化学镀镍液中镍含量的分析

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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。

化学镀镍配方成分,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。

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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。

禾川化学技术团队具有丰富的分析研发经验，经过多年的技术积累，可以运用尖端的科学仪器、完善的标准图谱库、强大原材料库，彻底解决众多化工企业生产研发过程中遇到的难题，利用其八大服务优势，最终实现企业产品性能改进及新产品研发。

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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。

化学镀镍层的外观及镀层成分的分析方法

化学镀镍层的外观及镀层成分的分析方法化学镀镍层的外观及镀层成分的分析方法镀态下的主要表面的外观可为光亮、半光亮或无光泽。

除另有规定，当用目视检查时，表面应均匀，不应有麻点、裂纹、起泡、分层或结瘤等缺陷。

若用户规定了化学镀镍磷合金镀层的化学成分，应逐项分析，并提供其化学成分的数据。

其测定方法如下：（1）试样的制备在遮盖了一面的铝箔上沉积20～50um厚的镀层，除去遮盖层后将其浸入10%的氢氧化钠溶液中溶解，除净铝箔，可获分析用镀层试样。

另一种制备的方法是：在清洁的不锈钢片上沉积20～50um厚镀层，由于镀层与不锈钢表面结合强度较差，可剥取片状镀层试样。

（2）镍含量的测定（丁二酮肟重量法）原理将试样溶解于硝酸中，加入柠檬酸与存在的铁络合，中和，并用丁二酮肟使镍生成沉淀，然后过滤、干燥、称重。

试剂①（1：1）硝酸溶液；②丁二酮肟1%异丙醇或甲醇溶液；③柠檬酸；④（1：1）按水，密度大约为0.88g/mL的浓按水，用等体操作的蒸馏水稀释。

设备砂芯玻璃坩埚。

烘箱，能够保持温度为110±2℃。

方法步骤称取大约0.1g试样，精确至0.0001g，移至400mL的烧杯中。

将试样溶于20mL硝酸溶液，加热溶液至沸腾使二氧化氮挥发，冷却至室温，用水稀释至150mL，加入1g柠檬酸，再加氨水调整溶液PH值至8～9。

将溶液加热至60～70℃，并且在搅拌下加入30mL丁二酮肟溶液，混合后在60～70℃保温1h干燥，在干燥中冷却至室温；称量精确至0.001g。

结果表示镍含量按下列公式计算，以质量百分数表示Ni%=20.32(m2-m1)/m式中m——试样质量（g）m1——坩埙的质量（g）m2——坩埚和沉淀的质量（g）。

（3）磷含量的测定（分光光度法）原理将试样溶于硝酸中，用高锰酸钾氧化磷，并用亚硝酸钠溶解二氧化锰沉淀，再与钼酸铵或钒酸铵反应呈蓝色，在波长大约为420nm对该显色的络合物进行吸光度测量。

试剂①硝酸溶液，40%（V/V），将2份体积硝酸与3份体积的水混合而成；②亚硝酸溶液NaNO220g/L③高锰酸钾溶液KmnO47.6g/L④钼酸盐—钒酸盐溶液在热水中分别溶解20g钼酸铵和1g钒酸铵，将两种溶液混合，加入200mL硝酸（密度大约1.42g/mL）并用水稀释至1000mL，混合均匀。

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。

化学镀镍液中镍含量的分析

化学镀镍液中镍含量的分析化学镀镍是一种广泛应用于金属表面保护和加工的工艺方法，它通过在金属表面电化学反应过程中将镍离子还原为金属镍，形成一层致密、均匀、耐腐蚀的镍层来提高金属材料的表面性能。

在进行化学镀镍的过程中，对镍含量进行准确的分析是非常重要的，因为镍含量的控制直接影响着镀层质量和性能。

一、常用的分析方法1.滴定法：常用的有硬度滴定法和铵根滴定法。

硬度滴定法主要是通过电位滴定法，在化学反应完全进行到终点时，溶液由红变蓝。

使用硬度滴定法需要配制一定浓度的硬度试剂和铜试剂，根据反应方程计算镍含量。

而铵根滴定法则是将原液中的镍与铵根络合形成[Ni(NH3)6]2+，然后在强碱溶液中将络合物迅速转化为氨铵铬酸盐。

根据需要迅速加入的氨水的体积和滴定消耗的氨水的体积，可以计算出镍含量。

2.石墨炉原子吸收光谱法：石墨炉原子吸收光谱法是一种灵敏度高、精确度高的分析方法。

样品先进行分解和稀释，然后通过原子吸收光谱仪测定镍的吸光度。

与其他分析方法相比，石墨炉原子吸收光谱法具有定量范围宽、选择性好、灵敏度高等优点。

3.氢化物发生法：该方法是将样品与过量锌、氢离子和碘化钾溶液一起反应，生成氢气。

然后通过气体体积计测定氢气体积。

根据反应方程中的物质比例计算出镍含量。

二、实验步骤1.取一定量化学镀镍液样品，使用滴定法（硬度滴定法或铵根滴定法）或氢化物发生法对镍含量进行测定。

2.准备一定体积的样品溶液，将其分解并稀释至适当浓度。

3.使用石墨炉原子吸收光谱仪对样品溶液进行测定。

首先进行空白测定，然后加入标准品进行校准，最后测定样品。

4.根据测定结果计算出镍含量并进行统计分析。

三、注意事项1.实验前要保证实验环境清洁，实验仪器仪表的准确性及精度，以及试剂的纯度和保存情况。

2.操作过程中应注意个人安全防护措施，如佩戴防护眼镜、手套等。

3.使用滴定法进行镍含量测定时，滴定终点的判断要准确，避免产生误差。

4.在进行石墨炉原子吸收光谱法时，要对仪器进行校准，确保准确的测量结果。

化学镀镍磷方法

化学镀镍磷介绍一、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。

1.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：C Ni2＋= 5.87 M·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℃）；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：C NaH2PO2·H2O = 10.6(2M1V1－M2V2) (g/L)式中 M1——标准碘溶液的摩尔浓度；V1——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。

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。

表面处理之化学沉镍金

化学沉镍金部分本公司EC-303系列为弱酸性镍/磷合金化学镍镀液，具有如下特性：、镀层磷含量稳定，镀层组成Ni93±1% P 7±1% 。

、适用于PCB/FPC沉镍金，FPC沉镍金时仅镍缸参数有所不同。

、操作温度范围宽，对绿油攻击极小。

、槽液稳定，管理简易方便，镍槽可使用自动加药装置。

、化学镍沉积速率稳定：PCB一般为10～13um/hr，FPC一般为8～11 um/hr。

、生产中前后制程对化学沉镍金的影响生产中前后制程对化学沉镍金的影响、板材：特殊板材吸附钯能力特强，在水洗不足或镍缸活性较强时，易出现渗镀现象。

如一些无卤素单面板材，孔及背面易上镍金。

一般采用过毒钯液处理或适当降低镍缸活性做板，即可避免。

、钻孔：钻孔进、退刀速率控制不良，钻咀刀锋前缘有损坏，导致钻孔后孔壁太粗糙，则化镍金时N-PTH孔易上镍金。

、图形制作/图形电镀：在线路制作工序，因板面显影不良易导致图形电镀时板面粗糙、发白。

此类缺陷是电镀铜后夹在铜层下面，经表面处理无法去除，而在化镍金时镍层无法掩盖此缺陷，最终的结果直接导致报废。

图形电铜面本身颗粒、针孔、发白、子弹孔等问题在化镍金时亦会呈现类似问题。

、蚀刻/退锡：蚀刻不净问题，在化镍金时可能会长胖或架桥，或N-PTH孔上镍金；有NPTH孔的化镍金板在蚀刻后、退锡前需做毒钯处理，否则NPTH孔容易上Ni/Au；剥锡不净问题，在化镍金时可能会出现白点或露铜甚至甩镍金现象。

丝印阻焊油：渗油（干绿油）、显影不净（感光绿油）等常见问题，在化镍金时极易出现发白、漏镀或甩镍金；油墨烘烤不够，曝光能量过低或者油墨厚度低于15um，在化镍金后极易出现掉油，油墨起泡。

曝光菲林上有垃圾时，化镍金后防焊油墨会点状上镍金。

若显影液残留板面未处理干净则化镍金时容易出现白点与阴阳色问题。

、化镍金前处理的刷磨：．最好使用800#以上或1000#、1200#磨辘细磨，磨辘太粗磨痕太深，化镍金时，金面可能会粗糙或发白，同时也会伤及阻焊油与保护膜，刷磨太轻太浅，则达不到应有的效果。

实验15光亮镀锌及化学镀镍实验报告

光亮镀锌及化学镀镍1 实验目的1.1 学习和实践氯化钾光亮镀锌的实验室基本操作流程，了解电镀的基本原理和工艺。

1.2学习并掌握化学镀镍的原理及实验室的操作方法。

2 实验原理电镀是利用电化学方法在金属制品表面上沉积出一层其他金属或合金的过程。

电镀时，镀层金属做阳极，被氧化成阳离子进入电镀液；待镀的金属制品做阴极，镀层金属的阳离子在金属表面被还原形成镀层。

为排除其他阳离子的干扰，使镀层均匀，牢固，需用含镀层金属阳离子的溶液做电镀液，以保持镀层金属阳离子的浓度不变。

电镀层比热浸层均匀，一般都较薄，从几个微米到几十微米不等，电镀能增强金属制品的耐腐蚀性，增加硬度和耐磨性，提高导电性，润滑性，耐热性和表面美观等性能。

化学镀就是在不通电的情况下，利用氧化还原反应在具有催化表面的镀层上，获得金属合金的方法，用于提高抗蚀性和耐磨性，增加光泽和美观。

管状或外形复杂的小零件的光亮镀镍，不必再经抛光，一般将被镀制件浸入以硫酸镍，次亚磷酸钠，乙酸钠和硼酸所配成的混合溶液内，在一定酸度和温度下发生变化，溶液中的镍离子被次亚磷酸钠还原为原子而沉积于制件表面上，形成细致光亮的镍磷合金镀层。

钢铁制件可直接镀镍。

锡，铜和铜合金制件要先用铝片接触于其表面上1-3分钟，以加速化学镀镍。

化学镀镍的反应可简单地表示为：NiSO4+3NaH2PO2+3H2O=Ni+3NaH2PO3+H2SO4+2H2反应还生成磷，形成镍磷合金。

镀液由含有镀覆金属的化合物、导电盐、缓冲剂、pH调节剂和添加剂等的水溶液组成。

通电后，电镀液中的金属离子，在电场作用下移动到阴极上还原成镀层。

阳极的金属形成金属离子进入电镀液，以保持被镀覆的金属离子的浓度。

电镀的工艺过程：镀前处理（机械整平，抛光，除油，酸洗除锈，水洗）——电镀（挂镀或滚镀）——镀后处理（除氢，钝化，封闭，老化）——质量检验。

3 仪器及药品仪器：直流稳压电源，0.5级500mA电流表，水浴锅，电子分析天平，秒表。

化学镀镍

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12.3-13.6μm/m/℃。

热传导系数可以从电导率计算。

化学镀镍的热导率比电镀镍低，在 4.396～5.652W/(m·K)范围。

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。

镀层比电阻的大小与镀浴的组成、温度、pH值，尤其是磷含关系密切。

另外热处理也明显影响着比电阻值的大小。

磁学性质：化学镀Ni-P合金的磁性能决定于磷含量和热处理制度，也就是其结构属性——晶态或者非晶态。

P≥8%（wt）的非晶态镀层是非磁性的，含5%-6%P的镀层有很弱的铁磁性，只有P≤3%（wt）的镀层才具有铁磁性，但磁性仍比电镀镍小。

钎焊性能：化学镀镍层拥有良好的钎焊性能，如在铝合金制品上镀7～8um镍磷镀层就可以改善钎焊性能，使铝散热品与硅晶体管连接良好。

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。

除油除油方法可分为有机溶剂除油、化学除油。

有机溶剂除油的特点是除油速度快，不腐蚀金属，但除油不彻底，需用化学法或电化学方法进行补充除油，常用的有机溶剂有：汽油、煤油、苯类、酮类、某些氯化烷烃及烯烃。

化学镀镍

化学镀溶液的组成及其相应的工作条件必须是反应只限制在具有催化作用的制件表面上进行，而溶液本身不应自发地发生还原氧化作用，以免溶液自然分解，造成溶液很快失效。如果被镀的金属(如镍、钯)本身是反应的催化剂，则化学镀的过程就具有自动催化作用，使上述反应不断地进行，这时，镀层厚度也逐渐增加，获得一定的厚度。除镍外，钴、铑、钯等都具有自动催化作用。对于不具有自动催化表面的制件，如塑料、玻璃、陶瓷等非金属，通常需经过特殊的预处理，
4 . 7 . 2 化学镀镍
化学镀镍是化学镀应用最为广泛的一种方法，所用还原剂有次磷酸盐、肼、硼氢化钠和二甲基胺硼烷等。目前国内生产上大多采用次磷酸钠作还原剂，硼氢化钠和二甲基胺硼烷因价格较贵，只有少量使用。
1 . 镀层的用途
化学镀镍层的结晶细致，孔隙率低，硬度高，镀层均匀，可焊性好，镀液深镀能力好，化学稳定性高，目前已广泛用于电子、航空、航天、机械、精密仪器、日用五金、电器和化学工业中。非金属材料上应用化学镀镍越来越多，尤其是塑料制品经化学镀镍后即可按常规的电镀方法镀上所需的金属镀层，获得与金属一样的外观。塑料电镀产品已广泛用于电子元件、家用电器、日用工业品等。化学镀镍在原子能工业，如生产核燃料系统中的零件和容器以及火箭、导弹、喷气式发动机的零部件上已采用。化工设备中压缩机等的零部件为防腐蚀、抗磨，而用化学镀镍层是很有利的。化学镀镍层还能改善铝、铜、不锈钢材料的焊接性能，减少转动部分的磨耗，减少不锈钢与钛合金的应力腐蚀。对镀层尺寸要求精确的精密零件和几何形状复杂的零件的深孔、盲孔、腔体的内表面，用化学镀镍能得到与外表面同样厚度的镀层。对要求高硬度、耐磨的零件，可用化学镀镍代替镀硬铬。
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化学镀镍配方分,化学镀镍配方分析技术及生产工艺

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。

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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。

该理论认为还原镍的物质实质上就是原子氢。

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。

化学镍镀液

■皮膜組成 Ni=91.5±1% P=8.5±1%
■析出速度 12-13μ m/hr
■NIMUDEN®NPR-4的种类
NIMUDEN®NPR-4的种类
ＮＰＲ－４－ＭＮＰＲ－４－ＡＮＰＲ－４－ＢＮＰＲ－４－ＣＮＰＲ－４－Ｄ
建浴用建浴・补充用补充用补充用建浴・补充用
主成分還元剤錯化剤添加剤Ｎｉ源錯化剤添加剤還元剤錯化剤添加剤ｐＨ調整剤錯化剤添加剤添加剤
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■ニムデン®ＮＰＲ－４－Ｍ･Ａ･Ｂ･Ｄ取扱い上の注意事項（Ｆ０１）
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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。

化学镀镍液中镍含量的分

化学镀镍液中镍含量的分析引言化学镀镍是一种常见的表面处理方法，常用于给金属表面镀上一层薄薄的镍层以增强其耐腐蚀性、光泽度和硬度。

然而，在化学镀镍过程中，控制镍含量的准确性对于保证镀层质量和性能至关重要。

因此，本文将介绍化学镀镍液中镍含量的分析方法。

1. 原理化学镀镍液中的镍含量主要通过重量法和离子色谱法进行测定。

重量法基于溶液中镍生成的沉淀的质量与镀液中镍含量之间的关系来测定镍含量，而离子色谱法则是通过检测溶液中镍离子的浓度来计算镍含量。

2. 重量法测定镍含量重量法是一种常用的分析方法，其基本原理是利用镉和亚硝酸钠作为还原剂，将镍离子在碱性条件下还原为镍沉淀。

具体步骤如下：•取一定体积的镀液样品，加入适量的镉和亚硝酸钠。

•将溶液加热至沸腾，保持一定时间。

•使用微孔玻璃过滤器或者定性滤纸将溶液过滤，分离出沉淀。

•将沉淀洗净，并在60摄氏度下干燥。

•用恒量天平称量沉淀的质量。

•根据用量计算镍含量。

3. 离子色谱法测定镍含量离子色谱法是一种常用的分析方法，其基本原理是利用色谱柱对样品中的离子进行分离和检测。

具体步骤如下：•取一定体积的镀液样品，加入适量的稀释液稀释。

•将稀释后的样品注入离子色谱仪中进行检测。

•根据离子色谱仪的输出结果计算镍含量。

4. 结果与讨论通过重量法和离子色谱法测定的镍含量，可以得出镀液中镍的实际含量。

根据实验结果分析，两种方法测定结果一致性较好，但在实际应用中还需要综合考虑各种因素的影响。

5. 结论本文介绍了化学镀镍液中镍含量的分析方法，包括重量法和离子色谱法。

通过这两种方法可以准确测定镍含量，为化学镀镍过程中的质量控制提供重要参考。

在实际应用中，应根据具体情况选择合适的分析方法，并综合考虑各种因素的影响，以确保镀层质量和性能的要求。

参考文献[1] 张小雪，张云. 化学镀镍工艺中镍含量的测定方法. 化学工程师. 2020(2): 12-15.。