珍珠镍的工艺资料.doc

科美德珍珠镍工艺资料

1．前言

珍珠镍又称缎面镍、沙丁镍、麻面镍，是一种外观华美，色泽细腻柔和的镀层，内应力低，防腐蚀性好，是一种优良的防护装饰性镀层。珍珠镍电镀工艺最早出现于20世纪50年代末，90年代以后发展很快。珍珠镍可以直接作为防护装饰涂层，也可以在珍珠镍上再镀覆其他金属，如铬、金、银等，形成沙铬、沙金和沙银，其防护装饰效果更强。目前，珍珠镍镀层已经在汽车装饰、电子产品、日用五金、文化用品等行业中得到广泛应用。

早期的珍珠镍镀层是通过机械法制得的，这种方法获得的镀层表面粗糙，无光泽，而且劳动强度大，已逐渐被淘汰。目前珍珠镍电镀一般常用的有2种方法：复合电镀法和乳化剂法，前一种方法因为珍珠镍镀层光泽度不理想，镀液不易维护而使其应用受到限制；后一种方法是在瓦特镍镀液中加入起沙乳化剂，形成乳浊液，利用液滴在阴极表面的吸附和脱附，得到珍珠镍镀层，采用这种方法制得的珍珠镍镀层表面有无数重叠的凹坑，在宏观上表现出柔和的珍珠效果，但在工业生产过程中这种镀液需要配备冷热循环装置，如无冷热循环装置沙型很快变粗3-4小时后出现乱沙，需停产加碳粉过滤，这样生产效益极低，同时浪费材料，生产成本较高。

2．KMD珍珠镍添加剂的特点

传统的珍珠镍添加剂生产极不稳定，科美德公司推出的珍珠镍添加剂，采用一种全新的无乳滴浊点的珠光剂，避免了以住采用乳滴浊点起沙的原理，从根本上解决了由此所引起镀液不稳定的问题，本公司采用电化学离子吸附脱附的原理所得的工艺及镀层具有如下特点：（1）达到珠光效果时间短，镀层柔软性特好，适宜各种工件。（2）镀层洁白柔和，适宜进一步镀覆其它装饰性镀种。（3）生产过程中不会出现油污，利于镀液的维护。（4）镀液稳定，大处理周期长。（5）添加剂组分少，好操作，不易添加失调。

3．基本成分对镀层的影响

硫酸镍为珍珠镍镀液的主盐，在工艺范围380-420g/L内，均能得到好的珍珠镍镀层；随硫酸镍浓度的增加，镀层的珍珠效果更好，珠光出现速度更快，但浓度高于450g/L,镀液带出损失大，低于工艺范围，达到珍珠镍效果的时间长，其镀层的沙粒不均匀，且需额外加入添加剂，使珠光剂的消耗增大；

镀液中氯化镍主要提供氯离子，活化阳极，促使阳极正常溶解，含量过高，易使镀层产生脆性，同时引起阳极溶解过快，导致镀液中氯离子浓度升高，增大带出损失。控制在30-50g/L可满足工艺要求;镀液中加入硼酸35-45g/L 作为PH值缓冲剂，以维持镀液的PH值在工艺范围内，硼酸含量太低，其缓冲能力下降，HP值变化太快。但硼酸溶解度较小，若含量太高，则易从镀液中析出，两者都会影响镀层质量。

4．工艺参数对镀层的影响

PH值最佳范围在4.4-4.6之间。PH值小于4时，镀层表面挂痕，且高电流密度区发亮，不均匀，PH值在5以上时，镀层无光，且似有附着物，同时添加剂消耗增加，影响镀层的外观及抗蚀性能。

霍尔槽试验显示，当总电流为1A、时间为5min时，在试片范围内，能得到色泽均匀的珠光镀层，镀液的分散能力及深镀能力较好，小槽试验结果表明，在2-3min、3-4A/dm2条件下,完全可以得到合格的珠光镀层。因阴极电流密度小，电镀时间短，沉积的镍相对较少，对减小生产成本很有好处。

温度对镀层的影响：温度低于50℃时，得到合格镀层的时间较长；高于60℃时，达到珠光效果的时间较短，相应得到的镀层较为粗糙，原因是镀液温度高，镍离子运动速度加快，沉积速度相应加快。控制温度在50-55℃，可以满足在3min以内，得到合格的珠光镀层，同时减少镍的消耗，降低成本。

5．添加剂对镀层的影响

KMD-A1的作用为“起沙载体”，它能使镍的析出晶粒细化，增加镀层的柔软性，并能提高镀液的抗杂能力和走位能力，在一定范围内提高镀层的光亮度，其使用范围为5-20ml/L，当新镀液开缸时如加入量为5ml/L,镀层的色泽较暗,加入10ml/L时,镀层色泽洁白并有一定的光泽。

KMD-B1的作用为“辅助剂”，是由几种有机物的复配物，它的作用是防止沙变粗，在生产中用以调节沙的粗细，有本组分的镀液寿命可延长至十至十五天连续生产不需处理或过滤镀液。

KMD-C1的作用为“主沙剂”，是几种有机物的复配物，易溶于水中，不会在镀液中产生浊点，而引起镀液不稳定。其作用是在镀液中产生珠光效果，加入量在0.5-1.0ml/L。当加入量小于0.5时镀层为雾光镍，当加入量大于1.5ml/L时，镀层为沙镍，且镀层色泽较暗。该添加剂在电镀过程中会消耗，但不会引起镀层质量下降，也不会在镀液表面形成油污，破坏镀液的稳定。

试验表明，使用上述添加剂，在最佳工艺范围内，镀层的柔软性与电镀时间长短无关，在定性测定柔软性试验时，将电镀1H所得镀层剥下，进行弯折试验，镀层的弯折度可达170度以上而不断折，适合各种工件及变形性较大，如眼镜架等加工行业。

6．扫描电镜分析结果

在试验过程中，通过调节添加剂的用量，得到的哑光的镀层，其扫描电镜结果见下图，镀层微观结构均匀，所以在宏观上反光更柔和、自然。SEM 结果还显示，在镀层上并没出现传统珍珠镍所特有的半圆型凹坑，而是形成圆形颗粒状凹坑。

图1 哑光镀层放大2000倍的SEM照片

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图2珠光镀层放大2000倍SEM照片

图2为调节添加剂的用量后得到的有光泽的珠光镍SEM图。所得图与图1没有很大的区别，只是镀层的光泽度比前一图的光泽度要高，外观似一粒粒珍珠，两种镀层中的金属镍的晶粒大小与形状基本一样。

图3为传统珍珠镍沙型SEM照片

图3为传统珍珠镍镀层的SEM图片，镀层的沙型呈半圆型凹坑，并且沙粒与沙粒之间比较松散，结构不紧密。

7．结论

（1）所得工艺操作简单，工艺范围宽，镀液处理周期长，易维护，在最佳工艺范围内得到的镀层外观细腻，色泽似珠光般柔美，高贵典雅。镀

层柔软性好，与基体结合力好，与其它镀种配伍性强。

（2）SEM图表明，无浊点的KMD珍珠镍添加剂的作用机理与传统的添加剂的作用机理不同，镀出的产品形成很多均匀分布的独立小晶粒，使

镀层产生均匀的漫反射，宏观上给人以珍珠般的缎面效果。