化学镀中稳定剂及加速剂的作用机理

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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。

化学镀镍溶液的基本组成

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

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。

化学镀

六.化学镀镍机制
化学镀镍实际上是镍一类金属（Ni-P；Ni-B）合金镀层，在酸性镀液中，次磷酸盐作还原剂，可在铁、钴、钯、铑、铂等活性金属的催化下发生镍和磷的化学共沉积，其电化学过程包括下面的阳极过程和阴极过程。局部阳极反应：H2PO2-+H2O-2e-→ H2PO3-+2H+ 局部阴极反应：Ni2++2e-→Ni↓ 2H++2e- → H2↑ H2PO2-+2H++e- → P ↓+2H2O 其中溢出氢气是副反应，另外，镀液还有可能发生次磷酸盐自分解，亚磷酸镍析出等副反应，造成镀液不稳定，所以，通常把镀液的PH值控制在4~5，或者加入合适的络合剂和稳定剂，以保证镀液的稳定性和沉积速度。
九.化学镀溶液的维护调整
做好溶液生产管理和维护，对提高溶液的稳定性，防止溶液自然分解，是保证镀层质量和降低成本的关键因素。 1.首先做好镀前的预处理工作，必须把镀件清洗干净，防止各种杂质或金属杂质带人镀液中，此杂质可能成为溶液自发分解的触发剂，对镀液的危害最大。 2.在施镀中要控制镀件的装载量，装载量过高反应剧烈时，镍颗粒可能从镀层上脱落到镀液中，形成自催化还原中心，就会加速溶液的自然分解。 3.及时添加材料调整PH值，施镀时对主盐和还原剂的消耗最快，若不及时补充主盐和还原剂，就会影响镀层的质量和镀液的稳定性。PH值是随着施镀的进行逐渐降低，如不及时调整，亚磷酸盐的积累就会明显的增加，就会影响沉积的速度和镀层的质量。
镀前处理中，酸洗是将金属工件浸入酸（或酸性盐）中，除去金属表面的氧化膜、氧化皮以及锈蚀物。弱浸蚀的实质是要剥离工件表面的加工变形层以及在前处理工序生成的极薄的氧化物（因此也称活化），将基体组织暴露出来以便镀层金属在其表面进行生长，因而不需要酸洗那样长的时间。这个工序对镀层和基体的结合起到重要作用。弱浸蚀的浸蚀溶液浓度低，浸蚀时间短（数秒至1min），多在室温下进行。工件活化后，要立即清洗并开始实施化学镀。镀后处理中，热处理一方面是除氢及去应力的低温退火，改善机械性能；另一方面形成一层钝化膜，封闭孔隙，阻断腐蚀介质，进一步提高镀层的耐蚀性。

化学镀资料

化学镀铝和铝合金有易产生晶间腐蚀,表面硬度低,不耐磨损等弱点。

在其表面进行化学镀处理，可以改善一些性能：改善耐腐蚀性，提高耐磨性，良好的耐磨性，高硬度，提高装饰性。

而纳米TiO2的加入，可以显著提高镀层的耐磨性，硬度，自润滑性，耐腐蚀性等性能。

化学镀概述化学镀:也称无电解镀，是在无外加电流的化学沉积过程。

借助合适的还原剂，使镀液中金属离子还原成金属，并沉积到零件表面的一种镀覆方法。

也叫做”自催化镀”,”无电解电镀”。

化学镀可以分为“置换法”,“接触度”,“还原法”。

一．化学镀相对电镀优点①化学镀可以用于各种基体，包括金属，非金属以及半导体。

②化学镀镀层均匀，无论工件如何复杂，只要采用合适的施镀方法，都可以在工件上得到均一镀层。

③对于可以自催化的化学镀而言，理论上可以得到任意厚度的镀层。

④化学镀所得到的镀层有很好的化学，机械，磁性性能。

⑤化学镀相对电镀而言最大的优点是镀层厚度均匀，针孔率低。

二．发展概况1.1844年，A．Wurtz通过亚磷酸盐还原镍得到了金属镍的镀层。

2.1911年，Bretean发表有关沉积过程是镍与次磷酸盐的催化过程的化学镀研究报告。

3.1916年，Roux从柠檬酸盐一次亚磷酸盐体系中得到了镀镍层，注册了第一份化学镀镍专利。

4.1944年，美国国家标准局从事轻武器改进研究的A.Brenner与G.Riddel在枪管实验中证实了次亚磷酸钠催化还原镍，1946年，1947年，两人公布了研究结果。

5.20世纪五十年代，美国通用运输公司对化学镀镍溶液组成与工艺进行系统研究。

为后来化学镀镍工业应用奠定基础。

6.1955年，开发出“Kanigen”技术；1964年，开发出“Durapositli”技术；1968年，开发出“Durnicoat”技术；1978年至1982年，开发成“诺瓦泰克”商品镀液。

7.20世纪六十年代，小规模化学镀镍工艺进入美国市场。

8.20世纪七十年代末至八十年代初，化学镀镍研究重点转向高磷镀层。

化学镀中稳定剂及加速剂的作用机理

化学镀中稳定剂及加速剂的作用机理现代电镀网讯：1、化学镀的稳定简介化学镀中最主要的一个系列是有自催化能力的还原型化学镀液。

当反应速度较快时，镀层质量变差，会出现粗糙镀层甚至粉末状镀层；同时，由于自催化一旦促发即会持续下去，甚至会因剧烈的还原反应而失去控制，导致镀液迅速失去作用。

因此，需要要加入稳定剂以控制其反应速度。

稳定剂的作用是控制反应速度和抑制镀液的自发分解，从而使化学镀能有序地进行。

不同的化学镀液会用到不同的稳定剂，有时还需要用到几种稳定剂以进到联合控制的作用。

常用的稳定剂有以下几类。

①元素周期表中第VI主族元素的化合物：一些硫的无机物或有机物，如硫代硫酸盐、硫氰酸盐、硫脲及其衍生物、疏基苯并噻唑、黄原酸酯等。

②重金属离子：如铅、锡、锑、镉、锌、铋、钛等金属二价、三价离子。

③水溶性有机物：有些含有双极性的有机阴离子，至少含有6个或8个碳原子并能在某一定位置吸附形成亲水膜功能团的有机物，如不饱和脂肪马来酸、苯亚甲基丁二酸、3-S-异硫脲鎓盐的丙烷酸盐、邻苯二甲酸酐的衍生物等。

④某些含氧化合物：如AsO2-、IO3-、BrO3-、NO2-、MoO42-等，双氧水也属于这一类。

2、化学镀稳定剂的作用机理化学镀稳定剂的作用机理没有统一的模式，而是因稳定剂的类别不同而有所不同，但也有着一些共同点，这就是稳定剂都是通过在表面吸附而影响金属离子的还原过程的。

也就是稳定剂的添加量一般都很少的原因，因为它们只是通过电极的双电层起作用的，过多的量反而会破坏化学镀的平衡。

有机类稳定剂的作用可以认为这类稳定剂具有的表面吸附作用和影响电子交换的作用，通过吸附而改变金属离子的还原过程。

因此，在一定添加量范围内，有机稳定剂有时还会有促进金属离子沉积的作用。

而含氧化合物则是通过改变双电层结构而增加作为阴离子的稳定剂在表面的吸附，从而影响金属离子还原的过程。

重金属离子也是通过在具催化活性表面的吸附来影响还原过程。

总之，化学镀稳定剂是通过在反应表面吸附而阻滞金属离子的还原过程来起到稳定镀液的作用。

稳定剂原理

稳定剂原理
稳定剂是一种化学物质，可以防止或减缓化学反应的进行。

它们的主要作用是在化学反应中抑制或控制反应速率，从而保持体系的稳定性。

稳定剂的使用可以改变反应的动力学，这对于许多工业过程和产品的制造至关重要。

稳定剂的工作原理可以通过以下几个方面来解释：
1. 阻碍反应物的接触：稳定剂可以通过形成反应物的复合物或在其表面形成保护层来阻碍反应物之间的接触。

这样可以减少反应发生的机会和速率。

例如，在食品加工中，某些稳定剂可以与氧气结合，防止食物中的脂肪氧化。

2. 降低活性物质的浓度：在某些情况下，稳定剂可以通过与活性物质反应形成某种不活跃的产物，从而减少活性物质的浓度。

这样可以减缓反应速率。

例如，在药物制剂中，酸碱稳定剂可以与药物中的酸或碱反应，从而保持药物的稳定性。

3. 改变反应体系的物理性质：稳定剂可以通过改变反应体系的物理性质，如温度、压力或溶液中的离子浓度等，来影响反应速率。

例如，在皮肤护理产品中，稳定剂可以通过调整产品的pH值来控制产品中活性成分的释放速率。

4. 抗氧化作用：一些稳定剂具有抗氧化性质，可以中和或减少自由基的形成，这是很多化学反应的副产物。

通过抑制自由基反应，稳定剂可以减缓或阻止不必要的反应的进行。

总之，稳定剂的作用是通过不同的机制来防止或减缓化学反应的进行，从而维持体系的稳定性。

这些机制包括阻碍反应物接触、降低活性物质浓度、改变反应体系的物理性质和抗氧化作用等。

稳定剂的选择和使用对于许多工业和生活中的化学过程都具有重要的意义。

化学镀镍

化学镀镍ENP简介化学镀镍技术是采用金属盐和还原剂,在材料表面上发生自催化反应获得镀层的方法。

到目前为止，化学镀镍是国外发展最快的表面处理工艺之一，且应用范围也最广。

化学镀镍之所以得到迅速发展，是由于其优越的工艺特点所决定。

一、化学镀镍层的工艺特点1. 厚度均匀性厚度均匀和均镀能力好是化学镀镍的一大特点，也是应用广泛的原因之一，化学镀镍避免了电镀层由于电流分布不均匀而带来的厚度不均匀，电镀层的厚度在整个零件，尤其是形状复杂的零件上差异很大，在零件的边角和离阳极近的部位，镀层较厚，而在内表面或离阳极远的地方镀层很薄，甚至镀不到，采用化学镀可避免电镀的这一不足。

化学镀时，只要零件表面和镀液接触，镀液中消耗的成份能及时得到补充，任何部位的镀层厚度都基本相同，即使凹槽、缝隙、盲孔也是如此。

2. 不存在氢脆的问题电镀是利用电源能将镍阳离子转换成金属镍沉积到阳极上，用化学还原的方法是使镍阳离子还原成金属镍并沉积在基体金属表面上，试验表明，镀层中氢的夹入与化学还原反应无关，而与电镀条件有很大关系，通常镀层中的含氢量随电流密度的增加而上升。

在电镀镍液中，除了一小部分氢是由NiSO4和H2PO3反应产生以外，大部分氢是由于两极通电时发生电极反应引起的水解而产生，在阳极反应中，伴随着大量氢的产生，阴极上的氢与金属Ni-P合金同时析出，形成（Ni-P）H，附着在沉积层中，由于阴极表面形成超数量的原子氢，一部分脱附生成H2，而来不及脱附的就留在镀层内，留在镀层内的一部分氢扩散到基体金属中，而另一部分氢在基体金属和镀层的缺陷处聚集形成氢气团，该气团有很高的压力，在压力作用下，缺陷处导致了裂纹，在应力作用下，形成断裂源，从而导致氢脆断裂。

氢不仅渗透到基体金属中，而且也渗透到镀层中，据报道，电镀镍要在400℃×18h或230℃×48h的热处理之后才能基本上除去镀层中的氢，所以电镀镍除氢是很困难的，而化学镀镍不需要除氢。

工艺技术化学镀镍详解

工艺技术：化学镀镍详解一、化学镀镍层的工艺特点1.厚度均匀性厚度均匀和均镀能力好是化学镀镍的一大特点，也是应用广泛的原因之一，化学镀镍避免了电镀层由于电流分布不均匀而带来的厚度不均匀，电镀层的厚度在整个零件，尤其是形状复杂的零件上差异很大，在零件的边角和离阳极近的部位，镀层较厚，而在内表面或离阳极远的地方镀层很薄，甚至镀不到，采用化学镀可避免电镀的这一不足。

化学镀时，只要零件表面和镀液接触，镀液中消耗的成份能及时得到补充，任何部位的镀层厚度都基本相同，即使凹槽、缝隙、盲孔也是如此。

2.不存在氢脆的问题电镀是利用电源能将镍阳离子转换成金属镍沉积到阳极上，用化学还原的方法是使镍阳离子还原成金属镍并沉积在基体金属表面上，试验表明，镀层中氢的夹入与化学还原反应无关，而与电镀条件有很大关系，通常镀层中的含氢量随电流密度的增加而上升。

3.很多材料和零部件的功能如耐蚀、抗高温氧化性等均是由材料和零部件的表面层体现出来，在一般情况下可以采用某些具有特殊功能的化学镀镍层取代用其他方法制备的整体实心材料，也可以用廉价的基体材料化学镀镍代替有贵重原材料制造的零部件，因此，化学镀镍的经济效益是非常大的。

化学镀镍

化学镀镍張正東发表于: 2010-8-18 16:10 来源: 半导体技术天地化学镀化学镀是在无电流通过(无外界动力)时借助还原剂在同一溶液中发生氧化还原作用，从而使金属离子还原沉积在自催化表面表面上的一种镀覆方法。

化学镀与电镀的区别在于不需要外加直流电源，无外电流通过，故又称为无电解镀(Electroless Plating)或“自催化镀”(Autocatalytic Plating)。

所以化学镀可以叙述为一种用以沉积金属的、可控制的、自催化的化学还原过程，其反应通式为：上述简单反应式指出，还原剂Rn+经氧化反应失去电子，提供给金属离子还原所需的电子，还原作用仅发生在一个催化表面上。

因为化学镀的阴极反应常包括脱氢步骤，所需反应活化能高，但在具有催化活性的表面上，脱氢步骤所需活化能显著降低。

化学镀的溶液组成及其相应的工作条件也必须是使反应只限制在具有催化作用的零件表面上进行，而在溶液本体内，反应却不应自发地产生，以免溶液自然分解。

对于某一特定的化学镀过程来说，例如化学镀铜和化学镀镍时，如果沉积金属(铜或镍)本身就是反应的催化剂，那么，这个化学镀的过程是自动催化的，基本上是与时间成线性关系，相当于在恒电流密度下电镀，可以获得很厚的沉积层。

如果在催化表面上沉积的金属本身不能作为反应的催化剂，那么一旦催化表面被该金属完全覆盖后，沉积反应便终止了，因而只能取得有限的厚度。

例如化学镀银时的情形，这样的过程是属于非自动催化的。

化学镀不能与电化学的置换沉积相混淆。

后者伴随着基体金属的溶解；同时，也不能与均相的化学还原过程(如浸银)相混淆，此时沉积过程会毫无区别地发生在与溶液接触的所有物体上。

随着工业的发展和科技进步，化学镀已成为一种具有很大发展前途的工艺技术，同其他镀覆方法比较，化学镀具有如下特点：(1)可以在由金属、半导体和非导体等各种材料制成的零件上镀覆金属；(2)无论零件的几何形状如何复杂，凡能接触到溶液的地方都能获得厚度均匀的镀层，化学镀溶液的分散能力优异，不受零件外形复杂程度的限制，无明显的边缘效应，因此特别适合于复杂零件、管件内壁、盲孔件的镀覆；(3)对于自催化的化学镀来说，可以获得较大厚度的镀层，甚至可以电铸；(4)工艺设备简单，无需电源、输电系统及辅助电极，操作简便；(5)镀层致密，孔隙少；(6)化学镀必须在自催化活性的表面施镀，其结合力优于电镀层；(7)镀层往往具有特殊的化学、力学或磁性能。

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、复原剂、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响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，在镀中还要进展不断的补加，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。

复原剂用得最多的复原剂是次磷酸钠，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程度很高，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复原剂以外，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。

假如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。

假如六水合镍离子中有部分络合剂存在那么可以明显进步其抗水解才能，甚至有可能在碱性环境中以镍离子形式存在。

化学镀铜稳定剂

化学镀铜稳定剂
化学镀铜的有效沉积应该是在被镀物体的表面，而不希望在溶液本体内也发生铜离子的还原反应，否则镀液很快就会分解（镀液内部开始析出氢气，溶液由蓝色透明逐渐变为浑浊，有悬浮物或沉淀物析出，容器壁上也开始出现铜膜，这说明镀液自发分解）。

在化学镀铜过程中，引起二价铜离子还原的除了活化的被镀件表面，镀液中的金属杂质灰尘等微粒也会作为活化核心引起还原反应，这些反应是有害的副魔乏应，会使化学镀液的稳定性下降，不仅消耗了镀液中的有效成分，而且产生的氧化铜和金属微粒还会进一步引起新的还原反应，加速镀液的分解。

为了防止这些副反应，需要在化学镀铜溶液中加入稳定剂，这些稳定剂吸附到活性核表面而阻止其获得电子还原。

化学镀铜的稳定剂有很【电镀设备厂】多种，常用的有甲醇、氰化钾、2—巯基苯并噻唑、a，辽’—联吡啶等。

这些稳定剂主要是通过三种作用来达到稳定镀液的目的：①降低或抑制还原过程中形成Cu2 0的反应速率；②使生成的铜粒子或其他固体粒子迅速钝化或失去活性；③加入Cu+的配位剂，使Cu+不形成Cu2 0，抑制铜粒子的产生。

化学镀铜溶液中稳定剂的研究_孔德龙

用氯化钯加速试验测试镀液稳定性：向 50 mL 镀液中加入 15 mL PdCl2 （ 0． 18 g / L），θ 为 60 ℃ ，记录镀液分解时间。
采用 CHI-760 D 电化学工作站进行电化学测试，参比电极为饱和甘汞电极（ SCE），辅助电极为铂电极，用线性扫描法在铂电极表面沉积一层完整的铜层后作为工作电极，沉积过程中溶液为不含甲醛的基础镀铜液，扫描速率为 10 mV / s，扫描范围为－ 0． 4 ～ 1． 4 V，扫描次数为 2 次。进行交流阻抗测试时，初始电位为开路电位，频率范围为 100 kHz ～ 0． 01 Hz，幅值为 5 mV。
引言
金属铜具有很好的导电、导热和延展性，由于化学镀与电镀相比具有设备简单，镀层均匀，不受
基体导电性影响等特点［1］，因此化学镀铜在非金属材料的金属化［2-3］、复合材料制备［4］及电磁屏蔽材料［5-6］的制备中得到了广泛的应用。通常化学镀铜
镀液稳定性的机理进行研究，结果表明，亚硫酸钠主要是与 Cu + 形成稳定的配合物，而吐温-60 则
是与 Cu0 吸附并使其失去催化活性。
关键词：化学镀铜；四羟丙基乙二胺；稳定剂；沉积速率
中图分类号： TQ153． 3
文献标识码： A
Ｒesearches on Stabilizers in Electroless Copper Plating Bath using Quadrol and EDTA as Complexing Agent
表 1 添加剂的筛选结果
名称
ρ（添加剂） / （ mg·L － 1 ）

化学镀铜的添加剂简介

化学镀铜的添加剂简介
化学镀铜的添加剂主要有稳定剂、促进剂和镀层性能改进剂。

其中稳定剂是化学镀铜的重要组成部分。

因为化学镀铜产生不稳定的因素较多，无论是工艺配方和操作条件的变化还是杂质的混入或装载量的变化，都会引起化学镀铜的不稳定反应导致镀液失效。

促进剂则是提高化学镀铜的沉积速率，而改进剂主要是用来完善沉铜层的物理性能。

分述如下：
(1)稳定剂
化学镀铜的有效沉积应该是在被镀覆的表面，而不希望在溶液本体内也发生铜离子的还原反应，否则镀液很快就会分解。

在化学镀铜过程中，引起二价铜离子还原的除了活化的被镀件表面，镀液中的金属杂质或灰尘等微粒也会作为活化核心引起还原反应，这些反应可以说是有害的副反应，会使化学镀液的稳定性下降，不仅消耗了镀液中的有效成分，而且产生的氧化铜和金属微粒还会进一步引起新的还原副反应，加速镀液的分解。

为了阻止或减轻这些副反应，需要在化学镀铜中用到稳定剂。

这些稳定剂可以吸附到活性核表面而阻止其获得电子还原。

化学镀铜的稳定剂有很多种，常用的有甲醇、氰化钾、2-巯基苯并噻唑、α,α′-联吡喧等。

(2)促进剂
传统化学镀铜的速度为1～5μm/H，而加入促进剂后，化学镀铜的沉积速率可以提高到7～23μm。

这对提高生产效率是很有意义的。

利用化学镀铜的促进剂是含有非定域π键的化合物，如含氮、硫的杂环化合物，如胺盐、硝酸盐、氯酸盐、钼酸盐等。

(3)改性剂
为了改善化学镀铜的物理性能而加入的添加剂。

比如在化学镀铜中，加入2,2′-联唑噻啶等，与其他添加剂组合起作用时，镀层的韧性明显改善。

有时也引入微量的其他金属盐作为改善镀层性能的改性剂，如引入镍离子等。

四类电镀稳定剂简介

四类电镀稳定剂简介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。

化学镀镍规律及机理探讨

化学镀镍规律及机理探讨谢洪波;江冰;陈华三;张来祥【摘要】基于化学反应所遵循的物质守恒原理,在已知主要反应物、生成物条件下,利用化学方程式配平法,探讨了不同条件下化学镀镍的基本规律,首次提出了与目前经典化学镀镍理论不同的反应方程式；在此基础上找出了次磷酸利用率规律；利用P-H键断裂理论分析探讨了化学镀镍溶液成分及工艺条件,如稳定剂、pH、装载量、加速剂及络合剂等对化学镀镍的影响机理；总结提出了提高化学镀镍速度的措施.%With the known reactant and resultant, the basic mechanism on electroless nickel plating under different conditions was discussed by using chemical equations based on the law of mass conservation. The new reaction equation different from classic theory of electroless nickel plating was proposed. And then the efficiency behavior of sodium pypophosphite was found. The effect of electrolyte composition and plating parameters such as stabilizer, pH value, loadage, promoter and complexing agent on the mechanism was discussed by P-H chemical bond breaking theory. Finally the solutions on improving the rate of nickel plating were put forward.【期刊名称】《电镀与精饰》【年(卷),期】2012(034)002【总页数】6页(P26-30,46)【关键词】化学镀镍;次磷酸钠利用率;反应方程式;化学镀镍机理;反应速度【作者】谢洪波;江冰;陈华三;张来祥【作者单位】青岛大学应用技术学院,山东青岛266061;青岛市环境保护科学研究院,山东青岛266003;中国电子科技集团43所,安徽合肥230022;青岛大学应用技术学院,山东青岛266061【正文语种】中文【中图分类】TQ153.12化学镀镍问世以来，有关反应机理问题就一直进行着研究探讨。

化学镀知识总结(干货)

抛光/磨光
除油
除锈
活化
化学镀
非金属底材料
粗化
中和
敏化
活化
解胶
抛光/磨光
除油
非金属无机导电膜法（石墨、金属硫化物）
化学镀
涂覆有机导电高分子膜层的方法
工艺流程--前处理
金属底材料
抛光/磨光
除油
碱性清洗剂时必须加热至60-80℃
最好有预热
除锈
活化
化学镀
1、除油
活化后要立即进行清洗和化学镀
（1）有机溶剂除油常用的有机溶剂：汽油（易燃），丙酮（易燃），苯（易燃、有毒），四氯化碳（有腐蚀性），溶剂石脑油（易燃、不经济）等。
工艺流程--化学镀
鍍液的構成
(3)絡合劑
络合的程度一般要求>90%
络合镍离子,降低游离镍离子浓度,有利于溶液稳定性,控制镍的还原速率.
3. 非催化金属（有毒的，这些金属含量会导致没有沉积）：铜Cu/铅Pb/锌Zn/铬Cr/砷As/锑Sb/铋Bi/镉Cd/锡Sn。
4. 非金属:塑料，陶瓷，木材等
❶浸入氯化钯中活化 ❷非金属无机导电膜法（石墨、金属硫化物） ❸涂覆有机导电高分子膜层的方法
化学镀的分类？
化学镀镍的分类：
➢按pH值分类酸性镀液（pH=4-6）碱性镀液（pH>8）
(4)镀液过滤系统（连续循环过滤镀液是很重要的！）
主要由循环泵和过滤器两部分组成。 --滤袋滤袋一般为PP纤维织成。镀液由于重力作用，自行流动过滤。目前在国内的使用不多 --滤芯滤芯为PP等合成纤维在PP或不锈钢支撑筒上绕制而成的。用于镀液受压过滤。一般在过滤器筒上安有压力表。 --活性炭地滤质量合格的活性炭通常封装在滤饼或滤筒中。经活性炭过滤后，镀液中的有机添加剂损失较多，必须重新补充。除非有特别的原因，一般不用。

化学镀镍溶液的成分分析

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。
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。