几种中间体对镀镍液和镀层性能的影响
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。
镀镍溶液中杂质的影响和处理方法
镀镍溶液中杂质的影响和处理方法1.镀镍溶液对杂质的敏感性较强，少量的杂质就会影响镀镍溶液的稳定性和镍镀层。
：工重镀，造成直接经济{损失。
下面我佗们将镀镍溶液中较常见的杂质和处理方法简介如下，以供读者参考。
2.1)铜在镀镍溶液中，铜是最为常见的杂质。
铜主要是由阴阳极导电铜棒、镍板的铜挂勾上产生。
，．—的铜绿和铜或黄铜镀件掉落到镀槽中、又未及时打捞起来造成腐蚀等原因而带人的。
(2)锌镀镍溶液中的锌杂质主要是从镀件那里带入而来的，例如电镀黄铜件，特别是电镀锌合所以，金压铸件。
由于镀件掉落到镀槽中，未及时打捞出 ek来，这样在酸性镀镍溶液中锌压铸件很快被腐蚀，会有大量的锌离子进入镀液中。
含锌量在20- 影响，权60mg/L范围内，能对镍镀层起光亮作用。
但这种光亮镀层的力学性能篛碱作用3增加而增大深圳电镀设备的。
锌离子超过这一范畴，镀乓值，而黑，且会产生针孔麻点，：液pH值较高时，刚’Il差更容易出现这一现象。
《淀法，总形式吸附在阴极表面，雪度较大时，形成氢薑氧化锌的几率会更多，所以在阴极上的吸附也随着 y。
，Jb增多，因而我们在镀件上可以看的区域，针孔现象出现得更多。
(3)铁铁是镀镍溶液中最常见的杂质之—，这是因为需镀镍的大多数零件是铁制品。
铁零件在酸洗后进镀槽前尽管表面锈已去除，但氧化膜在很短时间内就能形成，这肉眼不易看出的是氢氧化亚铁[Fe(OH)2]，这层薄的氧化膜，在入槽时接触到酸性镀镍溶液和挂上阴极棒通电的极短时间内，就会发生溶解而使铁离子珪人到镀液中，其中管状零件尤甚。
另外，铁零件在电镀过程中难免会掉落到镀槽中，也会发生腐蚀，这样就会有铁离子进入。
所以，镀镍溶液中的铁杂质是不可避免的（o在一般镀镍溶液中，铁离子的允许浓度在o．05 No．08夕l，、严格来说，其实达到o．03夕L就会对镀层带：来不好严格来说，其实达到0. 03 g/L彭会对镀。
(4)六价铬镀镍溶液中有时也会碰到六价铬的污染。
镀镍光亮剂及其中间体
镀镍光亮剂及其中间体1前言镀镍光亮剂经过数十年的发展，目前一般分为四代。
第一代镀镍光亮剂以金属盐为主体；第二代为1.4-丁炔二醇和糖精的结合为主；第三代是1.4-丁炔二醇的环氧化合物及糖精；第四代以吡啶衍生物和炔胺类化合物及丙炔醇衍生物的组合及柔软剂为最典型的代表。
这几代镀镍光亮剂中，第三和第四代镀镍光亮剂与其中间体的关系密切。
镀镍光亮剂的中间体(以下简称中间体)实际上就是一种可以用来直接配制镀镍光亮剂的某种化工原材料，就象配制酸性镀铜光亮剂的M、N、SP、P等一样。
只要充分认识与熟练掌握了市售的各种类型中间体的效能(用途)、使用方法及配制技巧，把中间体进行适当组合就可以配制出性能良好的第一类(初级)镀镍光亮剂和第二类(次级)镀镍光亮剂。
2镀镍光亮剂的中间体中间体也分为第一类(初级)光亮剂与第二类(次级)光亮剂。
第四代镀镍光亮剂中的次级光亮剂以吡啶衍生物及炔胺类化合物为主体，再配以丙炔醇衍生物等其它中间体，这种组合最为典型，它们大都是几乎无色透明的液体。
用青岛华龙电镀公司的PHP(吡啶衍生物)200～300g/L，DEP(二乙胺基丙炔)20～30g/L，PAP(丙氧基丙炔醇)30g/L，ALS(烯丙基磺酸盐)30g/L配制的镀镍次级光亮剂与适量糖精配合，在空气搅拌下，电流强度2A，电镀时间3min可得到全光亮的霍尔槽试片，而且镀层的韧性好，其优良的性能可与国外优质镀镍光亮剂媲美，价格则低于进口产品〔1〕。
可以作为第一类光亮剂的中间体主要有：BSI(糖精)、ASNA(不饱和烯烃磺化物)、MHSS或MHEE(不饱和脂肪酸衍生物)、MSEE(不饱和脂肪酸的磺化物)、ALS(烯丙基磺酸盐)、SOB(芳香族磺酸盐)、BBI(磺酰胺类)、VS(烃基磺酸盐)、PN(脂肪不饱和磺酸盐)、PS(丙炔磺酸盐)等，另一种常用的物质是HPSS(有机多硫化合物)。
第四代镀镍光亮剂中的初级光亮剂，一般称为柔软剂，如武汉风帆电镀技术有限公司的柔软剂S含有BBI(C12H11NO4S2)和VS(C2H3SO3Na)等中间体，效果优良。
化学镀镍溶液中Al3+、Ti4+和Cr3+杂质对镀层性能的影响
化学镀镍溶液中Al3+、Ti4+和Cr3+杂质对镀层性能的影响周佑明;王春霞;曹经倩【摘要】为了研究化学镀镍液中Al3+、Ti4++和Cr3+三种杂质元素对镀层性能的影响,分别在化学镀Ni-P合金的基础镀液中引入了不同含量的杂质,制备了化学镀镍层,并通过扫描电镜、弯折试验及中性盐雾试验分析测试了镀层表面形貌、结合力及耐蚀性.结果表明,化学镀镍溶液中Al3+、Ti4+和Cr3+三种杂质均使镀层结合力和耐蚀性下降.【期刊名称】《电镀与精饰》【年(卷),期】2015(037)001【总页数】3页(P39-41)【关键词】硫酸镍;杂质;结合力;耐蚀性;化学镀镍【作者】周佑明;王春霞;曹经倩【作者单位】金柯有色金属有限公司,江苏昆山215301;南昌航空大学材料学院,江西南昌330036;南昌航空大学材料学院,江西南昌330036【正文语种】中文【中图分类】TQ153.12引言化学镀镍层具有良好的耐蚀性和耐磨性，广泛应用于石油化工、机械模具、电子和航空航天工业等［1］。
目前，化学镀镍是一种非常成熟的工艺，但在生产过程中由于管理不善或原材料纯度不高，镀液杂质不断积累，往往使镀层的外观、结合力和耐蚀性下降，影响镀层质量。
基于此，电镀工作者研究了Cu2+、Fe2+和Zn2+杂质对镀层的影响，给工艺管理提供了技术支持［2-4］，但对于Al3+、Ti4+和 Cr3+杂质未作深入研究，而这些杂质往往来源于化学镀镍的主盐硫酸镍，其对镀层的影响不可忽视。
本文分别研究了化学镀镍液中含有Al3+、Ti4+和Cr3+三种杂质时，对化学镀镍层的微观形貌、结合力及耐蚀性的影响，这对电镀企业生产，原料的选择具有指导意义。
1 实验1.1 基材与工艺实验基材A3铁，规格为50mm×100mm×1mm。
化学镀镍工艺流程:打磨试件→除油→水洗→活化→水洗→化学镀镍→水洗→吹干。
依次用180～800号砂纸对基材表面进行打磨抛光;采用市售Fec-5602碱性除油剂，除油液组成及操作条件为40～60g/L Fec-5602，θ为40～70℃，t为2 ～10min;活化溶液V(H2O)∶V(H2SO4)=10∶1，室温，t为 30s。
镀镍中间体系列
镀镍中间体系列
镀锌中间体系列
企业简介
我公司是一家从事电镀中间体与电镀添加剂研发、生产、销售的专业电镀化学品企业，产品通过ISO9001：2000标准体系认证。
公司由电镀添加剂生产车间、南方化工有限公司、南方电镀技术研究所组成，占地近10000平方米。
“以客户为中心,以市场为导向,以服务为根本”是我们发展的基石，使产品不断完善、改进和提升；“信誉至上，质量第一，国际同步”为企业目标，更好的服务于国内外表面处理行业，并与各界同仁携手前进，共创辉煌！
南方电镀中间体EX3
本品是南方电镀技术研究所潜心开发的最新型电镀镍中间体，具有良好的走位、光亮、润湿功能，效果非传统电镀镍化学品所能达到。
品名：大分子羟化脂肪醇醛缩合物
含量：>95%
物理特性：无毒性，不易燃
水溶性：轻微搅拌下，能与水任意比例互溶（20℃）
外观：淡黄色-黄色粘性液体，略有刺激性气味。
性质：
1.具有高于传统中间体的走位能力，能在瞬间使镍层覆盖整个工件，
并使镀层更加细腻白洁具有油性，不含硫不消光，可以完全取代ATPN、SSO3、去锌粉等走位效果。
本品无除杂效果，建议与不含硫去杂剂（如PN、VS、EHS等）配合使用，可达到低区高光亮效果。
2.本品具有一定光亮作用，特别使低电流区光亮与高区趋于一致，
可部分代替ALS。
3.本品具有较好的润湿作用，可明显消除镀层麻点针孔等缺陷。
4.添加一定量本品能较好地缓解低电流密度区发黑问题。
使用量：0.05～0.4g/L
消耗量：10-15 mL/KAH。
镀液成分对化学镀镍层性能的影响
近几十年来化学镀镍技术飞速发展, 在与其他表 面处理技术激烈竞争的形势下, 日益显示出其优异的 性能。由于化学镀镍层均匀致密、硬度高, 耐腐蚀、耐 磨性能好和高的钎焊性, 均镀深镀能力强, 不受镀件几 何形状限制等优点, 而且工艺简单、操作方便、成本不 高等, 广泛应用于航空、汽车、电子、计算机、石油、化工
后试样的质量, g; 为镀层密度 ( 7. 9 g / cm 3 ) , S1为试
样浸镀面积, cm 2; t为施镀时间, h。
1. 3 镀层硬度测定及腐蚀试验 镀好的试样在 450 下采用真空退火 1 h, 真空度
为 2. 65 10- 3 Pa, 然后进行硬度测定。采用 HX 21 型
显微硬度计测量镀层的显微硬度, 载荷砝码 50 g。 对不同条件下化学镀镍试样作对比, 用静态腐蚀
第 35卷 第 8期
20 10 年
8月
HEAT TREATM ENT OF METALS
V o l 35 N o 8 A ugust 2010
镀液成分对化学镀镍层性能的影响
王喜然 1, 2, 郭东海1, 张齐飞 1, 王波波 1 ( 1. 河南科技大学 材料科学与工程学院, 河南 洛阳 471003; 2. 河南省有色金属材料科学与加工技术重点实验室, 河南 洛阳 471003)
1 试验材料及方法
1. 1 试剂及材料
试验所用盐酸、N aOH、N iSO4 6H 2O、氨水、N aH2 PO2 H2O、N aA c、乳酸、柠檬酸钠等均为分析纯。基体材料 为 Q 235碳钢, 制成 30 mm 1 mm 的圆片试 样。试 样处理工序为: 基体 机械打磨 表面活化处理 碱
性除油 水洗 酸性活化 水洗 烘干 化学镀镍。
1) 硫酸镍的影响 由表 1中的极差分析可知, 硫酸镍的浓度对化学 镀的镀速影响最大。试验结果表明, 硫酸镍的浓度在 25 g /L 到 40 g /L 之间, 镀速随其浓度的增加而增大。 这是因为随硫酸镍浓度增大, 镀液中镍离子浓度增加, 必然增多离子与还原剂在沉积表面上碰撞的机会, 加 速相互之间反应, 从而提高化学镀镍的沉积速度。在 试验中还发现当硫酸镍的浓度增加到一定值时, 镀速 就不再增加, 反而下降, 这与文献 [ 10] 的报道一致, 这 可能是由于基体表面离子扩散速度的限制所致。试验
常用镀镍光亮剂对镀层性能的影响
常用镀镍光亮剂对镀层性能的影响
1.亚铁氰化铜在镀镍溶液中是一种颗粒极其细小的溶胶状不溶物，经一一般方法过滤较难将它衫滤去为此需要进行精密过滤，方能将亚铁氰化铜去際余。
费昏这种方法比起调高pH值使重金金属形成氢氧盂化物的化决这一学沉淀法要节约许多，因：为可避免大量钮的氢氧化镍同时沉淀。
但溶液需要过滤，也觉得不便，而且过滤起来比较困难，所以这种方法近年来已趋向不用了。
2.第二代和第三代镀镍光亮剂镀出来的镀层一般是带有镍黄光的，没有第四代洁白。
镀层洁白与否对于最终镀f需要套铬的滔臼。
镀层洁白与否§对于最终镀层需要套铬的关系还不是太大，但对于滚镀镍来说，因为它往往用作最后镀层，所以要求镀层洁白，一种是选择性的螯合剂，它们能与金属杂质另一种是选择性的螯合剂，它们能与金属尔出。
这种螯合物多数是带有芳环或杂环结构的有化合物，不会对镍镀层产生全自动超声波清洗机不利J影响。
由于这些化合物，不会对镍镀层产生不利影响。
由于这些螯而能改变这些异种金属；的电极电位，使它们的放电电位接近镍离子，这样镀出来的镀层既不会粗糙，也不会带来其他有害影响。
由于异种金属杂质与镍离子共析，所以槽液中金属：杂质不会过多地积累起来。
这种方法不需过滤，既筒佰 s6太v JP 县当今去除镀镍溶液中杂质最有效和最好的方法。
当然也需选用性能优良的除杂剂，尤其要注意的也需选用性能优良的除杂剂，尤其要注gg是灯诛镀层不会带来有害的影响。
经长期使用证实，下列一些除杂剂是可靠的，它们是：：上海永生助剂厂的综合除杂剂、高效镀镍溶液除铜剂和高效除西南化工研究院的AD-871镀镍溶液除杂
剂。
金镀液各组元的作用及工艺条件对镀液稳定性影响
金镀液各组元的作用及工艺条件对镀液稳定性影响
①镀液中的Cu和Ni的作用镀液中的Cu和Ni既提高金镀层的硬度又起光七亮的作用。
如果镀液中不加入Cu和Ni络盐则只能镀得海绵状的镀层；将温度升高到40℃，电流密度降至o．05～0. 1A/dm2，只能获得淡黄色的镀层，但无光泽；在其他条件不变时，Cu质量浓度由O．18g/L升高到O．39g/L，镀层中Cu的质量分数由，但镀层硬度和脆性显著增加。
②柠檬酸盐的影响由于柠檬酸盐有还原性，所以电解液中的Cu不能以简单的铜盐加入，必须以络盐形式加入，不然经过短时间电镀之后，镀液中的铜将被还原电来，影响镀液的稳定性，而且以EDTA（乙二胺四乙酸）络【深圳电镀设备】盐最为合适。
由于EDTA 的质量浓度对EDTA铜络盐的稳定性有关，既)TA的质量浓度不宜过高，最好不超过2g/L。
③电流密度的影响随电流密度的升高，镀层中的Cu质量分数将随着升高。
当电密度由O．IA/cn12提高到O．3 A/Crr12，镀层的光亮性也随Cu质量分数的升高而有所改善，但随电流密度的升高镀层硬度增加而表面出现条纹，当电流密度为O．4A/Crri2时，层表面条纹显著。
采用阴极移动或轻微搅拌镀液龟琶消除这种情况，并提高阴极电率，但镀层含铜量会有所下降。
在采用阴极移动或轻微搅拌镀液时，当阴极电流密度6～IA/dm2时，镀层含铜量在s%～io%，外观为光亮的金黄色。
④温度和pH的影响为了获得硬度高、光亮的18K金镀层，宜采用较低陈的温度(30一-35℃)。
pH过高(>8.0)镀层呈淡灰色，无光泽；若pH过低镀层外观将转为暗红色。
更多。
几种配位剂对化学镀镍的影响
几种配位剂对化学镀镍的影响崔东;刘定富【摘要】As the plating rate, palladium chloride testing of electroless Nickel solution and phosphorus content in electroless Ni-P coating were used as evaluating indicator, the author researched the effects of citric acid, lactic acid, malic acid, glycine and succinic acid under this condition of the fixed the concentration of main salt, re duction agent, buffers and plating time was 1 hour. The experimental results show that the plating rate was the fastest when succinic acid was used as complexing agent and the plating rate was the slowest when citric acid was used as complexing agent, the time of palladium chloride testing of lactic acid was the longest and the time of palladium chloride testing of succinic acid was the shortest, the phosphorus content was higher than 11 % and the highest when citric acid was used as complexing agent, the phosphorus content was lower than 6% and the lowest when glycine was used as complexing agent. This study can provide reference significance to the craft formula of electroless nickel plating.%以镀速、镀液PdCl2稳定时间和镀层磷含量为评价指标,在固定主盐、还原剂、缓冲剂、稳定剂浓度的条件下施镀一小时,考察柠檬酸、乳酸、苹果酸、甘氨酸、丁二酸等五钟配位剂对化学镀镍的影响.结果表明:丁二酸作配位剂时镀速最快,而柠檬酸作配位剂时镀速最慢；镀液的PdCl2稳定时间,乳酸最长,丁二酸最短；就镀层磷含量而言,柠檬酸作配位剂所得镀层的磷含量最高,可达11％以上,甘氨酸最低,不足6％.本文研究对化学镀镍工艺配方有一定的参考意义.【期刊名称】《贵州大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2011(028)006【总页数】4页(P36-39)【关键词】化学镀镍;配位剂;镀速;磷含量;PdCl2稳定实验【作者】崔东;刘定富【作者单位】贵州大学化学与化工学院,贵州贵阳550003;贵州大学化学与化工学院,贵州贵阳550003【正文语种】中文【中图分类】TQ153.12化学镀镍是通过可控的氧化还原反应在基体材料表面沉积镍-磷合金镀层的表面处理工艺技术。
镀镍溶液中杂质的影响和处理方法
镀镍溶液中杂质的影响和处理方法1.镀镍溶液对杂质的敏感性较强，少量的杂质就会影响镀镍溶液的稳定性和镍镀层。
：工重镀，造成直接经济{损失。
下面我佗们将镀镍溶液中较常见的杂质和处理方法简介如下，以供读者参考。
2.1)铜在镀镍溶液中，铜是最为常见的杂质。
铜主要是由阴阳极导电铜棒、镍板的铜挂勾上产生。
，．—的铜绿和铜或黄铜镀件掉落到镀槽中、又未及时打捞起来造成腐蚀等原因而带人的。
(2)锌镀镍溶液中的锌杂质主要是从镀件那里带入而来的，例如电镀黄铜件，特别是电镀锌合所以，金压铸件。
由于镀件掉落到镀槽中，未及时打捞出 ek来，这样在酸性镀镍溶液中锌压铸件很快被腐蚀，会有大量的锌离子进入镀液中。
含锌量在20- 影响，权60mg/L范围内，能对镍镀层起光亮作用。
但这种光亮镀层的力学性能篛碱作用3增加而增大深圳电镀设备的。
锌离子超过这一范畴，镀乓值，而黑，且会产生针孔麻点，：液pH值较高时，刚’Il差更容易出现这一现象。
《淀法，总形式吸附在阴极表面，雪度较大时，形成氢薑氧化锌的几率会更多，所以在阴极上的吸附也随着 y。
，Jb增多，因而我们在镀件上可以看的区域，针孔现象出现得更多。
(3)铁铁是镀镍溶液中最常见的杂质之—，这是因为需镀镍的大多数零件是铁制品。
铁零件在酸洗后进镀槽前尽管表面锈已去除，但氧化膜在很短时间内就能形成，这肉眼不易看出的是氢氧化亚铁[Fe(OH)2]，这层薄的氧化膜，在入槽时接触到酸性镀镍溶液和挂上阴极棒通电的极短时间内，就会发生溶解而使铁离子珪人到镀液中，其中管状零件尤甚。
另外，铁零件在电镀过程中难免会掉落到镀槽中，也会发生腐蚀，这样就会有铁离子进入。
所以，镀镍溶液中的铁杂质是不可避免的（o在一般镀镍溶液中，铁离子的允许浓度在o．05 No．08夕l，、严格来说，其实达到o．03夕L就会对镀层带：来不好严格来说，其实达到0. 03 g/L彭会对镀。
(4)六价铬镀镍溶液中有时也会碰到六价铬的污染。
化学镀镍镀层质量影响因素的分析
化学镀镍镀层质量影响因素的分析刘明举，程纪华*（航空工业南京机电液压工程研究中心，江苏南京211100）摘要：针对化学镀镍镀层颜色不一致、亚光、发花，镀层起皮、麻点，厚度不合格，无法通过48h的盐雾耐蚀性试验和硬度试验等质量问题，利用原子氢［H］析出反应机理和H2PO2-的副反应，分析得出温度、Ni2+/H2PO2-比例、pH值、HPO32-含量和氢气是影响反应进行的5类因素。
研究了5类因素对镀液和镀层质量的影响规律，并提出了控制措施。
结合镀层质量存在的典型缺陷、排除方法和成功建线经验，提出在生产线上配备循环过滤系统、物理搅拌系统、温控传感系统、自动pH值、Ni2+检测系统和自动添加药品系统等，以解决5类因素的不良影响，提高化学镀镍镀层质量。
关键词：化学镀镍；析出反应；副反应；影响规律；镀层质量中图分类号：TQ153.12文献标识码：AResearch on the Factors Affecting the Quality of ElectrolessNickel PlatingLIU Mingju，CHENG Jihua*（Nanjing Engineering Institute of Aircraft System，AVIC，Nanjing211100，China）Abstract：In view of some quality problems，such as the inconsistent of appearance color，matte，hair，coating peeling，pitting，unqualified thickness，failing to pass the48h salt spray corrosion resistance test and hardness test and so on，it is concluded that temperature，Ni2+/H2PO2-ratio，pH value，HPO32-content and hydrogen are the five factors influencing the reaction based on the mechanism of［H］precip⁃itation reaction and the side reaction of H2PO2-.The influence rules of5kinds of factors on bath and coat⁃ing quality are found，and the control measures are bined with the typical faults of coat⁃ing quality，elimination methods and successful experience of line construction，it is proposed to equip the production line with circulating filter system，physical stirring system and temperature control sens⁃ing system，automatic pH value，Ni2+detection system and automatic drug addition system，etc.The ad⁃verse effects of five factors is eliminated and the quality of electroless nickel plating is improved. Keywords：electroless nickel plating；precipitation reaction；side reaction；influence rules；plating quality化学镀是一种不施加外部电流，通过还原剂将镀液中的游离金属离子还原成原子，沉积到具有自催化活性的基体上，从而形成金属镀层的工艺［1］。
光亮镀镍液中杂质对镀层性能的影响与去除
光亮镀镍液中杂质对镀层性能的影响与去除李国斌,彭荣华,唐冬秀,马凇江(湘潭工学院化工系,湖南湘潭411201)[关键词] 铝合金电镀;光亮镀镍液;杂质[中图分类号] T Q153.1 [文献标识码] B [文章编号] 1001-1560(2002)08-0057-01 [收稿日期] 2002-03-09 光亮镀镍液含有硫酸镍、氯化镍、硼酸及光亮剂等,含镍50～80g/L ,氯化物12～20g/L ,硼酸不少于35g/L 。
长时间施镀后,杂质离子和其他副产物逐渐积累,当达到一定浓度时,使沉积速度降低,镀层的孔隙率增大,延展性下降。
杂质对镀层的不良影响是常见的电镀故障,杂质分为三类,即有机杂质、无机杂质、机械杂质。
1 有机杂质1.1 影 响有机杂质主要是带入槽内的油脂、表面活性剂、添加剂分解物,对镀液和镀层的质量产生不利的影响。
从直观上看,表现为镀层的光亮度降低、局部发花、起污斑,而且镀层的应力增加、脆性增大、韧性下降。
由于有机物分子的多样性和复杂性,它对镀层的影响也是多样性的。
一般来说,镀镍液被有机物杂质污染后,其阴极极化作用比污染前大,但这种极化作用在电极上的分布是不均匀的,只能使Ni 2+难以在电极表面上沉积,造成发花、甚至漏镀现象;另一方面,有机分子形成较大的憎水性絮状团,当它吸附于镀层表面时,使主盐离子在局部区域不能正常在阴极上沉积,造成镀层发花、漏镀等现象。
1.2 去 除活性炭处理较为常用,活性炭能吸附大多数有机杂质。
活性炭的种类不同,吸附能力也不同,活性炭的孔径决定它的吸附效率。
一般而言,选用比表面积较大的粉状活性炭为好,活性炭用量为5g/L 左右,温度为50～60℃。
实验表明,分批加入比一次加入的处理效果好,分批加入去除率达95%以上,而一次加入时为75%左右。
实验方法:先加入活性炭3g/L ,剧烈搅拌4h ,静置24h 后,再加入2g/L 活性炭,剧烈搅拌2h ,静置8h ,然后过滤。
镀镍问题与解决方案
镀镍问题与解决方案引言概述：镀镍是一种常见的表面处理工艺，可以提高金属制品的耐腐蚀性和耐磨性。
然而，在镀镍过程中常常会遇到一些问题，如镀层不均匀、气泡、结晶粗大等。
本文将就镀镍过程中常见的问题及解决方案进行详细介绍。
一、镀层不均匀的问题及解决方案1.1 镀层厚度不均匀：可能是镀液中镍盐浓度不均匀、电流密度不均匀等原因导致。
解决方法包括调整镀液中的镍盐含量、优化电流密度分布等。
1.2 镀层颜色不均匀：可能是镀液中添加的色素不均匀、镀液温度不稳定等原因引起。
解决方法包括调整色素添加量、稳定镀液温度等。
1.3 镀层粗糙不均匀：可能是镀液中的杂质较多、电流密度过大等原因导致。
解决方法包括提高镀液的纯度、调整电流密度等。
二、气泡问题及解决方案2.1 气泡产生原因：可能是镀液中存在气体、镀液搅拌不均匀等原因导致。
解决方法包括排除镀液中的气体、优化搅拌设备等。
2.2 气泡困扰：气泡会导致镀层表面不光滑、影响镀层质量。
解决方法包括在镀液中加入消泡剂、调整搅拌速度等。
2.3 气泡防治：定期清洁镀槽、保持镀液中的稳定性是防治气泡的有效方法。
三、结晶粗大问题及解决方案3.1 结晶粗大原因：可能是镀液中的杂质较多、电流密度过大等原因导致。
解决方法包括提高镀液的纯度、调整电流密度等。
3.2 结晶粗大影响：结晶粗大会导致镀层表面不光滑、影响镀层的耐腐蚀性能。
解决方法包括优化镀液成分、控制电流密度等。
3.3 结晶粗大防治：定期清洁镀槽、保持镀液中的稳定性是防治结晶粗大的有效方法。
四、镀液稳定性问题及解决方案4.1 镀液变质原因：可能是镀液中的添加剂浓度不稳定、镀槽温度波动等原因导致。
解决方法包括定期检测镀液成分、保持镀槽温度稳定等。
4.2 镀液变质影响：镀液变质会导致镀层质量下降、影响镀层的性能。
解决方法包括及时更换镀液、加强镀液管理等。
4.3 镀液变质防治：定期监测镀液质量、避免镀液受到外界污染是防治镀液变质的有效方法。
五、镀层质量检测问题及解决方案5.1 镀层质量检测方法：常用的镀层质量检测方法包括厚度测量、硬度测试、显微镜观察等。
镀液成分对镀液性能和镀层质量的影响
镀液成分对镀液性能和镀层质量的影响方莉俐;程丙良;吴晓雷;乔磊【摘要】在金刚石颗粒表面镀覆和金刚石-镍复合电镀中,电镀液的成分对镀液性能和镀层质量影响很大.用电子天平、金相显微镜、表面粗糙度测量仪和电化学工作站对镀层形貌、阴极增重、表面粗糙度、沉积电位、自腐蚀电位和自腐蚀电流密度进行检测和分析,探究电镀液中氯化镍、硼酸、十二烷基硫酸钠等成分的浓度变化对镀液性能和镀层质量的影响.结果表明,未加外界搅拌时,对镀层阴极增重影响最大的为硼酸,对镀层表面粗糙度、沉积电位、自腐蚀电位和自腐蚀电流密度影响最大的为氯化镍.综合考虑各项指标,电镀液中各成分浓度的最优配置为:NiSO4·6H2O 250 g/L,NiCl2·6H2O 40 g/L,H3BO320 g/L,SDS 0.05 g/L.镀层出现麻点是十二烷基硫酸钠和硼酸共同作用的结果,当镀液中十二烷基硫酸钠和硼酸的含量较低时,镀层会出现麻点.如果仅考虑自然对流,镀液的重复使用会促使十二烷基硫酸钠分子夹入到镀层之中,导致阴极增重量增加;镀液中氯化镍的浓度不均衡,会造成镀层各位置的耐腐蚀性能不一致,且镀层中间位置的耐腐蚀性能会比边缘好一些.【期刊名称】《中原工学院学报》【年(卷),期】2017(028)006【总页数】6页(P58-62,85)【关键词】电镀;镀液成分;镀液性能;镀层质量【作者】方莉俐;程丙良;吴晓雷;乔磊【作者单位】中原工学院,郑州450007;中原工学院,郑州450007;中原工学院,郑州450007;中原工学院,郑州450007【正文语种】中文【中图分类】TQ513人造金刚石具有硬度高、耐磨损、耐腐蚀的优良性能，可制作成用于切割、磨削、钻探的金刚石工具；同时，它存在加热易氧化、石墨化，与大多数金属、合金、结合剂之间有着高界面能等缺点，在实际使用过程中易脱落流失，导致金刚石工具的使用寿命短，加工效率低[1]。
采用电镀方法可以在金刚石颗粒表面镀覆一层金属薄膜，以减少高温环境下金刚石颗粒的热损伤，增强其与基体间的结合力，减少金刚石脱落，从而提高金刚石颗粒的利用率和金刚石工具的加工效率，延长其制品的使用寿命[2-3]。
电镀液中主要成份的作用.
电镀液中主要成份的作用在电镀加工厂的日常电镀加工生产过程中,我们要使用到电镀液这个必须的电镀原材料产品,电镀溶液的组成对电镀层的结构有着很重要的影响。
不同的镀层金属所使用的电镀溶液的组成可以是各种各样的.但是都必须含有主盐。
根据主盐性质的不同，可将电镀溶液分为简单盐电镀溶液和络合物电镀溶液两大类。
简单盐电镀溶液中主要金属离子以简单离子形式存在(如cu2+、Ni2+、Zn2+等)，其溶液都是酸性的。
在络合物电镀溶液中，因含有络合剂，主要金属离子以络离子形式存在(如[Cu(CN)3]2-、[Zn(CN)4]2-、[Ag(CN)2]-等)，其溶液多数是碱性的，也有酸性的。
除主盐和络合剂外，电镀溶液中经常还加有导电盐、缓冲剂、阳极去极化剂以及添加剂等，它们各有不同的作用。
一、主盐能够在阴极上沉积出所要求的镀层金属的盐。
主盐浓度高，溶液的导电性和电流效率一股都较高，可使用较大的电流密度，加快了沉积速度。
在光亮电镀时，镀层的光亮度和整平性也较好。
但是，主盐浓度升高会使阴极极化下降，出现镀层结晶较粗，镀液的分散能力下降，而且镀液的带出损失较大，成本较高，同时还增加了废水处理的负担。
主盐浓度低，则采用的阴极电流密度较低.沉积速度较慢，但其分散能力和覆盖能力均较浓溶液好。
因此，主盐浓度要有一个适当的范围，并与溶液中其他成分的浓度维持一个适当的比值。
有时，由于使用要求不同.即使同一类型的镀液，其主盐含量范围也不同。
对于电镀形状复杂的零件或用于预镀、冲击镀时，要求较高的分散能力，一般多采用主盐浓度较低的电镀溶液。
而快速电镀的溶液，则要求主盐含量高。
二、导电盐能提高溶液的电导率，而对放电金属离子不起络合作用的物质。
这类物质包括酸、碱和盐，由于它们的主要作用是用来提高溶液的导电性，习惯上通称为导电盐。
如酸性镀铜溶液中的H2SO4，氯化物镀锌溶液中的KCL、NaCl及氰化物镀铜溶液中的NaOH和NaCO3等。
导电盐的含量升高，槽电压下降，镀液的深镀能力得到改善，在多数情况下，镀液的分散能力也有所提高。
电镀镍液中金属杂质影响及去除
电镀镍液中金属杂质影响及去除1.铜杂质:1.1.影响:当镀镍液中铜离子含量达5mg/L以上,钢铁及锌压铸件电镀时就会产生置换铜,造成结合力不良,特别在电流中断及低电流密度区最易发生.铜杂质往往使低电流密度区镀层外观呈灰色,甚至黑色.常常出现粗糙,疏松,呈海绵状等不良镀层.1.2.鉴别:取镀液2ml,加2mol/L H2SO4使溶液呈酸性,再加1mol/L K4[Fe(CN)6] 2ml;如产生沉淀[Cu2[Fe(CN)6],此沉淀溶于氨水呈现兰色,示有Cu2+ 存在.生产中简单方法是用稀硫酸调PH2-3;浸入用HCl 活化处理过的钢丝,约3-5分钟取出,观察有否红色置换铜.1.3.去除:A. 电解法:0.2-0.4A/dm2,如激烈搅拌可用稍大电流密度.阴极有瓦楞形铁板.B.化学药剂法:用仅对铜离子有选择性沉淀的药剂去除,如加入铜含量(摩尔)2倍左右喹啉酸,可使铜含量下降到1mg/L以下.也可加入亚铁氰化钾,2-巯基苯并噻唑生成沉淀后过滤.如要生成氢氧化铜沉淀不合理,因需要调PH=6.3,会有相当多的氢氧镍沉淀生成.2.锌杂质:2.1:影响:光亮镀镍溶液中如如含微量锌所得镀层呈白色,如含量再提高,低电流密度处呈灰黑色,镀层呈现条纹状.在PH较高镀液中,由于锌的存在还会使镀层出现针孔.锌允许极限因光亮剂不同而异,一般在20-100mg/L范围内.2.2:鉴别:取2ml镀液加于试管中,加蒸馏水30ml;1%甲基紫1滴,1:1 HCl 2滴.15%KCNS 1滴,若镀液变紫,示有锌.或取2ml镀液加于试管中,调PH至石蕊试纸呈中性,再加CH3COOH 1-2滴及0.5mol/L K3[Fe(CN)6] 1ml.此时如有黄棕色沉淀,且该沉淀溶于HCl及氨水中,示有Zn2+存在.2.3:去除:A:电解法:当Zn2+较低时用瓦楞形铁板作阴极,搅拌下:0.2--0.4A/dm2B.当Zn2+较高时用化学沉淀法.用稀NaOH或CaCO3(优于烧碱)将电镀液调PH6.2; 加热至於5-70℃,搅拌1-2h,再调PH稳定在6.2;静置4h以上,过滤,除Zn(OH)2及CaCO3沉淀(本法镍盐损失较大)3.铅杂质：3.1:影响:类似于铬杂质对镀层质量影响.当镀液中达5mg/L以上时,得到灰色甚至黑色镀层,镀层粗糙,甚至无镀层.3.2 鉴别：取2ml镀液加于试管中,调PH至石蕊试纸呈中性,加1mol/L K2CrO4 1-2滴.如有黄色沉淀,将此沉淀溶于NaOH中,通入H2S或加入(NH4)2S.如试液中有Pb2+,可出现黑色PbS沉淀.3.3 去除:低电流密度电解除去.4.铁杂质：4.1:影响:铁是镀镍液中最主要的杂质,主要是零件未及时捞出或未镀上锌的部位溶解而成.二价铁可以和镍共沉积.当镀液中PH在3.5以上时,此时阴极区PH更高,三价铁可形成Fe(OH)3,并夹杂于镀层中,使镀层发脆,粗糙,是形成斑点及针孔主要原因.一般铁杂质在较高PH溶液中,应在0.03g/L以下,PH较低时不超过0.05g/L.4.2 鉴别:取2ml镀液加于试管中,加2mol/L硫酸使之呈明显酸性,然后再多加2-3滴,加入亚铁氰化钾K4[Fe(CN)6].3H2O2-3滴,如有Fe2+则生成亚铁氰化钾兰色沉淀.或取2ml镀液加于250ml烧杯中,加蒸馏水20ml,加1:1 HNO3,煮沸,冷却后加KCNS或NH4CNS(约15%)数滴,摇匀静置,此时出现红色溶液,示有Fe3+ .如在此溶液中和加NH4F或KF后,颜色消失. Fe3+ +3CNS-=Fe(CNS)3 ; Fe(CNS)3 +F- =[FeF6]3-6 + 3CNS-4.3 去除:A. 电解法:0.4A/dm2B.化学法::稀硫酸调PH 3左右,加30% H2O2 0.5-1mol/L,加热65-70℃,使Fe2+ 转化为Fe3+ 并除去多余的H2O2,用BaCO3或NiCO3,Ba(OH)2调PH至6,搅拌2h,重复调PH,使之稳定在6,静置过滤.当处理铁杂质同时,还要除去有机物杂质,可在加入H2O2及升温后,加入活性炭2-4g/L.5.铬杂质:5.1 影响:铬是镀镍液中最敏感的金属元素之一,主要来自镀铬件清洗及镀铬时铬雾扩散.微量铬的存在,使镀液分散能力,电流效率降低,镀层发灰,结合力下降.当六价铬含量达到3-5ml/L时,在低电流密度区镍层难以沉积,如含量达到5ml/L以上时,就会使镀层产生条纹,引起镀层剥落.在低电流密度处无镀层.三价铬在PH3.5以上就会产生沉淀,使镀镍层粗糙.5.2 鉴别:取2ml镀液加于试管中,加3mol/L NaOH至偏碱性,加H2O2(30%) 2-3滴,加热至沸,有铬存在则变成黄色溶液,冷至室温,用1mol/L 硫酸酸化至酸性,加乙醚3-5滴,再慢慢滴加H2O2,同时摇动试管,乙醚层有兰色出现,则有Cr6+存在.酸性溶液中Cr2O72-占优势,在碱性溶液中CrO42- 占优势,通过调PH使之相互转化.在酸性溶液中Cr2O72-是强氧化剂,此时加H2O2则Cr6+被还原成Cr3+而出现兰色.5.3 去除:将六价铬还原成三价铬,然后用化学沉淀法去除A.连二亚硫酸钠(保险粉)法:2H2CrO4+Na2S2O4+H2SO4=Na2SO4+Cr2(SO4)3+4H2OCr2(SO4)3+6NaOH=Cr(OH)3↓+3Na2SO4稀硫酸调PH至3,再按0.2-0.4g/L量加入保险粉,加热60-70℃,搅拌1h;用稀NaOH或Ba(OH)2,也可用NiCO3或BaCO3调PH,使其稳定在6.2;静置2-3h,过滤.最后按0.2-0.4mol/L量加入H2O2(30%)以除去过量保险粉,调PH至工艺规范,试镀.B.硫酸亚铁法:六价铬被还原成三价铬,二价铬被氧化成三价铬,提高PH 值,分别生成Fe(OH)3或Cr(OH)3沉淀,加入H2O2,使多余二价铁氧化成三价铁H2Cr2O7+6FeSO4+6H2SO4=Cr(SO4)3+3Fe(SO4)3+7H2O稀硫酸调PH3,按1g/L加入FeSO4,搅拌1h;加入H2O2(30%) 1mol/L,调PH值至6.2,加热60-70℃,并保温4h(目的是便于沉淀,凝聚),搅拌,重复调PH使之稳定在6.2,静置2-3h,过滤,最后用硫酸调PH至正常.C.高锰酸钾法:调PH=3,加热至60℃,加高锰酸钾(10%)至呈紫色,加2-6g/L碳酸铅(醋酸铅),搅拌,用NaOH调PH=5-5.5,静置2h,过滤.6.硝酸根:因硫酸镍不纯而带入,对镀镍极有害.微量的硝酸根可使镀层三灰色,脆性增大.当含量达0.2g/L以上,镀层呈黑色,阴极电流效率显著下降.去除原理:高电流密度时,硝酸根在阴极还原为铵(为避免镍的沉积可调PH=3).7.(电镀与环保96.4)用碳酸钡调节PH ,可不浪费镍盐.且过量也无妨,并能得到一个合适的PH值上限(PH5.5),在此条件下铁铝等杂质可完全除去.而Ni2+ 尚未达到沉淀的PH值范围.溶液的PH 值勤升高至5.5,碳酸钡过量也不再升高.碳酸钡进入镀镍液后生成白色BaSO4沉淀(溶解度极低,且易过滤)和逸出CO2气体.但用碳酸钡净化液体不易除去铜,锌等杂质.加为铜锌沉淀PH范围在6.3左右.故推荐净化工艺如下:用稀硫酸调PH3左右.搅拌下加3ml/L 30%H2O2,加热65-70℃,使Fe2+ 转化为Fe3+并除去多余的H2O2.将6-8g/L粉未状BaCO3分3次加入,搅拌1h,待PH升至5.5时,铁铝杂质除去.再加入SQT去铜剂3g/L,搅拌1h,使铜锌杂质除去.将3g/L 活性炭用水调成糊状后加入,搅拌1h,静置4h,过滤.调pH至正常,加工艺下限十二烷基硫酸钠和次级光亮剂以及1/2工艺量的糖精,试镀8.(电92.4)当锌离子较多时采用NaOH和BaCO3提高PH,不能使锌离子彻底沉淀(试验表明在低Dk区仍有黑条,示用锌离子存在).采用NiCO3提高PH=6.2,效果较理想,镍盐损失较小.9.(电91.6)亮镍镀液中误加乙二胺的处理:采用电解法,过氧化氢氧化法,过氧化氢氧化-电解法,高锰酸钾氧化法,高锰酸钾氧化-电解法,过硫酸铵氧化-电解法,均不能解决.因胺类物质是一种较稳定的化合物,用一般氧化剂很难在低浓度下氧化掉.但它和亚硝酸盐有一个特殊反应:在酸性介质中能被亚硝酸盐氧化为醇;同时亚硝酸盐在酸性介质中发生歧化反应生成亚硝酸根和一氧化氮(转化为红棕色的二氧化氮),并伴有PH值升高.生产中用硫酸调PH0.5,搅拌下加亚硝酸钠7克/升,瓦楞铁板作阴极,镍板作阳极,1.5-2A/dm2电解,达15小时安培电量后镀注液恢复正常,PH也由0.5升高到4.2左右.。
镀液中各主要成分的作用及操作条件的影响
c、抑制空气中二氧化碳的有害影响 镀液中的[Sn(OH)6]2－ 络离子能吸收空气中的二氧化碳，按下式分解：
[Sn(OH)6]2－+CO2 → SnO2 +CO32－+3H2O 保持一定量的游离碱可吸收空气中的二氧化碳，生成碳 酸钠(钾)，可抑制二氧化碳对主盐的影响。 d、使[Sn(OH)6]2－电离度降低，提高阴极极化。 当游离碱浓度过高时，会使阳极的钝化膜溶解，此时应 加入少量的冰乙酸来调整。含量低时，阳极的表面会结上 一层壳垢，此时应补加一定量的氢氧化物。
3～4 A/dm2
阴极电流密度
8～10A/dm2
阳极
不溶性的镍板或镀镍钢板
化学法
过硼酸钠 0.4g/L
过氧化氢 0.3ml/L
Байду номын сангаас
9
生产中可采取以下方法使锡阳极保持金黄色，以Sn4+形态 正常溶解，防止产生Sn2+的生成：
a、阳极带电入槽，并始终保持阴、阳极面积比，电镀过 程中不能断电。因为，不通电或阳极电流密度小时阳极以 Sn2+形态溶解。因此，当第一槽零件入槽时，应先打开电源， 把零件挂在阴极导电棒上(必须注意不能先挂阳极)，再按阴、 阳极面积比立即挂人阳极；零件出槽时，取出一挂时应立即 补充另一挂，交替进行，以便不 降低电流密度，不断电； 最后一槽零件出槽时，应先取出部分锡阳极，然后再相应地 取出零件，逐步地降低电流，直到完全取出零件再切断电源。
镀液中各主要成分的作用及操作条件的影响
(1)锡酸盐
锡酸钠(钾)是主盐。主盐浓度增高有利于提高阴极电流密 度，加快沉积速度。但主盐浓度过高时，阴极极化作用降 低，镀层粗糙，溶液的带出和其它损耗均增加，成本提高； 主盐浓度过低时，虽能提高溶液的分散能力，镀层洁白细 致，但阴极电流密度、阴极电流效率和沉积速度都明显下 降。一般以控制主盐中锡的含量在40g/L左右为好(快速电 镀中可高达80g/L，滚镀时则适当低些)，此时既有较高的 镀液分散能力，又可得到结晶细致的镀层。锡酸钠的含锡 量应在41％以上，锡酸钾的含锡量应在38％以上，以保证 主盐的质量。
镀镍中间体的分类与特性
镀镍中间体的分类与特性1初级镀镍中间体:包括BSI、BBI、ALS、PS、VS、BSS、ATPN、PESS、SSO3、PN等。
其主要作用是提高镀层柔软性,使结晶细化,增强低区的光亮性和填平性,促进走位,掩蔽杂质,有的还兼有去极化作用[2]。
2次级镀镍中间体:包括PPS、PPS2OH、DEP、TC2DEP、PABS、PME、PAP、PMA、MAP、PA、BEO等。
这些中间体都具有一定的整平光亮作用,能加快填平产品抛光丝纹,如DEP可使镀层快速达到镜面光亮,具有丰满平滑的光泽。
3不含硫的镀镍中间体:包括HD2M、HD2N、TCA、BEO、POPDH、PABS、PAP、DEP、PA、PME。
这类中间体可用在半亮镍光剂中,使镍底层不含硫。
用这种工艺镀得的半光亮镍层具有柱状的显微结构,镀层中含硫低于0.005%。
4含硫的镀镍中间体:包括PS、ATPN、PN、PPS、PPS2OH、SSO3、BSS、BBI、SAS、VS、EHS等。
含硫的中间体一般都用在镍光亮剂中,使光亮镍层与半亮镍层之间达到一定的电位差,其STEP值在130mV 以上。
由文献[3]可,BSS和ATPN可用在高硫镍添加剂中,采用三层镍组合电镀,其STEP值可达160mV,其防腐蚀性能更好。
5白亮镍中间体:包括MOSS、TPP、BBI、EHS、PPS2OH等。
这些中间体配制的光亮剂,镀出的产品具有银白珍珠色泽。
6乌光镍中间体:包括MAP、PAP、BMP等。
以这些中间体为主要组分配制的光亮剂,镀出的产品具有乌亮、高雅的效果。
7辅助中间体:包括起润湿作用的TC2EHS、MA280,起除杂走位作用的ATP、ATPN、PN等。
2复配镀镍光亮剂的要点及其作用在我国东南沿海经济发达地区,特别是珠三角、长三角一带电镀厂用中间体自配光亮剂非常普遍。
电镀镍溶液中杂质的影响和去除
电镀镍溶液中杂质的影响和去除镀镍溶液的纯净度要求较⾼，受外来杂质污染后，电镀镍层质量会有很⼤的影响。
例如某⼚镀镍零件的⼤电流处泛有⿊⾊⼩点（镀件的下⾯部位及其周边），⽽⼩电流处呈灰⿊⾊（镀件的中⼼部位和深凹部位），⼚⽅错误地认为是受到有机杂质污染进⾏处理，结果镀镍层故障未见好转。
其实这种情况并不是溶液中有有机物，因为有机杂质会使镍镀层乌亮、结合⼒明显降低，⽽电镀镍层表⾯出现⿊点和灰⿊⾊有可能受到⾦属杂质的污染，尤其是受到铅杂质的污染可能性更⼤。
现场考察发现镀槽是⽼式铅衬⾥槽，液⾯以下部位发现附有⼀层黄褐⾊可擦去的挂霜（铅的氧化物），此铅衬⾥槽与⼀块镍板斜倚在槽壁，使得上部阳极镍板正好触及这块镍板的腰部，当电流通过阳极板传到掉⼊槽底镍板上，然后⼜把电流传到铅衬槽，此时铅衬槽就成了阳极，受到氧化产⽣黄褐⾊的氧化铅，其中部分铅离⼦就进⼊镀液，产⽣镀层发⿊的故障。
镀镍液受铅离⼦污染⽬前多按电解法处理。
先将溶液抽出来，把槽壁和阳极表⾯的氧化铅洗刷⼲净，然后将溶液过滤后回⼊槽内，以0.1A/dm2～0.2A/dm2的电流密度先处理3昼夜，到第4天按正常⼯艺条件试镀，故障排除。
这个实际故障说明电镀溶液的维护与保养是很重要的，尤其是镀液杂质的影响、杂质的来源⾮常复杂，出了故障要慎重考虑故障原因，加强检查和分析，才能采取相应措施，决不可盲⽬处理，否则必然会⾛弯路，电镀故障得不到及时排除。
1 铜杂质的影响和去除镀镍液中铜杂质含量低可使低电流密度区镀镍层灰暗、粗糙；含量⾼可使低电流密度区镀层发⿊，出现海绵状镀层。
⼆般光亮镀镍液中铜杂质含量不允许超过0.01g/L；普通镀镍液由于pH 值稍⾼，也不超过0.3g/L。
对少量铜杂质镀镍液，可⽤电解法去除（pH＝2左右，Dk＝0.1A/dm2～0.3A/dm2）。
较多铜杂质可⽤亚铁氰化钠化学⽅进⾏处理：2Cu2＋＋Na4[Fe(CN)6]→Cu2[Fe(CN)6]↓⼗4Na＋去除⽅法是向故障镀镍液中加⼊溶解好的亚铁氰化钠溶液，剧烈搅拌约30min，然后过滤除去沉淀即可试镀。
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)。
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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 03Effects of Several Intermediates on The Properties of NickelElectroplating Solution and DepositsXU Chao 1,PAN Zhan chang 1,XIAO Chu min 1,HU Guang hui 1,Gu Xiao yan1,2(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 m0.2mm 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]。
!1226!&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!1227!F OU N DRY T ECH NO LO GYV ol.31N o.9Sep.2010根据Erdey Gruz 和Vo lmer [6]提出的成核速度和过电位的关系可以知道,随着过电位的增大,新晶核的形成速度会迅速增大,镀层会变细。
所以可以推测,从图1f~h 过电位逐渐减小,图1a~e 的过电位相差不大。
2.2 阴极极化曲线从图2中可以看出,加入中间体的极化曲线比Watts 镀镍液的明显负移,负移程度从小到大依次为PDA,PPS,PAP,说明极化作用也是依次增大。
图2 加入不同中间体的极化曲线Fig.2 Po lar izat ion cur ves w ith different intermediates增大阴极过电位有两种途径:加大阴极电流密度和加入添加剂。
但是通过提高电流密度产生的过电位有限,使晶粒细化的作用不明显[4]。
而在镀液里加入的有机添加剂,能够吸附在阴极表面,并且在该处还原,以阻化金属吸附原子的表面扩散,使阴极反应的过电位升高,从而获得晶粒细小而平滑的镀层[6]。
从图2中可以推测,镀层的晶粒由小到大应该为PAP,PPS,PDA,但是这与图1f~h 有些矛盾,可能是因为电镀时加入的中间体较多,电化学测试时加入的较少,两者不能很好的对应。
2.3 添加剂对镀液分散能力的影响表1中h 1和h 5分别代表H ull 槽试片上第1方格和第5方格的厚度。
从表1可以看出,分散能力由小到大依次是:Watts 液,PDA,PAP,PPS 。
因为极化作用越大,分散能力越好[4],镀层颗粒越小。
所以镀层颗粒的大小顺序,也应该和上面相同,图1f~h 证明了这一点。
表1 添加剂对分散能力的影响T ab.1 Effects o f additiv es o n t hr ow ing pow er h 1/ m h 5/ m 分散能力(%)W atts 液13.83 4.5733.04Wat ts 液+PP S 15.277.0746.30Wat ts 液+PA P 16.05 6.6441.37Watts 液+P DA14.025.1436.662.4 添加剂对镀液电流效率的影响从图3中可以知道,加入PPS 的镀液电流效率最小,加入PAP 和PDA 的在6A/dm 2和6.98A/dm 2的电流效率比Watts 液高,并且PDA 的高于PAP 。
因此,含有PDA 的镀液对电流效率的影响较好。
从图中还可以看出,相同电流密度时,加入PDA 后,镀液的电流效率高于PAP,而后者又高于PPS,这显然和他们极化作用的大小有关。
镀镍时,阴极还原反应由镍的析出、氢的产生和添加剂的阴极还原3个反应组成[3]。
极化作用越大,意味着镍的析出越困难,也就意味着电流效率的降低。
图3 添加剂对电流效率的影响Fig.3 Effects o f additiv es o n cur rent eff iciency3 结论(1)在镀液中加入PPS,可以获得细致的镀层。
(2)含有PAP 的镀液的极化作用最大。
(3)含有PPS 的镀液,分散能力最好。
(4)PDA 提高电流效率的效果最好。
参考文献[1] 周小琴.光亮电镀镍添加剂的研究[J].铸造技术,2008,29(7):955 985.[2] 胡承刚,陈桧华,曾振欧,等.中间体DEP 对镀镍层性能的影响[J].电镀与涂饰,2004,23(4):11 14.[3] 陈天玉.光亮镀镍[M ].北京:化学工业出版社,2006.[4] 王 玲,梅天庆.高级电镀工技术与实例[M ].南京:江苏科学技术出版社,2005.[5] 努丽燕娜,王保峰.实验电化学[M ].北京:化学工业出版社,2007.[6] 张立茗,方景礼,袁国伟,等.实用电镀添加剂[M ].北京:化学工业出版社,2006.!1228!。