日期:20010 05 18

基金项目:广东省科技计划资助项目(2008B010600048),佛山市三水区

科技计划资助项目(0903A)

作者简介:徐 超(1985 ),江苏盐城人,硕士生.研究方向:电镀.

铸造技术

F OU N DRY T ECH NO LO GY V ol.31N o.9Sep.2010

几种中间体对镀镍液和镀层性能的影响

徐 超1

,潘湛昌1

,肖楚民1

,胡光辉1

,古晓雁

1,2

(1.广东工业大学轻工化工学院,广东广州510006;2.佛山市昭信金属制品有限公司,广东佛山528131)

摘要:研究了中间体PP S(丙烷磺酸吡啶鎓盐)、P A P(丙氧基丙炔醇醚)、PDA (二乙基丙炔胺甲酸盐)对镀镍液分散能力和电流效率的影响;利用扫描电镜和电化学工作站对表面形貌和阴极极化曲线进行了研究。结果表明,含有PPS 的镀液分散能力最好,含有PDA 的镀液电流效率较高,加入P PS 获得的镀层颗粒最小,含有P A P 的镀液极化作用最大。关键词:镀镍液;中间体;分散能力;电流效率

中图分类号:TG174 文献标识码:A 文章编号:1000 8365(2010)09 1226 03

Effects of Several Intermediates on The Properties of Nickel

Electroplating Solution and Deposits

XU Chao 1

,PAN Zhan chang 1

,XIAO Chu min 1

,HU Guang hui 1

,Gu Xiao yan

1,2

(1.Faculty of Light and Chemical,Guangdong University of Technology,Guangzhou,Guangdong 510006,C hina;2.Foshan Real Faith Metal Ware Co.,Ltd.,Foshan,Guangdong 528131,China)

Abstract:The effects of the in termediates of PPS,PAP and PDA on the properties of nickel electroplating solu tion and deposits in the throwing power an d cu rrent efficiency were stu died.The cathodic polarization curves and surface morphology were investigated by means of scan ning electron microscope (SEM)and electrochemical work station.Th e resu lts sh ow that PPS h as the best throwin g power,PDA has th e best cu rren t efficiency,PAP h as the largest polarization ,the smallest grain can be obtained from the bath contain ing PPS.

Key words:N ickel electroplating solution;In termediate;Th rowing power;Cu rrent efficien cy

镀镍层不仅应用于防护装饰,还广泛用于耐腐蚀、耐磨、耐热镀层以及模具的制造等方面。特别是近年来,在连续铸造结晶器、电子元件表面的压印模具、形状复杂的宇航发动机部件、微型电子元件制造等方面的应用,使电镀镍用途更加广泛[1]。镀镍添加剂对镀层的质量起着至关重要的作用,而光亮剂的发展又代表了镀镍添加剂的发展[2]

。镀镍光亮剂已经发展到了第4代,次级光亮剂以吡啶衍生物、丙炔醇衍生物及炔胺类化合物等为典型代表[3]。但是,人们对这些中间体的作用研究的不够充分。本文以上面3类中间体为研究对象,探讨它们极化作用的大小,以及分散能力和电流效率的高低,为电镀镍添加剂的研究和应用提供参考依据。1 实验方法

1.1 实验材料

本实验以镍板做阳极,65.0m m 50.0m m

0.2mm 黄铜片做阴极(背面绝缘),自制有机玻璃容器做镀槽,加热仪器是DF 1型集热式磁力搅拌器,称重仪器是FA2104电子天平(精度为0.0001g)。1.2 镀液组成及工艺条件

镀液组成: Watts 液:250g/L NiSO 4!6H 2O,30g /L NiCl 6!6H 2O,35g/L H 3BO 3[1];∀Watts 液+/LPPS 290mg;#Watts 液+/LPAP 40m g;∃Watts 液+LPDA 29mg 。

工艺条件:水浴恒温60%,时间10m in,搅拌速度恒定。1.3 性能测试

采用H itachi S 3400N 型扫描电子显微镜(SEM)观察镀层的表面形貌。采用CH I650C 型电化学工作站得到阴极极化曲线。利用H ull 槽实验八点法测定镀液的分散能力[4],分散能力的计算采用公式:

T.P.=h 5/h 1 100%

式中h 1和h 5分别代表H ull 槽试片上第一方格和第五方格的厚度。使用H itachi S 3400N 型扫描电子显微镜测出镀层的厚度。

使用称重法求出电流效率

[5]

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&铸造技术∋09/2010

徐 超等:几种中间体对镀镍液和镀层性能的影响

2 结果与讨论

2.1 镀层的表面形貌

图1,a~e 分别是电流密度为4.98、6、6.98、8、8.98A/dm 2时的表面形貌,图1f ~h 是电流密度为6.98A/dm 2时分别加入PPS 、PAP 和PDA 的表面

形貌。

从图1中可以看出,随着电流密度的增加,镀层

结晶的粗细并无明显变化,这与文献[4]中的观点一致。从图1f~b,颗粒逐渐变大,但是都比不加添加剂的细。

图1 镀层的表面形貌

F ig.1 Sur face mo rpho lo gy of coating s

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