化学镀镍技术常识
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);。
镀镍知识点总结
镀镍知识点总结一、镀镍的原理镀镍的原理是利用电化学原理,通过在金属表面形成一层镍的保护膜,来改良金属表面的性能和外观。
镀镍的方法主要包括电化学法、化学法和真空镀等。
其中,电化学法是利用电流的作用,在镍离子的溶液中通过电解的方式沉积镍层,化学法则是通过化学反应的方式将镍沉积在基材表面。
真空镀则是利用真空技术,在无氧气的环境下将镍蒸发沉积在基材上。
这些方法均可实现在金属表面形成一层均匀、致密的镀层。
二、镀镍的优点1. 良好的耐腐蚀性:镍具有良好的耐腐蚀性,因此镀镍能够有效提高金属材料的耐腐蚀性能。
2. 良好的耐磨性:镀镍层硬度较高,能够提高金属材料的耐磨性,延长使用寿命。
3. 美观性:镀镍可以提供金属表面亮丽的光泽,增加产品的质感和美观度。
4. 导电性:镀镍层具有良好的导电性,可以用于电子元件和导电材料。
三、镀镍的应用1. 机械工业:镀镍广泛应用于汽车零部件、机床零件、工具和机械配件等,以提高它们的耐腐蚀性和耐磨性。
2. 电子工业:镀镍用于制作电子元件、电阻器、连接器等,以提高其导电性和耐腐蚀性。
3.装饰工业:镀镍可以用于珠宝、钟表、金属餐具等的表面处理,增加其光泽和美观度。
4. 化工工业:在化工设备、管道和阀门上应用镀镍,以提高其耐腐蚀性。
四、镀镍的工艺1. 预处理:镀镍前的基材表面需要进行清洗、脱脂、除锈等处理,以确保镀层的附着性和均匀性。
2. 化学镀镍:化学镀镍是将金属浸入含有镍化合物的化学溶液中,通过化学反应将镍沉积在基材表面的方法。
化学镀镍的优点是工艺简单、成本低,易于控制厚度和均匀性。
3. 电化学镀镍:电化学镀镍是把金属作为阳极,镍盐溶液中的镍离子通过电解的方式沉积在金属表面的方法。
电化学镀镍的优点是可控性强,镍层均匀、致密。
五、镀镍的质量控制1. 镀层厚度:镀层的厚度直接影响其耐腐蚀性和耐磨性,因此需要严格控制镀层的厚度。
2. 镀层均匀性:镀层均匀性是指镀层在基材表面的分布均匀性,需要通过适当的工艺控制来保证。
化学镀镍操作经验交流
化学镀镍操作经验交流化学镀镍是一种常见的表面处理技术,广泛应用于金属制品的保护和改性。
它可以提高金属表面的硬度、耐磨性和耐腐蚀性,提升其机械性能和耐用性。
在进行化学镀镍操作时,以下是一些经验交流:1.前处理工序:在进行化学镀镍之前,首先要进行金属表面的清洗和脱脂处理。
通常可以使用碱性溶液进行清洗去除表面的油脂和杂质,并使用酸性溶液进行脱脂处理去除表面的氧化物和金属氧化层。
在前处理时,注意确保金属表面干净、无油污和无杂质,以保证镀层的质量。
2.镀液配制:选择适当的镀液非常重要,它会直接影响到所得到的镀层的质量和性能。
在配制镀液时,需要根据所要镀的金属和所需的性能来选择合适的镀液组分和浓度。
一般来说,镀液中含有镍盐、氨水和表面活性剂。
可以根据具体情况进行调整,如增加添加剂来改变镀液的性能。
3.温度控制:镀液的温度对镀层的质量也有很大影响。
通常情况下,镀液的温度应保持在20-40摄氏度之间。
如果温度太高,容易引起镀膜的粗糙、不均匀,甚至产生气泡和裂纹;如果温度太低,容易影响镀层的结晶和致密性。
4.镀液搅拌:在进行化学镀镍时,需要保持镀液的均匀搅拌。
搅拌可以使镀液中的镍离子和还原剂均匀分布,提高镀层的均匀性和致密性。
可以使用机械搅拌器或气泡搅拌器进行搅拌。
5. 镀层厚度控制:镀层的厚度直接影响到其性能和应用。
在进行化学镀镍时,需要根据所需的厚度来控制镀液中的镍离子浓度、电流密度和镀液镍离子转化率等参数。
例如,镀层厚度为几个微米时,一般电流密度可以控制在1-3A/dm²之间。
6.镀层后处理:在完成化学镀镍后,需要进行镀层的后处理,如清洁和抛光。
后处理可以去除表面的污染物和不均匀部分,提高镀层的光洁度和亮度。
可以使用机械抛光、化学抛光或电解抛光等方法进行后处理。
7.安全注意事项:在进行化学镀镍操作时,要注意相关的安全事项,如佩戴防护手套、护目镜和口罩等,避免接触到有害物质。
镀液中的化学物质如氨、镍盐和酸碱等都需要小心使用和妥善保管,以防止意外事故的发生。
化学镀镍工艺技术简介
HPA
60ml/L
HPB
180ml/L
温度
86.0 g/L
一般铝合金:3-4MTO;钢铁件、铜件5-7MTO
镀层耐腐蚀性、耐药性和耐变色性能好,槽液稳 定性佳;镀速10-12微米/小时
化学镀镍工艺流程
1、铁件、铜件的化学镀镍 工件→除油→水洗→酸洗活化→水洗→预镀镍→水洗→化学镀镍→水洗→钝化→水洗→干燥
钢/铝 钢/铝 合金钢
钢 铝合金
钢
提高耐磨性
25
提高耐磨性
25
提高耐腐蚀、耐磨性
18
提高耐腐蚀、均匀、润滑性
25
提高耐磨性
25
提高耐腐蚀、均匀性
化学镀镍的分类
类别(按镀层磷含量)
低磷化学镍
中磷化学镍
高磷化学镍
电镀镍
镀层含磷量
1-4%
5-8%
9-13%
0
PH
7.0-8.0
4.2-5.4
4.2-5.4
3.8-4.6
沉积镀速
12-16微米/小时
10-15微米/小时
5-7微米/小时
25-50微米/小时
耐中性盐雾(黄铜件基材, 镀层6微米)
24-48h
3、石油化工、航天行业
石油化工、航空零部件 过滤器原件 热交换器 涡轮叶片
各种形式的阀门
基体金属 铁 铁 钢 钢
油管和泵
钢
镀层厚度(微米) 25 75 75
25-75
50
使用目的 提高耐腐蚀、耐磨性 提高耐腐蚀 提高耐腐蚀、耐磨性 提高耐腐蚀、润滑性
提高耐腐蚀、耐磨性
除水阀 多向接头 压缩机叶片 伺服阀 活塞头 油嘴元件
使用目的 镀层耐磨 镀层耐腐蚀 镀层耐磨 镀层耐腐蚀饰和润滑 镀层耐磨、耐腐蚀饰和润滑 镀层耐磨 镀层耐磨 镀层耐腐蚀、钎焊、均匀 镀层耐腐蚀、装饰效果 镀层耐磨 镀层耐磨
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。
化学镀镍及其原理
化学镀镍及其原理目录:1化学镀2化学镀镍3化学镀镍的化学反应4化学镀镍的热动力学5化学镀镍的关键技术6化学镀镍中应注意的问题7化学镀镍的应用一化学镀概括:化学镀是一种新型的金属表面处理技术,该技术以其工艺简便、节能、环保日益受到人们的关注;化学镀使用范围很广,镀金层均匀、装饰性好;在防护性能方面,能提高产品的耐蚀性和使用寿命;在功能性方面,能提高加工件的耐磨导电性、润滑性能等特殊功能,因而成为全世界表面处理技术的一个发展;详解:化学镀1Electroless plating也称无电解镀或者自催化镀Auto-catalytic plating,是在无外加电流的情况下借助合适的还原剂,使镀液中金属离子还原成金属,并沉积到零件表面的1 种镀覆方法;化学镀技术是在金属的催化作用下,通过可控制的氧化还原反应产生金属的沉积过程;与电镀相比,化学镀技术具有镀层均匀、针孔小、不需直流电源设备、能在非导体上沉积和具有某些特殊性能等特点;另外,由于化学镀技术废液排放少,对环境污染小以及成本较低,在许多领域已逐步取代电镀,成为一种环保型的表面处理工艺;目前,化学镀技术已在电子、阀门制造、机械、石油化工、汽车、航空航天等工业中得到广泛的应用;原理简称化学镀技术的原理是:化学镀是一种不需要通电,依据氧化还原反应原理,利用强还原剂在含有金属离子的溶液中,将金属离子还原成金属而沉积在各种材料表面形成致密镀层的方法;化学镀常用溶液:化学镀银、镀镍、镀铜、镀钴、镀镍磷液、镀镍磷硼液等;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“原子氢态理论”、“氢化物理论”和“电化学理论”等;在这几种理论中,得到广泛承认的是“原子氢态理论”;二化学镀镍概念:通过电解或化学方法在金属或某些非金属上镀上一层镍的方法,称为镀镍;镀镍分电镀镍和化学镀镍;电镀镍是在由镍盐称主盐、导电盐、pH缓冲剂、润湿剂组成的电解液中,阳极用金属镍,阴极为镀件,通以直流电,在阴极镀件上沉积上一层均匀、致密的镍镀层;从加有光亮剂的镀液中获得的是亮镍,而在没有加入光亮剂的电解液中获得的是暗镍;化学镀镍是在加有金属盐和还原剂等的溶液中,通过自催化反应在材料表面上获得镀镍层的方法;化学镀镍经过多年的不断探索与研究,近几年已发展极成熟了;如Q/贻顺化学镀镍水几乎适用于所有金属表面镀镍;如:钢铁镀镍,不锈钢镀镍,铝镀镍,铜镀镍等等,它同样适用于非金属表面镀镍;比如:陶瓷镀镍,玻璃镀镍,金刚石镀镍,碳片镀镍,塑料镀镍,树脂镀镍等等;使用范围是非常广泛的;发展史的历史与相比,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,发现金属镍可以从金属镍盐的水溶液中被次盐还原而沉积出来;镍技术的真正发现并使它应用至今是在1944年,的和的发现,弄清楚了形成涂层的催化特性,发现了沉积非粉末状镍的方法,使化学技术工业应用有了可能性;但那时的化学镀镍溶液极不稳定,因此严格意义上讲没有实际价值;化学镀镍工艺的应用比实验室研究成果晚了近十年;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”;在国外,特别是美国、日本、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;中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;三化学镀镍中的化学反应目前,化学镀镍镍磷合金有四种沉积机理,即原子氢理论、氢化物传输理论、电化学理论及羟基—镍离子配位理论;最为人接受的是原子氢理论: 1 化学镀镍溶液加温后,在催化作用下,次亚磷酸根脱氢形成亚磷酸根,同时析出初生态原子氢 2 初生态原子氢被吸附在催化金属表面上使其活化,使溶液中的镍阳离子还原,在催化金属表面上沉积金属镍: Ni2+ + 2H- → Ni + 2H↑ 3 催化金属表面上的初生态原子氢使次亚磷酸根还原成磷;同时,由于催化作用使次亚磷酸根分解,形成亚磷酸;原子态的氢还会合成氢气放出: H+ + H- → H2+ 其总反应为:Ni2+ + H2PO2- + H2O → HPO3 2- +3H+ + Ni 4 镍原子和磷原子共沉积,形成镍磷-合金层: Ni + P → NI-P合金固溶体或非晶态四.化学镀镍的热动力学化学镀起源于化学镀镍;化学镀镍已有 66年的历史, 但至今仍然作为一种高新技术而成为国内外的研究热点 ;化学镀镍镀液的基本成分由主盐镍盐、还原剂、络合剂、缓冲剂和稳定剂组成;化学镀反应进行的必要条件是镀液中还原剂的氧化电位必须低于氧化剂 N i2+的氧化电位, 满足这一条件的常用还原剂有次磷酸钠、肼、氨基硼烷和硼氢化钠等;络合剂是镀液中除了主盐与还原剂外的最重要的组分, 它的主要作用是在镀液中形成镍的络合物, 降低游离镍离子的浓度, 稳定镀液, 抑制氢氧化镍和亚磷酸镍沉淀的析出, 保持镀液有一定的沉积速率和较长的循环周期;络合反应能否自发地朝着目标方向进行, 对整个化学镀过程能否顺利进行起着关键性作用;因此进行络合反应的热力学研究对化学镀镍过程的理论和实践均有着重要的意义;有关化学镀镍中多元有机酸络合反应的热力学模型及其分析仅在文献 8 中报道过;但该文献存在不足的一是对不同酸根离子数 n = 1, 2, 3 的有机酸络合反应分别建立热力学模型, 而不是通式模型, 使得模型繁多和使用不便; 二是对模型进行计算时, 未考虑平衡时反应物和产物浓度对吉布斯自由能 G值和镀液pH 值当 G > 0时的影响, 使之计算误差较大; 三是未对模型中各有关参数对G 值的影响进行较为系统的理论计算和分析;针对以上不足, 本文采用热力学函数吉布斯自由能 G 为判据, 以次磷酸钠为还原剂, 取一元酸乳酸、二元酸琥珀酸、三元酸硼酸和四元酸焦磷酸 4种络合剂为例,建立了n 元酸与镍盐络合反应的热力学通式模型,并着重分析了pH 值、温度、络合率和络合剂种类对化学镀镍中络合反应热力学过程的影响;热学模型的建立在化学镀镍过程中, n 元酸性络合剂与镍盐的和H L 、热力学配位平衡中G 值不仅与化学镀镍的工艺条件如硫酸镍盐和络合剂的初始摩尔浓度 N i2+施镀温度T、n 元酸的络合率x 和镀液的pH 值有关, 而且还与络合剂的种类不同的络合剂具有不同的电离常数K 和酸根离子数 n 有关;但凡镀镍的化学反应,必定存在以下步骤:反应物向表面扩散;反就硪在催化表面上吸附;在催化表面上发生化学反应;产物从表面层脱附;产物扩散离开表面这些步骤中按化学动力学基本原理,最慢的步骤是整个沉积反应的控制步骤;五化学镀镍的关键技术1 化学镀镍液可实现再生循环利用,并可节省大量镍盐和其它成分;此外, 连续使用还可大大减少镀镍废水的排放量, 这对于提高经济效益、保护环境都有着重要的意义;2旧镀液施镀过程pH 值的降低与新镀液相比有所减少, 镀层中P 含量也有所下降;这可能是由于随着调整 pH使镀液的缓冲能力增加随着施镀次数的增加, 旧镀液镍盐的利用率在逐步提高, 镀速的增加也更快, 相应地劳动生产率也会提高, 所得镀层的外观比相同条件下新镀液的还要好一些;3镀液离子浓度;首先遇到的问题是, 镀件面积大,所需镀液容积太大;镀槽中不同位置镀液中的Ni离子浓度不均匀: 靠近镀件表面处, 因为Ni已经发生化学反应, 生成了镍磷合金镀层, 附着在设备的表面, 因而镀件周围的镀液离子浓度偏低; 而其它地方镀液离子浓度偏高,造成生产中的检测和控制困难;为此进行了一些试验;开始试验将镀件平放在镀槽底部, 换热器的管内镀液的流动是强制性的, 用封头把换热器的一头封住,与循环水泵连在一起,用循环水泵的抽吸力来带动管内镀液流动;但是结果因为镀件管内镀液流速太快, 导致形成的NiP 合金颗粒无法沉积到镀件日表面,最后镀件的两个端头没有镀好;后来发现,化学镀镍的反应过程中会产生大量的氢气, 这些气体自然会上浮到水面, 从而带动镀液发生循环流动;因此就将换热器的一端提高, 形成一定倾斜角度,反应过程中生成的气体在浮力的作一定倾斜角度,反应过程中生成的气体在浮力的作一定倾斜角度,反应过程中生成的气体在浮力的作件的面积较大,反应激烈, 因而产生的气体量巨大这样大量气泡的流动就带动了镀液的流动,使镀液换热器管内的这一端流动到了那一端,然后从换热器的管外再循环到这一端,形成了对流; 这样, 镀液的浓度就均匀了;六化学镀镍中应注意的问题化学镀镍与电镀相比,缺点是:所用的溶液稳定性较差,且溶液的维护、调整和再生都比较麻烦, 材料成本较高;但是化学镀镍得到的镀层是一种非晶态镍磷合金,结晶细致、孔隙率低、硬度高、镀层厚度均匀、可焊性好, 镀液深镀能力好, 化学稳定性高;1 镀镍液离子浓度应均匀;由于粒子浓度的差异,会导致最后被镀物两端没有镀好,因此应加强镀液的整体对流, 又采用循环水泵抽吸的办法,把镀液从镀槽的这一端抽起, 另一端流入, 方向与化学镀反应自动形成的对流循环方向一致, 加强了镀液在镀槽内的整体流动性,使镀液中的离子浓度分布更加均匀一致;2 镀镍面积问题由于镀件大, 液体多, 因此化学反应不易控制致使生产的镀件产品容易形成阴阳面, 这是指镀件和的上表面与下表面的镀层光亮程度、致密性和孔隙率不一致:上表面镀层粗糙、金属颗粒大、孔隙率高、易生锈; 下表面手感光滑, 孔隙率低、致密性良好;形成这一现象的原因有几个方面, 在后来的生产中采取多种措施进行了改进; 改进了配制镀液的用水用加热到90并经过沉淀以后的水取代自来水;由于所用的自来沉淀;如果这种颗粒在镀液中产生,伴随它的生成, 颗粒表面具有很大的表面活性和能量, 能起到高效催化作用, 使Ni 和H2PO2 在它的表面发生化学反应,生成NiP 合金小颗粒,产生沉积, 小颗粒在镀液中漂浮生长,再沉积到镀件的上表面;3 渡槽内衬材料要及时更换原来的镀槽是橡胶内衬, 在使用一段时间后会自然老化;考虑橡胶成本较高, 在试验室用镀液对847 涂料涂装件进行水煮试验, 经历36 h 的连续煮沸, 847 涂层无溶解变化;据此改用 847 涂料涂在镀槽内侧,代替橡胶内衬;但是用 847 涂料做内衬, 需要进行高温烘烤固化, 工艺复杂麻烦;于是再经过试验, 改用901 涂 .七化学镀镍的应用航空航天工业航空天工业为化学镀的使用大户之一比较突出的应用实是: 文献区价绍美国俄克荷马航空后中心 197 9, 西北空公司 1983 以来空前的发展平均净增镀厚 27 到75微米以防止燃气腐蚀,其疲劳强度的降低比电镀铬减少百分之二十五,经化学镀镍表面耐腐蚀耐磨切可焊;化学镀镍在航空航天中发挥着重要作用;汽车工业使用乙醇和汽油等混合燃料产生了燃油系统的腐蚀,应用化学镀镍技术保护锌压镀镍成为了汽化器的保护手段;汽车工业利用化学镀镍层非常均匀的特点,在形状复杂的零件上进行镀镍保护可以提供良好的抗燃油腐蚀和磨损性能;化学镀镍可有效的防止喷油器磨损,提高了可靠性和使用寿命;化学工业化学工业运用化学镀镍技术代替昂贵的耐腐蚀合金去解决问题,以便改善化学纯度以及环境提高操作安全性和生产运输可靠性,获得有利的技术经济竞争能力;石油和天然气油田采油和输油管道设备广泛的采用化学镀镍的技术,可以使抽油泵筒制成整体件,显着地提高抽油泵品质,降低了生产成本;食品加工业目前,食品包装机械中不直接与食品接触的零件为化学镀镍在食品加工中的重要应用;采矿工业某些露天采矿生产中要使用高压泵和喷射泵嘴,腐蚀和冲蚀相当严重耐蚀耐腐的化学镀镍可防止机械零件过早损坏;。
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。
化学镀镍相关知识.doc
、化学镀镍溶液的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。
l.Ni2+浓度镀液中镍离子浓度常规测定方法是用EDTA络合滴定,紫脲酸胺为指示剂。
试剂(1)浓氨水(密度:0.91g/ml)。
(2)紫脲酸胺指示剂(紫脲酸胺:氯化钠=1:100)。
(3)EDTA容液0.05mol,按常规标定。
分析方法:用移液管取出10ml冷却后的化学镀镍液于250ml的锥形瓶中,并加入100ml蒸馏水、15ml浓氨水、约0.2g指示剂,用标定后的EDTA溶液滴定,当溶液颜色由浅棕色变至紫色即为终点。
镍含量的计算:CNi2+=5.87M・V(g/L)式中M——标准EDTA溶液的摩尔浓度;V——耗用标准EDTA溶液的毫升数。
2.还原剂浓度次亚磷酸钠NaH2PO2・H2O浓度的测定其原理是在酸性条件下,用过量的碘氧化次磷酸钠,然后用硫代硫酸钠溶液反滴定自剩余的碘,淀粉为指示剂。
试剂(1)盐酸1:1。
(2)碘标准溶液0.1mol按常规标定。
(3)淀粉指示剂1%。
(4)硫代硫酸钠0.1mol按常规标定。
分析方法:用移液管量取冷却后的镀液5ml于带盖的250mL锥形瓶中;加入盐酸25mL碘标准溶液于此锥形瓶中,加盖,置于暗处0.5h(温度不得低于25°C);打开瓶盖,加入1mL淀粉指示剂,并用硫代硫酸钠标准溶液滴定至蓝色消失为终点。
计算:CNaH2PO2・H2O=10.6(2M1V1-M2V2)(g/L)式中M1——标准碘溶液的摩尔浓度;VI——标准碘溶液毫升数;M2——标准硫代硫酸钠溶液的摩尔浓度;V2——耗用标准硫代硫酸钠溶液毫升数。
3.NaHPO3・5H2O的浓度化学镀镍浴还原剂反应产物中影响最大的是次磷酸钠的反应产物亚磷酸钠。
其他种类的还原剂的反应产物的影响较小甚至几乎无影响,如DMAB。
其测定原理是在碱性条件下,用过量的碘氧化亚磷酸,但次磷酸不参加反应;然而,用硫代硫酸钠反滴定剩余的碘;淀粉为指示剂。
化学镀镍技术入门
5、铝和铝合金工件
铝在水洗或暴露在空气中时,它的表面 很容易与氧反应形成氧化膜。这层氧化 膜就阻碍了镀层与基体之间的金属键合, 导致镀层与基体分离。为解决这一问题, 对铝基体需要进行特殊的工艺处理,包 括除油、除氧化膜和浸锌。
除油、除氧化膜
基体材料 工艺规范 NaOH/ g∙L-1 Na2CO3/ g∙L-1 Na3PO4∙12H2O/ g∙L-1 温度/℃
浸锌常用的配方和操作条件
NaOH
ZnO
NaKC4H4O6.4H2O FeCl3.6H2O NaNO3 温度 时间
120 g∙L-1 20 g∙L-1 50 g∙L-1 2 g∙L-1 1 g∙L-1 室温 20~30s
浸锌溶液的配制方法
① 将需要量的NaOH用配制体积1/3量的水搅拌溶 解;
⑤用蒸馏水或去离子水稀释至计算体积; ⑥用硫酸或氨水或氢氧化钠稀液调整pH值; ⑦仔细过滤溶液; ⑧取样化验,合格后加热试镀、生产。
四、化学镀镍工艺
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4、1 化学镀镍的前处理
镀层金属的生长首先是基材原子排列的 继续,要结合力好基材就必须是清洁的, 所以镀前的除油、活化工序是影响结合 力的重要因素。不恰当的前处理可能产 生镀层附着力不好,多孔,粗糙甚至漏 镀。另外,与电镀前处理工序比较,化 学镀的前处理须更加仔细。
在塑料上进行化学镀镍通常的前处理工艺包括: 除油(脱脂)、浸蚀(粗化)、敏化和活化。
(1)除油(脱脂)
塑料除油和其他固态表面除油一样,可在 有机溶剂或含表面活性物质的碱性水溶液 中进行。有机溶剂适用于去除塑料表面上 的石蜡、蜂蜡、脂肪和其他有机污垢。有 机溶剂除油时,应选用对该塑料不溶解, 不膨胀和不龟裂的相应溶剂。如聚丙烯酸 脂塑料应使用甲醇做溶剂,氟塑料应使用 丙酮做溶剂,聚甲基丙烯酸甲脂塑料应使 用甲醇,四氯化碳等作溶剂。
化学镀镍技术
化学镀镍技术一、该技术的特点:1、无毒性、无污染、环保是本化学镀镍技术的紧要特点;研制的化学镀镍液无毒、无味,在生产和使用过程中对人体不构成危害,对环境不构成污染。
2、工件表面镀层硬度提高;金属材料化学镀附前后的硬度比较:3、化学镀附后工件的耐腐蚀性提高;经技术处理的工件表面是一种非晶态合金,在稀磷酸、硫酸或氢氟酸中,合金层的耐腐蚀率低于硬铬镀层,不易腐蚀。
材料在几种化学介质中的耐腐蚀性比较:(腐蚀率:毫克/年平方厘米)4、仿型性好。
与电镀相比,本技术无尖端电流密度过大的现象,在尖角或边缘突出没有过分的增厚,处理后不需要磨削加工。
5、镀层表面均匀,无麻点、裂纹、起泡等缺陷,在盲孔、管件及其内表面均可得到均匀合金层。
6、结合力强。
其硬度与耐磨性均高于电镀层。
7、镀层厚度可控;8、工艺简单。
不需要直流电源,被处理的工件无导电性接点,仅将工件浸入化学镀液中1小时左右就可得到具有优良物理、化学和机械性能的合金层,生产操作非常简便。
9、投资小。
投资比建一个电镀厂小得多,小规模生产仅需10万元的设备投资。
10、无需高深学问,易学、易把握。
二、应用范围由于化学镀层具有良好的均匀性、硬度、耐蚀性和耐磨性等综合物理、化学性能,可应用于航空、航天,汽车工业,化工工业,信息产业,石化工业,采矿工业,纺织工业及民用小五金制品等。
其中石油化工行业可用于管道(油田钻井用)、泵壳、抽油杆、球阀、柱塞泵、封隔器、泥浆泵和防喷装置等。
三、技术优势1、镀层表面光亮、有光泽,是该化学镀镍技术的紧要优势;金属表面化学镀膜是一项公知的技术,已有工业生产实例。
但现有的生产厂家镀出的表面一般呈灰色,无光泽、不光亮。
该技术讨论了一种特别的光亮剂,在化学镀液中加入这种光亮剂,无需抛光,可使镀层表面呈现不锈钢色泽,这是本技术的独有的技术特点;2、向用户供给化学镀废液回收和再利用技术,是该技术的转让的又一显著特点。
对使用该化学镀镍技术的用户,可传授一种计算方法,使化学镀废液得到充分回收和再利用,以降低生产成本,这一点也与众不同,现有生产厂家的做法是依据阅历补加镀液而无精准明确计算过程。
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。
化学镀镍注意事项
化学镀镍注意事项化学镀镍是一种常用的表面处理技术,主要用于金属制品的防腐蚀、提高硬度和美观度。
在进行化学镀镍过程中,需要注意以下几个事项:1. 清洁表面:在进行化学镀镍前,必须确保待处理的金属表面干净无油污、氧化物等杂质。
可以使用酸洗、碱洗等方法将金属表面清洗干净,以确保化学镀镍层与基体金属之间的结合力。
2. 防止氧化:在清洗完金属表面后,应避免表面暴露在空气中,防止金属表面再次氧化。
可以将待处理的金属部件置于密封容器中,或进行表面保护处理,如涂覆一层保护膜等。
3. 控制镀液浓度:化学镀镍的过程中需要用到一定浓度的镀液。
在进行镀液配置时,应准确控制其浓度,以保证其性能稳定。
镀液浓度过高会造成镀层过厚、晶粒粗化等问题,浓度过低则会影响镀层的质量。
在使用中需进行定期的浓度检测和调整。
4. 控制镀液温度:化学镀镍的过程中也需要保持一定的温度范围。
温度过高会引起镀层的开裂、弯曲等问题,温度过低则会导致镀液粘度增大、镀层质量下降。
需根据不同金属的镀液温度特性进行调整,确保温度稳定。
5. 控制镀液pH值:镀液的pH值是影响化学镀镍过程的重要参数之一。
pH值过高或过低都会影响镀层的均匀性和质量。
具体的pH值范围需要根据具体的镀液配方进行调整,一般在操作过程中需进行定期的pH检测和调整。
6. 电流密度控制:在进行化学镀镍过程中,需要通过施加电流来实现金属离子的还原,并在基体金属表面沉积出金属镍层。
电流密度是控制镀层厚度和质量的重要参数之一。
过高的电流密度会引起镀层结构的不均匀性和孔隙度增大,过低则会造成镀层过薄。
需根据所需的镀层厚度和质量要求进行调整。
7. 保持搅拌:镀液中的金属离子需要与基体金属表面发生化学反应,形成镀层。
因此,在进行化学镀镍过程中,需保持镀液的充分搅拌,以促进金属离子和基体金属之间的接触和反应。
这可以通过机械搅拌或气体搅拌等方式实现。
8. 防止气泡和悬浮物:在化学镀镍过程中,镀液中不可避免地会产生气泡和悬浮物。
镀镍知识
化学镀镍基本知识化学镀镍即使用化学方式的镀镍方法,最初作为电镀镍的代用方法被工业化应用,以后由于镀层的耐磨性、耐蚀性等物理化学性能优异,化学镀镍获得了广泛应用。
本文综述了化学镀镍的基本原理和工艺流程,介绍了国内外化学镀镍的发展状况及其在工业上的应用前景。
一、化学镀镍的基本原理从水溶液中沉积金属常有置换、电解等方法。
置换法是一种金属浸在另一种金属的盐溶液中,其中,第一种金属的表面发生局部溶解,同时在其表面上沉积第二种金属。
如将一枚铁钉浸在硫酸铜溶液中,铁钉上就镀上薄薄一层铜。
化学反应可表示如下:Fe-2e→Fe2+Cu2++2e→Cu基底金属是还原剂。
电解法使金属沉积基于溶液中金属离子的阴极放电。
其中,阴极起电子源的作用,阳极是电子的吸收处。
如在铁件表面镀铜时,阴极反应为:Cu2++2e→Cu阳极材料一般是铜,反应为:Cu-2e→Cu2+化学镀镍过程沉积金属的原理与置换法和电解法等不同,它是利用镍盐溶液在强还原剂的作用下,使镍离子还原成金属镍,还原金属离子所需的电子由还原剂提供。
化学镀镍工艺流程种类,按镀液的pH值可分为酸性和碱性两大类,按镀层成分可分为Ni-P 和M-B等情况。
酸性Ni-P化学镀镍工艺按镀层中磷的含量又可分高磷、中磷和低磷3类。
对于这些不同类型的化学镀镍工艺,具体发生的反应有所差异,但反应原理则基本相同,都是镀液中的还原剂将镍离子在催化活性的物体表面还原成金属镍镀层。
二、化学镀镍的溶液化学镀镍工艺水平,主要取决于镀液的组成。
最原始的化学镀镍溶液,仅是镍盐和次亚磷酸钠的混合溶液,这种镀液极不稳定,在无催化活性表面时也能发生氧化还原反应。
第二代镀液在镍盐和次亚磷酸钠混合溶液的基础上,添加了适当的络合剂,其组成情况与银镜反应所用的混合溶液相类似,这一代镀液的稳定性有所提高,但只能一次性使用。
经过不断的改良和发展,目前的镀液已成为镍盐、还原剂、络合剂、稳定剂、促进剂、缓冲剂等的混合溶液,具有很高的稳定性,可以实现微机自动控制和自动补加,成本比过去大大下降。
化学镀镍_精品文档
化学镀镍1 化学镀的定义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的氧化还原作用,从而使金属离子还原沉积在零件表面上的一种镀覆方法.M n+ + ne(由还原剂提供的) 催化表面M02 化学镀与电镀的区别电镀是利用外电流将电镀液中的金属离子在阴极上还原成金属的过程。
而化学镀是不外加电流,在金属表面的催化作用下经化学还原法进行的金属沉积过程。
3 化学镀的优缺点优点:(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。
(3)可以获得较大厚度的镀层,甚至可以电铸。
(4)无需电源。
(5)镀层致密,孔隙小。
(6)镀层往往具有特殊的化学,机械或磁性能。
缺点:(1)溶液稳定性差,溶液维护,调整和再生等比较麻烦,成本比电镀高。
(2)镀层常显示出较大的脆性。
4 化学镀镍和电镀镍制品性能比较5 化学镀能获得镀层的构成(1)纯金属镀层,如C u Sn Ag Au Ru Pd(2)二元合金镀层,如Ni—P Ni—B C o—P C o—B(3)三元及四元合金镀层,如Ni—Co—P Ni—W—Sn—P(4)化学复合镀层6 化学镀镍的定义化学镀镍,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成膜技术.7 化学镀镍的基本工艺如同其他湿法表面处理一样,化学镀镍包括镀前处理、施镀操作、镀后处理各部分工艺序列组成,正确地实施工艺全过程才能获得质量合格的镀层。
然而,与电镀工艺比较,化学镀镍工艺全过程应格外仔细。
化学镀取决于在工件表面均匀一致的、迅速成的初始状态(起镀过程),化学镀镍并无外力启动和帮助克服任何表面缺陷;于是,工件一进入镀液即形成均匀一致的沉积界面,这一点很重要,因为化学镀是靠表面条件启动的,即异相表面自催化反应,而不是电力。
一般来说,化学镀镍液比较电镀液更加敏感娇弱。
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。
化学镀镍技术常识
化学镀镍技术常识化学镀镍工艺在国外发展了40余年,80年代达到开发研究与应用高潮。
目前化学镀镍工艺从溶液使用寿命到自动控制和自动补加都达化学镀镍工艺在国外发展了40余年,80年代达到开发研究与应用高潮。
目前化学镀镍工艺从溶液使用寿命到自动控制和自动补加都达到相当高的水平,居于领先地位的Atotech,OMI,日本上村工业(株)、奥野制药工业(株)都有系列化的商品出售。
我国化学镀镍的现代工艺及材料研究起步较晚,八十年代中期才起步,我国的高等学校、研究所投入不少人力和财力,使开发研究上升很快,一下跃升到第三代,第四代。
即镍盐+次亚磷酸钠+络合剂+稳定剂(第三代)镍盐+次亚磷酸钠+复合络合剂+稳定剂+促进剂+缓冲剂+润湿剂(第四代)。
工艺性能基本上接近国际水平。
如哈尔滨工业大学的EN化学镍和武汉材保所的HN625化学镀镍都有较高的研究深度和应用面,但大多数在功能上的应用为多,此外南京大学、北京科技大学、南京航空学院等都有相当水平的工艺和材料。
国内开发新的复合化学镀镍工艺,在还原剂研究上,应用二甲胺基硼烷或硼氢化钠,为Ni-B的工业化打下基础,但在工艺的设备研究上与国外仍有较大差距。
还没有十分可靠的自动控制系统,自动补加装置作为商品出售。
限制了化学镀镍工艺的扩大应用。
最近几年光亮化学镀镍工艺得到许多电镀厂的青睐,浙江恩森公司从境外带进来的JS-934超光亮化学镀镍就是一个具有镀速高,循环使用寿命长,镀层外观白亮的工艺,在深圳获得大面积应用,它的特点:①溶液稳定性好,可以循环使用,使用寿命达到8-10循环,1个循环的含义是每升镀液将全部镍镀出再补充到原来的镍含量称为1 M.T.O.。
②沉积速度快,达到18-30μm /hr,提高生产效率。
③镀层外观光亮,具有镜面光泽。
④镀层防腐性能高。
⑤对复杂零件具有优异的均镀能力。
⑥镀层孔隙率低。
⑦操作简单,使用方便。
⑧优异的耐磨性能,经热处理后镀层硬度可达1050 VHN。
化学镀镍技术问答-36页word资料
现代化学镀镍技术问答1 铸铁复合化学镀镍前的活化工艺铸铁复合化学镀镍前处理工艺为:机械抛光→除油除锈→活化处理。
但不同的活化方法,直接影响镀层的结合力和孔隙率。
筛选最佳阴极活化工艺为:70%H2SO4,室温(最佳200OC),DK=8A/dm2,10s。
本活化液可保证镀层结合力最大、孔隙率均为零。
2、如何改善不锈钢化学镀镍层的结合力不锈钢件(传动轴、啮合件、动配合件等)化学镀镍,可改善镀层的均匀性和自润滑性,比电镀铬好。
但不锈钢化学镀镍常因前处理不好而造成镀层与基体结合力不理想,成为实际生产中迫切需要解决的问题。
原工艺流程:机械抛光→有机溶剂除油→化学除油→热水洗→电化学除油→热水洗→冷水洗→30%HCl→冷水洗→20%HCl(50OC)→冷水洗→闪镀镍→化学镀镍。
原工艺的缺点:单独用HCL除氧化皮效果不好;形状复杂件闪镀镍因覆盖能力不好而影响到化学镀镍的均匀性;因工序较长有可能造成不锈钢新鲜表面重新被氧化成膜;闪镀镍溶液易污染化学镀镍溶液等。
为此,有人改进工艺。
改进工艺流程:抛光、除油工序同原工艺→混酸除膜(25%HCl+8%HNO3+10%HF)→冷水洗→活化(10%HCl+5%NH4F,60OC)→热水洗→化学镀镍。
改进工艺的优点:①采用混酸除去不锈钢表面难溶的FeCrO4氧化膜、Si、SiO2,使基体表面的化学活性增强;②工序简化,避免了不锈钢新鲜表面重新被氧化;③增加基体的预热工序,消除镀层与基体因温差而产生的应力。
因此,化学镀镍与基体结合力好,镀速快等。
3 如何进行减压化学镀镍减压化学镀镍,用镀液的动态载荷取代静态载荷,大大扩展了化学镀镍的应用范围,镀层光亮平整、针孔隙低、耐蚀性好。
本法适用小口径长管内壁化学镀镍(φ内≥4cm以上各种细其整平性)。
解决办法:系列压力差(P0―P1)控制在(-5.3×-66.7)×103Pa内,管径细,适当减少压差,降低镀液流速;管径粗,可适当增加压差,提高镀液流速。
化学镀镍(ENP)工艺技术
化学镀镍(EPN)工艺技术ENP俗称化学镀镍或自催化镀镍或镍磷镀及无电镀镍,是一种用化学的方法,在金属表面沉积出十分均匀、光亮、坚硬的镍磷(硼)合金镀层的表面处理工艺技术。
它具有高均匀性、高结合强度、高耐磨性、高耐腐蚀及绿色环保等品质特征。
化学镀镍(ENP)工艺技术ENP(Electroless Nickel plating)工艺是一种用非电镀(化学)的方法,在零部件表面沉镀出十分均匀、光亮、坚硬的镍磷硼合金镀层的先进表面处理工艺。
它兼有高匀性、高结合强度、高耐磨性、高耐腐蚀性和无漏镀缺陷及仿真性极好六大优点,其综合性能优于电镀铬。
在很多环境介质中甚至比不锈钢更耐腐蚀,用来代替不锈钢可以降低工件成本。
在工艺方面,化学镀镍是靠化学方法形成镀层,不受零件形状和尺寸的限制,任何复杂形状的零件各部位镀层厚度均匀一致,施镀过程中厚度精度为±2μm,能够满足各种复杂精密部件的尺寸要求,而且镍合金镀层质密光滑,镀后无需任何加工,还可以反复修镀。
该技术是目前发达国家重点推广的表面处理新技术。
一、ENP的基本原理ENP的基本原理是以次亚磷酸盐为还原剂,将镍盐还原成镍,同时使金属层中含有一定的磷,沉淀的镍膜具有催化性,可使反应继续进行下去。
关于ENP的具体反应机理,目前尚无统一认识,现为大多数人所接受的原子氢态理论是:1、镀液在加热时,通过次亚磷酸根在水溶液中脱氢,而形成亚磷酸根,同时放出生态原子氢,即:H2PO2-+H2O→H2PO32-+H++2[H]2、初生态的原子氢吸附催化金属表面而使之活化,使镀液中的镍离子还原,在催化金属表面上沉积金属镍:Ni2++2[H]→Nio+2H+3、随着次亚磷酸根的分解,还原成磷:H2PO2-+[H]→H2O+OH-+Po镍原子和磷原子共同沉积而形成Ni-P合金,因此,ENP的基本原理也就是通过镀液中离子还原,同时伴随着次亚磷酸盐的分解而产生磷原子进入镀层,形成过饱和的Ni-P固溶体。
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化学镀镍技术常识
化学镀镍工艺在国外发展了40余年,80年代达到开发研究与应用高潮。
目前化学镀镍工艺从溶液使用寿命到自动控制和自动补加都达
化学镀镍工艺在国外发展了40余年,80年代达到开发研究与应用高潮。
目前化学镀镍工艺从溶液使用寿命到自动控制和自动补加都达到相当高的水平,居于领先地位的Atotech,OMI,日本上村工业(株)、奥野制药工业(株)都有系列化的商品出售。
我国化学镀镍的现代工艺及材料研究起步较晚,八十年代中期才起步,我国的高等学校、研究所投入不少人力和财力,使开发研究上升很快,一下跃升到第三代,第四代。
即镍盐+次亚磷酸钠+络合剂+稳定剂(第三代)
镍盐+次亚磷酸钠+复合络合剂+稳定剂+促进剂+缓冲剂+润湿剂(第四代)。
工艺性能基本上接近国际水平。
如哈尔滨工业大学的EN化学镍和武汉材保所的HN625化学镀镍都有较高的研究深度和应用面,但大多数在功能上的应用为多,此外南京大学、北京科技大学、南京航空学院等都有相当水平的工艺和材料。
国内开发新的复合化学镀镍工艺,在还原剂研究上,应用二甲胺基硼烷或硼氢化钠,为Ni-B的工业化打下基础,但在工艺的设备研究上与国外仍有较大差距。
还没有十分可靠的自动控制系统,自动补加装置作为商品出售。
限制了化学镀镍工艺的扩大应用。
最近几年光亮化学镀镍工艺得到许多电镀厂的青睐,浙江恩森公司从境外带进来的JS-934超光亮化学镀镍就是一个具有镀速高,循环使用寿命长,镀层外观白亮的工艺,在深圳获得大面积应用,它的特点:
①溶液稳定性好,可以循环使用,使用寿命达到8-10循环,1个循环的含义是每升镀液将全部镍镀出再补充到原来的镍含量称为1 M.T.O.。
②沉积速度快,达到18-30μm /hr,提高生产效率。
③镀层外观光亮,具有镜面光泽。
④镀层防腐性能高。
⑤对复杂零件具有优异的均镀能力。
⑥镀层孔隙率低。
⑦操作简单,使用方便。
⑧优异的耐磨性能,经热处理后镀层硬度可达1050 VHN。
* |5 n8 k9 V, A化学镀镍适用于大多数材料的零部件,如钢铁、铸铁、铝合金、铜及铜合金、不锈钢、钕铁硼粉末烧焙件、钛合金以及塑料、陶瓷等非金属材料。
广泛应用在计算机的硬磁盘、石油机械、电子、汽车工业、办公机器以及机器制造工业。
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化学镍目前在电镀工厂主要应用在:
①钢制轴杆(打印机、扫描机、复印机等等)主要大量采用两种工艺:
化学除油→电解除油→热水→流水清洗×2→酸洗→流水清洗×2 →去离子水→清洗→钝化→供干→检验→包装
②铝合金表面(电脑散热片、硬盘等等)采用如下工艺:
常温化学脱脂→流水清洗×2→热脱脂→流水清洗×2→碱蚀→流水清洗×3→酸洗→流水清洗×2→一次浸锌→流水清洗×2→20%硝酸→流水清洗×3 →二次浸锌→流水清洗×3→(1-5%)氨水预浸→预镀化学镍→流水清洗×2→纯水洗→→流水清洗×3→钝化→流水清洗×3→吹干→烘干→检验→包装。