化学镀镍(无解电镀镍介绍)

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化学镀镍(共8张PPT)

化学镀镍(共8张PPT)
(pCu>1000mg/L时更换溶液)
层,甚至整个化学镀镍金工艺至关重要‘61。某个工序处理不当, 通常使用酸性镀液体系,其中包括镍盐(硫酸盐、氯化物),还原剂(次磷酸钠或硼氢化物)[8],配位剂(柠檬酸、乙酸、琥珀酸、丙酸或乙醇酸),稳定剂(重金属盐、硫脲、氟化物)[9]。
(pCu>800mg/L时开新缸)
工艺控制
• 前处理工艺是用以除去铜面氧化物、油脂等污染物,粗化铜表面, 化学镀镍由还原剂提供电子进行还原反应[7],镍首先围绕Pd的活性中心沉积出来,先沉积出来的镍具有自催化作用,随时间延长,镍厚度不断增加。
并在铜面沉钯,形成镍还原的活化中心。前处理对得到均匀的镀 不需要一般电镀所需的直流电机或控制设备。
b化e学ing镀d镍ep由os还ite原d剂”。提供电子进行还原反应[7],镍首G先F围酸绕除Pd的油活剂性中心沉积5出5来~,6先5沉积m出L来的镍具有自催化作用,随时间延长,镍厚度不断增加。 /L
(1)除油工艺
浓硫酸
90~110mL /L
化学镀镍
化学镀又称为无电解镀(Electroless plating),也可以称为自催化电镀 (Autocatalytic plating)[1]。具体过程是指:在一定条件下,水溶液中的金属离 子被还原剂还原,并且沉淀到固态基体表面上的过程。ASTM B374(ASTM,美
国材料与试验协会)中定义为Autocatalytic plating is “deposition of a metallic coating by a controlled chemical reduction that is catalyzed by the metal or alloy being deposited”。这一过程与一般电镀镍不同,其镀层是可以不断增厚的[2],

化学镀镍

化学镀镍

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。

化学镀镍大规模应用的低成本,操作简便性,清洁生产的环
境效应。

化学镀镍是一项标准的清洁生产工艺,所谓清洁生
产就是指采用无污染少污染的原材料及没有污染或少污染的
生产工艺,把污染源消灭在产品的制造过程中,而不是像我
们传统的生产工艺,先污染后制理,浪费人力、物力、财力,也浪费资源,资源对我们来说是宝贵的,这是我国可持续发
展的关键,也是未来几年我们化学镀镍进行大规模工业应用
的一张王牌。

化学镀镍的工业应用主要围绕着它的几大特点:
? 均镀、深镀能力(也就是对各种几何形状,尤其是深孔、盲孔工件的表面镀覆,主要针对其无孔不入的特点);
? 优异的防腐性能(也就是化学镀层非晶态的特点,特别是在油田化工设备、海洋、岸基设备等上的镀覆);
? 良好的可焊性(尤其是对在镀层表面进行锡焊的工件的镀覆);? 高硬度与高耐磨性能(主要是对汽配、摩配、各种轴类、钢套、模具的表面镀覆);
? 电磁屏蔽性能(主要对计算机硬盘、飞机接插件等电子元器件的表面镀覆);
? 适应绝大多数金属基体表面处理的特性(主要对铝及铝合金、铁氧体、钕铁硼、钨镍钴等特殊材料的表面镀覆);。

电镀镍与化学镀镍

电镀镍与化学镀镍

电镀镍的特点、性能、用途:1、电镀镍层在空气中的稳定性很高,由于金属镍具有很强的钝化能力,在表面能迅速生成一层极薄的钝化膜,能抵抗大气、碱和某些酸的腐蚀。

2 、电镀镍结晶极其细小,并且具有优良的抛光性能。

经抛光的镍镀层可得到镜面般的光泽外表,同时在大气中可长期保持其光泽。

所以,电镀层常用于装饰。

3、镍镀层的硬度比较高,可以提高制品表面的耐磨性,在印刷工业中常用镀镍层来提高铅表面的硬度。

由于金属镍具有较高的化学稳定性,有些化工设备也常用较厚的镇镀层,以防止被介质腐蚀。

镀镍层还广泛的应用在功能性方面,如修复被磨损、被腐蚀的零件,采用刷镀技术进行局部电镀。

采用电铸工艺,用来制造印刷行业的电铸版、唱片模以及其它模具。

厚的镀镍层具有良好的耐磨性,可作为耐磨镀层。

尤其是近几年来发展了复合电镀,可沉积出夹有耐磨微粒的复合镍镀层,其硬度和耐磨性比镀镍层更高。

若以石墨或氟化石墨作为分散微粒,则获得的镍-石墨或镍-氟化石墨复合镀层就具有很好的自润滑性,可用作为润滑镀层。

黑镍镀层作为光学仪器的镀覆或装饰镀覆层亦都有着广泛的应用。

4、镀镍的应用面很广,可作为防护装饰性镀层,在钢铁、锌压铸件、铝合金及铜合金表面上,保护基体材料不受腐蚀或起光亮装饰作用;也常作为其他镀层的中间镀层,在其上再镀一薄层铬,或镀一层仿金层,其抗蚀性更好,外观更美。

在功能性应用方面,在特殊行业的零件上镀镍约1~3mm厚,可达到修复目的。

特别是在连续铸造结晶器、电子元件表面的模具、合金的压铸模具、形状复杂的宇航发动机部件和微型电子元件的制造等方应用越来越广泛。

5、在电镀中,由于电镀镍具有很多优异性能,其加工量仅次于电镀锌而居第二位,其消耗量占到镍总产量的10%左右。

化学镀镍的特点、性能、用途: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。

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,镀件部位的镀层厚度都基本相同,即使凹槽、缝隙、盲孔也是如此。

化学镀镍简介

化学镀镍简介

化学镀镍简介化学镀镍又称无电介镀镍,国标GB/T 13913-92和ISO 4527-1987称自催化镍磷合金。

近20年里在工业发达国家的应用一直以年15%的增长率持续扩大应用领域和规模,成为21世纪最先进适用的表面处理技术之一。

1995年美国《联邦注册》颁布新法令:装饰铬到1996年1月25日、镀硬铬到1997年1月25日为止在美国本土被全面禁止,以化学镀镍取而代之。

化学镀镍工艺,无需外加电流,是运用合适的还原剂和严格的控制工艺在镀件表面连续自催化沉积镀层的技术。

镀层表面呈光亮或半光亮型,主要成分是镍磷(非晶态或微晶)合金,具有以下显著特征:一、高硬度和高耐磨性,镀层硬度为HV4900-5880Mpa(HRC49-55),400℃热处理为HV9800-10780MPa(HRC69-72)。

试验表明,在干燥和润滑的情况下,具有相当于硬铬的耐磨性。

因此,可用它来代替高合金材料和硬铬镀层。

二、优良的抗蚀性,镀层在盐、碱、氨和海水中有很好的抗蚀性。

50-125um 镀层可用作船舶或石油钻井平台上的零件,以抵抗海洋性气候的腐蚀。

三、高均镀性,即有很好的"仿型性",镀覆任意形状的工件尺寸,控制可在微米级以下,镀后无须研磨。

在盲孔、管件、深孔及缝隙的内表面可得到均匀镀层。

四、高结合力和自润滑,镀层孔隙少、致密、表面光洁。

五、可沉积在金属(钢铁、镍基合金及铝基合金)和非金属(玻璃、陶瓷和塑料)表面上,即在导体、半导体和非导体上均可沉积。

可使镀层具有特殊的物理、化学和机械性能。

六、热处理温度低,在400℃以下经不同保温时间后,可得到不同的硬度值。

因此,它不存在热处理变形的问题,特别适用于加工一些精度要求高、形状复杂、表面要求耐磨的零部件和工模具等。

七、无渗透性的限制,适用于大型、形状复杂的零部件和工模具的表面强化。

例如,机械制造和汽车制造工业中的大型拉延模,由于渗透性限制,无法用热处理方法强化。

化学电镀镍

化学电镀镍

让你的金属受到呵护——化学电镀镍
化学电镀镍是一种常见的金属表面处理技术。

使用这种技术可以在金属表面形成一层致密、均匀的镍层,不仅可以提高材料的硬度和耐腐蚀性能,还可以美化表面,增强其耐用性。

化学电镀镍分为两种:酸性镀镍和碱性镀镍。

其中,酸性镀镍适用于电子电器行业,因为其膜层均匀、色泽亮丽,而碱性镀镍适合用于机械加工零件,因为其膜层具有较高的硬度和耐磨性。

化学电镀镍的工艺流程大致分为:清洗-酸洗-中和-水洗-电镀-水洗-烘干。

其中,清洗和酸洗是关键步骤,必须保证表面干净无油无污物。

电镀时,要控制好电流密度和镍离子浓度,以保证膜层与基材之间的结合力和膜层的成分、形貌等要求。

化学电镀镍也有一定的环保问题,需要注意化学污水的处理,以及对不合格膜层的回收和处理。

在使用化学电镀镍技术时,需要注意安全和环保问题,选择正规的生产企业或技术服务机构,以保证产品的质量和使用安全性。

总之,化学电镀镍是一项非常实用的金属表面处理技术,适用于多种行业的金属制品生产和加工。

正确使用和管理该技术,可以提高制品的品质,延长使用寿命,提高效益。

化学镀镍(无解电镀镍介绍)

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

化学镀镍

化学镀工艺化学镀,又称为无电解镀。

因为在工件施镀的过程中,虽说有电子转移,但无须外接电源,工件表面镀层完全是靠化学氧化还原反应实现的。

化学镀是指在无外加电流的状态下,利用一种合适的还原剂,使镀液中的金属离子还原并沉积在基体表面上的化学还原过程。

或者说,化学镀是将零件浸入到溶液中在催化剂的作用下在表面发生的金属的沉积,是一个在界面上发生的催化沉积的过程。

因此和电镀不同,化学镀过程不需要整流电源和阳极。

金属沉积仅在零件表面上进行,电子是通过溶解于溶液中的化学还原剂提供的。

完成化学镀的过程有三种方式:(1)置换沉积利用被镀金属的电位比沉积金属负,将沉积金属离子从溶液中置换在工件表面上。

其化学反应可表述为Me1+Me2n+→Me2+Me1m+溶液中金属离子被还原沉积的同时,伴随着基体金属的溶解,当基体金属表面被沉积金属完全覆盖时,反应即自动停止。

所以,采用这种方法得到的镀层非常薄。

(2)接触沉积利用电位比被镀金属高的第三金属与被镀金属接触,让被镀金属表面富积电子,从而将沉积金属还原在被镀金属表面。

其化学反应实际上与置换沉积相同,只是Me,不是基体金属,而是第三金属。

其缺点是第三金属离子会在溶液中积累。

(3)还原沉积利用还原剂被氧化时释放出的自由电子,把沉积金属还原在镀件表面;其反应过程可表述为:Me n++Re→Me+OX式中Me——沉积金属;Re——表示还原剂;0X——表示氧化剂。

一般意义上的化学镀是指这种还原沉积化学镀。

它只在具有催化作用的表面上发生。

如果沉积金属(如镍:铜等)本身就是反应的催化剂,该化学镀过程就称为自催化化学镀,它可以得到所需的镀层厚度。

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,一旦催化表面被沉积金属覆盖,沉积反应就会自动终止,所以只能获得有限厚度的镀层.化学镀可以在金属、半导体和非导体材料上直接进行,由于没有电流分布的问题,在复杂零件表面可以获得厚度均匀、孔隙率低、对深孔或形状复杂的零件具有很好覆盖能力的镀层。

化学镀镍概念

化学镀镍概念
化学镀层的物理性质与化学性质
密度 镍的密度在 20℃时为 8.91g/cm3。含磷量 1%-4%时为 8.5 g/cm3;含磷量 7%-9%时为 8.1 g/cm3;含磷量 10%-12%时为 7.9 g/cm3。镀层密度变化的原因不完全是溶质原子质量的不同, 还与合金化时点阵参数发生变化有关。 热学性质 热膨胀系数是用来表示金属尺寸随温度的变化规律,一般是指线膨胀系数μm/m/℃。化学镀 Ni-P(8%-9%)的热膨胀系数在 0—100℃内为 13μm/m/℃。电镀镍相应值为 1算。化学镀镍的热导率比电镀镍低,在 4.396~5.652W/(m·K)
化学镀镍工艺的应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。 我国的化学镀镍工业化生产起步较晚,但近几年的发展十分迅速,不仅有大量的论文发表,还 举行了全国性的化学镀会议,据第五届化学镀年会发表文章的统计就已经有 300 多家厂家,但 这一数字在当时应是极为保守的。据推测国内目前每年的化学镀镍市场总规模应在 300 亿元左 右,并且以每年 10%~15%的速度发展。
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,如铬离子、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。但目前很多厂家在 化学镀的要求上都明确表示要无铬镀层,所以在光亮剂的选择上必须慎重。

化学镀镍

化学镀镍

化学镀镍化学镀镍已成为国际上表面处理领域中发展最快的工业技术之一,以其优良的性能,在几乎所有的工业部门都得到了广泛应用,每年总产值达10亿美元,而且每年还以5%~7%的速度递增。

化学镀镍是以次磷酸盐为还原剂,经自催化电化学反应而沉积出镍磷合金镀层的新技术。

镀履过程由于是无电流通过的条件下进行的,又称无电解镀镍(Elctroless Nickelplating)简称EN技术。

它具有深镀能力强、均镀能力好、镀层致密、孔隙率低等技术特点,应用范围已扩展到工业生产的各个领域,目前是全球最优秀的表面处理之一。

一、性质和用途用次磷酸钠作还原剂获得的镀层实际上是镍磷合金。

依含磷量不同可分为低磷(1%~4%)、中磷(4%~10%)和高磷(10%~12%)。

从不同pH值的镀液中可获得不同含磷量的镀层,在弱酸性液(pH=4~5)中可获得中磷和高磷合金;从弱碱性液(pH=8~10)中可获得低磷和中磷合金。

含磷为8%以上的Ni-P合金是一种非晶态镀层。

因无晶界所以抗腐性能特别优良。

经过热处理(300~400℃)变成非晶态与晶态的混合物时硬度可高达HV=1155;化学复合镀层硬度更高,如Ni-P-SiC,镀态HV=700,350℃热处理后可达到HV=1300。

非晶态合金是开发新材料的方向,现已成为工程学科的一大热门。

近年低磷化学镀镍是研究开发的又一热点,含磷1%~4%的Ni-P合金,镀态的HV=700,热处理后接近硬铬的硬度,是替代硬铬层的理想镀层,又是可在铝上施镀的好镀种。

化学镀层的种类、性质和主要用途,列于表3-1-2。

化学镀镍层与电镀镍层的性能比较,列于表3-1-3。

表3-1-2 化学镀镍种类性质和主要用途表3-1-3 化学镀镍与电镀镍的性能比较化学镀镍的脆性较大,在钢上仅能经受2.2%的塑性变形而不出现裂纹。

在620℃下退火后,塑性变形能力可提高到6%;当热处理温度达840℃时,其塑性还可进一步改善。

化学镀镍层同钢铁、铜及其合金、镍和钴等基体金属有良好的结合力。

工艺技术化学镀镍详解

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。

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。

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。

化学镀镍的原理

化学镀镍的原理

化学镀镍的原理
化学镀镍的原理是利用电化学反应将镍离子沉积在工件表面形成金属镍层。

具体过程如下:
1. 准备工件:将待镀工件作为阴极放入电解槽中,一般使用钢铁等金属作为工件。

2. 准备电解液:通常使用含有镍离子的化学溶液作为电解液,常用的镀镍溶液是含有硫酸镍的镍盐溶液。

3. 设定电源:将阳极连接到电源的正极,阴极连接到电源的负极,并通过电源施加一定的电压。

4. 开始镀镍:在电解槽中,镍盐分解产生镍离子(Ni2+)和氢离
子(H+)。

由于阴极连接到电源的负极,电压作用下,金属镍离子(Ni2+)会受到吸引而向工件表面迁移。

5. 镀镍反应:金属镍离子与工件表面的金属离子发生化学反应,还原成金属镍沉积在工件表面。

6. 形成镀层:随着反应的进行,金属镍离子持续沉积在工件表面,形成均匀的金属镍层。

镀层的厚度和均匀度可以通过调节电流密度、温度和镍盐浓度等参数进行控制。

通过以上的步骤,化学镀镍可以在工件表面形成一层均匀、致密、具有抗腐蚀性的金属镍层,提高金属工件的耐腐蚀性、硬度和外观质量。

化学镍和电镀镍区别

化学镍和电镀镍区别

化学镀镍与电镀镍层性能比较
化学镀镍是通过自身的催化作用,也称为无电镀镍,电镀镍通过基体之间的电位差靠外界放电来进行,成本基本来说没有太大的差别!
电镀镍主要用作防护装饰性镀层。

它广泛用于汽车、自行车、钟表、医疗器械、仪器仪表和日用五金等方面。

借电化学作用,在黑色金属或有色金属制件表面上沉积一层镍的方法。

可用作表面镀层,但主要用于镀铬打底,防止腐蚀,增加耐磨性、光泽和美观。

广泛应用于机器、仪器、仪表、医疗器械、家庭用具等制造工业。

化学镀镍层是极为均匀的,只要镀液能浸泡得到,溶质交换充分,镀层就会非常均匀,几乎可以达到仿形的效果。

电镀镍无法对一些形状复杂的工件进行全表面施镀,但化学镀可以对任何形状工件施镀。

高磷的化学镀镍层为非晶态,镀层表面没有任何晶体间隙,而电镀层为典型的晶态镀,电镀因为有外加的电流,所以镀速要比化学镀快得多,同等厚度的镀层电镀要比化学镀提前完成。

化学镀层的结合力要普遍高于电镀层。

化学镀由于大部分使用食品级的添加剂,不使用诸如氰化物等有害物质,所以化学镀比电镀要环保一些。

化学镀目前市场上只有纯镍磷合金的一种颜色,而电镀可以实现很多色彩。

化学镀镍与电镀镍层性能比较。

化学电镀镍

化学电镀镍

化学电镀镍化学电镀镍是一种将金属表面镀上一层镍的技术,是一种节能、环保、高效的表面处理方法。

它广泛应用于机械制造、汽车、电子、家电等领域,是一种重要的金属表面处理方法。

化学电镀镍的工艺过程主要分为预处理、镀镍和后处理三个步骤。

首先,将待处理的金属表面进行清洗、脱脂、酸洗等预处理工序,以保证金属表面的干净度和光洁度。

接着,将处理过的金属件浸入含有镍离子的镀液中,通过电解反应将镍离子还原成金属镍沉积在金属表面上,形成均匀、致密的镍层。

最后,将镀好的金属件进行清洗、干燥、包装等后处理工序,以确保产品的质量和外观。

化学电镀镍的优点在于它可以在低温、常压下进行,不但不会改变基材的物理性质和形状,而且能够提高金属表面的耐腐蚀性、硬度、抗磨损性和美观度。

此外,与传统的电镀方法相比,化学电镀镍不需要使用有毒有害的氰化镍,大大降低了环境污染和安全风险。

化学电镀镍的应用非常广泛。

在机械制造领域,化学电镀镍可用于制造高精度的模具、工具和轴承等零部件;在汽车领域,化学电镀镍可用于制造汽车零部件如车门、车窗、车轮等;在电子领域,化学电镀镍可用于制造电子元件的外壳、接头等部件;在家电领域,化学电镀镍可用于制造家电产品的外壳、开关等部件。

这些产品的外观和性能的提升,都离不开化学电镀镍这一技术的支持。

需要注意的是,化学电镀镍的工艺过程中需要控制好各种参数,以保证镀层的质量和均匀性。

例如,镀液的配比、温度、pH值等参数都会影响镀层的质量,需要严格控制。

此外,化学电镀镍还需要对废水进行处理,以避免对环境造成污染。

化学电镀镍是一种高效、环保、节能的表面处理技术,广泛应用于各个领域。

随着科技的不断进步和工艺的不断改进,化学电镀镍的应用前景也越来越广阔。

化学镀镍的特点原理及应用

化学镀镍的特点原理及应用

化学镀镍的特点原理及应用化学镀镍是一种利用电化学原理进行的表面处理技术,通过在金属表面镀上一层镍层,以提高金属的耐腐蚀性能和外观效果。

化学镀镍是在不需要外部电源的情况下,使用化学反应自行发生电化学反应,将金属原子或离子溶解在电解液中,然后在金属表面上还原,形成一层均匀的镍层。

1.均匀性:化学镀镍能够在金属表面均匀分布,保持一定的薄度和平整度。

2.耐腐蚀性:化学镀镍能够在金属表面形成一层致密的镍层,提高金属的耐腐蚀性能,防止金属被氧化或腐蚀。

3.高精密度:化学镀镍可以使金属表面光洁度更高,提高金属的表面质量和外观效果。

4.可控性:化学镀镍过程可以通过调整电解液的成分和工艺参数来控制镀层的性质,如镀层厚度、硬度、颜色等。

化学镀镍的原理主要涉及电化学反应和化学反应两个方面。

在电化学反应方面,金属在电解液中溶解并形成离子,然后在金属表面还原生成金属。

在化学反应方面,电解液中的镍盐通过化学反应转化为镍原子或离子,然后在金属表面还原生成镍层。

1.防腐蚀:化学镀镍能够在金属表面形成致密的镍层,提高金属的耐腐蚀性能,常用于制作防腐蚀材料和涂层。

2.装饰性:化学镀镍可以使金属表面光洁度更高,提高金属的外观效果,在家电、汽车、珠宝等领域广泛应用。

3.电子工业:化学镀镍可以用于制作电子元器件和电子连接器,提高其导电性和耐蚀性。

4.机械工业:化学镀镍可以在精密仪器、机械零件等金属表面形成一层光洁而致密的保护层,提高其表面质量和耐磨性。

5.医疗器械:化学镀镍能够制作出表面光滑、无毒无害的医疗器械,提高其耐腐蚀性和生物相容性。

总之,化学镀镍是一种重要的表面处理技术,具有均匀性好、耐腐蚀性强等特点。

它在防腐蚀、装饰性、电子工业、机械工业、医疗器械等领域有广泛的应用。

化学镀镍配方

化学镀镍配方

化学镀镍配方化学镀镍是一种电化学的金属镀覆技术,可以用来给不同种类的金属表面附加一层镍层,从而使它们具有良好的抗腐蚀性和美观度。

这种技术被广泛应用在制造和修理飞机、汽车、工程机械和其他机械设备等领域。

本篇文章将介绍化学镀镍的基本原理和配方,并提供制备化学镀镍所需的材料和步骤。

一、化学镀镍的基本原理化学镀镍是通过将一种镍化学药液在金属表面上电化学还原的方式,来制造出一层镍金属保护层的工艺。

当材料浸泡在含有镍离子的溶液中时,金属表面上存在的一些杂质会吸附到溶液中,从而让表面变得更加干净。

随后,通过控制电流和温度,镍离子可以被还原到表面上,从而形成一层均匀的镍金属层。

这个过程称为“还原”。

化学镀镍的优点在于可以生产出非常均匀的薄层,并使复杂的形状更容易得到保护。

这种技术与其他金属镀覆技术不同,因为它可以在其中一个合标金属和非金属表面上制备出均质和连续的涂层,从而强化金属的耐磨性和耐腐蚀性。

化学镀镍技术还可以用于在成千上万的不同材料上,而且处理后的材料的完整性和表面质量十分高。

二、化学镀镍的配方化学镀镍配方包括镍盐、酸和添加剂。

下面是几种常见的化学镀镍配方:1.含锌化学镀镍配方:材料:镍氰酸 15 g/L硝酸 20 g/L氯化锌 2 g/L硼酸 25 g/L添加剂还原剂(Sodium Borohydride, NaBH4)2.5 g/L方法:① 在像槽这样的金属容器中混合镍盐、硝酸和氯化锌,然后向溶液中加入硼酸稳定剂,搅拌均匀。

② 在使用之前,还需要向溶液中添加还原剂。

③ 在将许多不同的金属材料浸入溶液中之前,需要调整镍盐、酸和稳定剂的配方,以便在不同的材料表面上形成适当的涂层。

2.光亮铜表面化学镀镍配方:材料:镍浴 44 g/L氯化铵 110 g/L添加剂硫代磺酸根离子(Thiourea, Tu)0.25 g/L硼酸 80 g/L方法:① 将镍盐和氯化铵混合在一起,然后添加稳定剂并用水稀释。

② 填充电容槽或者类似的容器。

化镀镍 成分

化镀镍 成分

化镀镍成分摘要:1.化镀镍的概述2.化镀镍的成分3.化镀镍的应用领域正文:一、化镀镍的概述化镀镍,又称化学镀镍,是一种通过化学反应在基材表面生成镍镀层的工艺。

这种工艺与电镀镍不同,电镀镍是通过电流在基材表面沉积镍。

化镀镍具有生产成本低、工艺简单、对基材要求较低等优点,因此在工业领域得到了广泛应用。

二、化镀镍的成分化镀镍的主要成分是镍盐,通常使用硫酸镍或氯化镍作为镍源。

在化镀镍的过程中,还需要添加一些辅助剂,如络合剂、缓冲剂、还原剂等。

这些辅助剂能够提高镀层的均匀性、硬度和抗腐蚀性能。

1.镍盐:镍盐是化镀镍的主要成分,决定了镀层的镍含量和纯度。

常用的镍盐有硫酸镍和氯化镍,根据需要可以选择合适的镍盐。

2.络合剂:络合剂能够与镍离子形成稳定的络合物,从而提高镍离子的溶解度和稳定性。

常用的络合剂有柠檬酸、酒石酸、苹果酸等。

3.缓冲剂:缓冲剂能够维持镀液的pH 值稳定,保证镀层的均匀性和硬度。

常用的缓冲剂有磷酸、醋酸等。

4.还原剂:还原剂能够促进镍离子的还原,提高镀层的纯度和抗腐蚀性能。

常用的还原剂有葡萄糖、硼氢化钠等。

三、化镀镍的应用领域化镀镍广泛应用于各种金属和非金属材料的表面处理,提高其抗腐蚀性、硬度和美观度。

主要应用领域包括:1.电子行业:化镀镍可用于电子产品的微电子器件、印刷电路板等部件的表面处理,提高其性能和可靠性。

2.航空航天:化镀镍可用于航空航天器的发动机叶片、涡轮盘等部件的表面处理,提高其抗高温、抗腐蚀性能。

3.汽车行业:化镀镍可用于汽车零部件的表面处理,如气门、活塞环等,提高其抗磨损、抗腐蚀性能。

4.建材行业:化镀镍可用于建筑装饰材料的表面处理,如不锈钢、铝合金等,提高其美观度和抗腐蚀性能。

化学镀镍配方分,化学镀镍配方分析技术及生产工艺

化学镀镍配方分,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。

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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。

化学镀镍实验

化学镀镍实验

钢铁表面化学镀镍一实验目的(1)了解化学镀镍的基本原理(2)掌握表面化学镀镍的一般操作步骤(3)了解化学镀镍的工艺条件(4)掌握钢铁表面预处理的方法二实验原理化学镀又称为无电解镀,指在无外加电流的状态下,借助合适的还原剂,使镀液中的金属离子还原成金属,并沉积到工件表面的一种镀覆方法。

化学镀过程中,以工件作为阴极,镀液作为虚拟阳极,组成一个虚拟电流回路,金属离子在具有催化作用的工件表面发生还原反应,从而沉积出金属并附着在工件表面。

溶液内的金属离子是通过获得还原剂提供的电子而被还原成相应的金属。

化学镀镍发生在水溶液与具有催化活性的固体界面,由还原剂将镍离子还原成金属镍层。

化学镀镍的机理:Ni2++ 2e →Ni,H2PO2-+ H2O →H2PO3-+ 2H+ + 2e ,总反应:Ni2+ + H2PO2- + H2O → Ni2+ + H2PO3- + 2H+伴随磷的析出H 2PO2-+2H+→P+2H2OH 2PO2-→P+HPO32-+H++H2OH 2PO2-+4H+→PH3+2H2O三、实验工艺流程除油→水洗→酸洗→水洗→施镀→水洗→后处理四、实验步骤(1)溶液的配制:硫酸镍(80g/L)+柠檬酸钠(40g/L)+醋酸钠(40g/L)混合溶液,次磷酸钠(60g/L), 氯化亚锡(20g/L),盐酸,硫酸,氨水等.(2)除油:将去污粉液加热到90℃,放入试片,经0.3~20min取出,用蒸馏水漂洗,以水洗后试片不挂水珠为合格。

(3)酸洗:10mL硫酸( 98% )常温下进行, 时间0.5~10min,以表面氧化膜、锈迹脱落,现出金属基体颜色为准.酸洗后用蒸馏水充分漂洗。

(4)施镀:在200mL的烧杯中,取硫酸镍盐溶液、柠檬酸钠溶液、醋酸钠混合60mL,加入还原剂次磷酸钠溶液20mL,用醋酸或氢氧化钠调节镀液至pH值在4.5~5.5之间,加热到80-90℃,放入试片,即产生剧烈反应,试片上冒出大量气泡。

化学镀镍

化学镀镍

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。 4.一般工艺 在化学镀镍前,金属制品表面前处理包括:研磨抛光、除油、除锈、活化等过程,化学镀镍中经常使用的金属前处理方 法与电镀工艺中的类似。研磨、抛光等物理方法,我们不做讨论。下面主要介绍一些化学处理方法。
1.什么是化学镀镍 化学镀镍,又称为无电解镀镍或自催化镀镍,是通过溶液中适当的还原剂使金属离子在金属表面靠自催化的还原作用而 进行的金属沉积过程。
化学镀溶液的分类方法很多,根据不同的原则有不同的分类法。按 PH 值分为酸性镀液和碱性镀液,酸性镀液 PH 值一般在 4~6,碱性镀液 PH 值一般大于 8,碱性镀液因其操作温度较低,主要用于非金属材料的金属化(如塑料,陶 瓷等);按还原剂类型不同有次亚磷酸盐、胺基硼烷、硼氢化物以及肼做还原剂的化学镀镍溶液;按温度分类则有高温 镀液(80~95℃)、低温镀液(60~70℃)以及室温镀液;按镀层磷含量可分为高磷镀液、中磷镀液和低磷镀液,高磷 镀液含磷量 9%~12%(质量),镀层呈非磁性、非晶态,在酸性介质中有很高的耐腐蚀性。利用镀层非磁性,主要用于 计算机硬盘的底镀层、电子仪器防电磁波干扰的屏蔽等以及工件的防腐镀层;中磷镀液获得的镀层含磷量为 6%~9%(质 量),此类镀液沉积速率快、稳定性好、寿命长,镀层既耐腐蚀又耐磨,在工业中应用最为广泛,如汽车、电子、纺织 机械、石油化工机械、食品工业、办公设备、精密机械工业等;低磷镀液含磷量 0.5%~5%(质量),此类溶液所得到的 镀层硬度高、耐磨,特别是在碱性介质中的耐腐蚀性能明显优于中磷和高磷镀层。近年来还开发了三元镍-磷合金镀液, 有镍铬磷、镍铜磷、镍钴磷等多种镀液。 2.检测标准 GB/T13913—92 自催化镍-磷镀层技术要求和试验方法 ISO4527(1987),ISO/TC107 自催化镍磷镀层——规范和试验方法 ASTM B656——79 美国 金属上工程用自催化镀镍标准实施方法 MILC 26074B 美国 军用规范 化学镀镍层技术要 求 AMS 2404A——航空材料规范 化学镀镍 AMS 2404——航空材料规范 化学镀镍,低磷 NACE T—6A—54 美国 腐蚀工程师学会文件 化学镀镍层 DEF STD 03-5/1 英国 材料的化学镀镍 NFA-91-105 法国 化学镀镍层特性和测试方法 DIN 50966(1987)德国 功能用化学镀镍 RAL-RG660 第二部分(1984)德国 硬铬和化学镀镍层的质量保证 ONORM C2550(1987)奥地利 化学镀镍磷镀层—技术要求和测试 3.化学镀镍溶液成分分析 为了保证化学镀镍的质量,必须始终保持镀浴的化学成分、工艺技术参数在最佳范围(状态),这就要求操作者经常进 行镀液化学成分的分析与调整。 1.Ni2+浓度
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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。

(国内的化学镀镍发展也十分迅速,据第五届化学镀年会发表文章的统计就已经有300多家厂家,但这一数字在当时也是极为保守的。

据站长推测国内目前每年的化学镀镍浓缩液消耗量在10万吨左右,总市场规模在150亿左右。

)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。

转载请注明出自六西格玛品质论坛/cdb/,本贴地址:/cdb/viewthread.php?tid=62002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: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。

转载请注明出自六西格玛品质论坛/cdb/,本贴地址:/cdb/viewthread.php?tid=62002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。

化学镀层的物理性质与化学性质密度:镍的密度在20℃时为8.91。

含磷量1%-4%时为8.5;含磷量7%-9%时为8.1;含磷量10%-12%时为7.9。

酸性镀液中磷含量与密度关系极为紧密。

热学性质:热膨胀系数是用来表示金属尺寸随温度的变化规律,一般是指线膨胀系数μm/m/℃。

化学镀Ni-P(8%-9%)的热膨胀系数在0—100℃内为13μm/m/℃。

电镀镍相应值为12.3-13.6μm/m/℃。

电学性质:由于镀层是很薄的一层金属,测定比电阻困难。

Ni-P(6%-7%)比电阻为52-68μΩ·cm,碱浴镀层只有28-34μΩ·cm,纯镍镀层的比电阻小,仅为6.05μΩ·cm。

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