化学镀镍
化学镀镍(共8张PPT)
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]，
镀镍的原理
镀镍的原理
镀镍是一种常见的金属表面处理工艺，通过在金属表面镀上一层镍，可以提高
金属的耐腐蚀性、耐磨性和美观度。
镀镍的原理主要包括电化学镀镍和化学镀镍两种方法。
电化学镀镍是利用电化学原理，在金属表面通过电解沉积一层镍。
首先，将金
属制品作为阴极，镍条或板作为阳极，放置在含有镍盐的镀液中。
然后，通过外加电流，使得阳极上的镍溶解，释放出镍离子，随后在阴极上还原成金属镍，从而在金属表面形成一层致密的镍层。
这种方法镀出的镍层结合力强，具有较高的耐腐蚀性和耐磨性。
化学镀镍是利用化学还原原理，在金属表面通过化学反应沉积一层镍。
首先，
将金属制品浸入含有镍盐和还原剂的镀液中，还原剂可以是亚硫酸盐、硼氢化钠等。
在适当的条件下，还原剂与镍盐发生化学反应，使得镍离子还原成金属镍，从而在金属表面形成一层均匀的镍层。
这种方法镀出的镍层厚度均匀，可以在复杂形状的工件表面得到良好的覆盖。
无论是电化学镀镍还是化学镀镍，都需要在镀液中加入一定的添加剂，如增湿剂、缓冲剂、复合剂等，以调节镀液的性能，保证镀层的质量和外观。
此外，镀镍的温度、PH值、电流密度等参数的控制也对镀层的质量有重要影响。
总的来说，镀镍的原理是利用电化学或化学原理，在金属表面沉积一层致密、
均匀的镍层，从而提高金属制品的耐腐蚀性、耐磨性和美观度。
镀镍工艺的不断发展和改进，使得镀镍技术在各个领域得到广泛应用，为金属制品的表面处理提供了有效的解决方案。
各行业中化学镀镍的使用特点
各行业中化学镀镍的使用特点化学镀镍是一种常用的表面处理技术，广泛应用于各行各业。
下面将详细介绍各行业中化学镀镍的使用特点。
一、电子行业1.电子器件：化学镀镍可以提供良好的导电性能和耐腐蚀性，用于电子器件的金属外壳上，可以防止金属氧化和腐蚀，同时保护内部元件不受潮气和氧对导电性的影响。
2.电子元器件：化学镀镍可以在电子元器件表面形成一层保护性的镍层，避免电子元件直接暴露在环境中，提供一定的防腐蚀和耐磨损性能。
二、汽车行业1.汽车零部件：化学镀镍可以提供良好的耐磨损性和耐腐蚀性，用于汽车零部件的表面处理，可以延长零部件的使用寿命，减少因摩擦和腐蚀引起的故障。
2.发动机部件：发动机部件如活塞、连杆等在工作时受到高温和腐蚀的影响，通过化学镀镍可以形成一层具有良好抗高温和抗腐蚀性能的镍层，提高发动机部件的使用寿命和可靠性。
三、航空航天行业航空航天行业对材料的要求非常严苛，化学镀镍在航空航天行业中具有以下特点：1.轻量化：航空航天行业对材料的重量要求非常严格，化学镀镍可以在表面形成一层轻薄的保护层，不会增加材料的重量。
2.抗腐蚀性：航空航天行业的部件常受到极端环境的影响，化学镀镍可以提供良好的抗腐蚀性能，保护部件不受湿度和腐蚀介质的损害。
3.导电性：航空航天行业中的电子设备需要良好的导电性能，化学镀镍可以提供优异的导电性能，从而保证电子设备的正常工作。
四、机械制造行业1.机械零部件：机械零部件经常受到划伤、磨损和腐蚀的影响，通过化学镀镍可以在零部件表面形成一层具有良好的耐磨损、耐腐蚀性能的镍层，延长零件的使用寿命。
2.模具制造：在模具制造中，化学镀镍可以在模具表面形成一层硬度高、精度高的镍层，提高模具的耐磨损性能和寿命。
综上所述，化学镀镍在各行业中的使用特点主要包括提供良好的导电性能、耐腐蚀性和耐磨损性能，延长零部件的使用寿命，保护材料免受摩擦、腐蚀和氧化的侵害。
同时，化学镀镍还可以轻量化材料，并具有良好的抗高温性能。
铁化学镀镍标注符号
铁化学镀镍标注符号
摘要：
1.铁化学镀镍的定义和作用
2.铁化学镀镍的标注符号
3.铁化学镀镍的工艺流程
4.铁化学镀镍的应用领域
正文：
铁化学镀镍是一种将镍沉积在铁基材表面的过程，通过这一过程，可以提高铁基材的耐腐蚀性、硬度和导电性。
这种表面处理方法在电子、汽车、航空航天等行业有着广泛的应用。
在铁化学镀镍的过程中，通常会涉及到一些标注符号。
例如，Ni代表镍，Fe代表铁，C代表碳，P代表磷，S代表硫，H代表氢，以及一些其他的元素符号。
这些符号可以帮助我们了解铁化学镀镍的成分和反应过程。
铁化学镀镍的工艺流程大致可以分为预处理、镀镍、后处理三个步骤。
预处理主要是去除基材表面的油污和氧化物，使表面达到镀镍的要求。
镀镍则是将镍沉积在基材表面，通常采用电镀或化学镀的方法。
后处理则是对镀镍层进行一系列的处理，如调整厚度、硬度、导电性等。
铁化学镀镍广泛应用于电子行业，如手机、电脑等电子产品的电路板；汽车行业，如汽车发动机的零件；航空航天领域，如飞机发动机的叶片等。
在这些领域，铁化学镀镍都能发挥重要的作用。
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。
化学镍和电镀镍
化学镀和电镀的知识点电镀镍与化学镀镍的区别1. 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。
2. 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。
3. 化学镀是依靠在金属表面所发生的自催化反应，化学镀与电镀从原理上的区别就是电镀需要外加的电流和阳极。
4. 化学镀过以对任何形状工件施镀，但电镀无法对一些形状复杂的工件进行全表面施镀。
5. 电镀因为有外加的电流，所以镀速要比化学镀快得我，同等厚度的镀层电镀要比化学镀提前完成。
6. 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层。
7. 化学镀层的结合力要普遍高于电镀层。
8. 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。
关于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
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
（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
4.大面积假镀除去杂质或更换部分镀液
5.用活性炭处理镀浴
6.缩短工作转移时间
7.按规范进行热处理
PH值变化快
1.前处理溶液带入污染
2.槽负载过大
3.镀浴PH值越出缓冲范围
1.改进镀前清洗工序
2.减少装载量
3.检查、调整PH值至最佳操作范围之内
镀层粗糙
1.镀浴中悬浮不溶物
2.镀前清洗不够
3.PH值过高
化学除油是利用碱溶液的皂化作用和表面活性物质对非皂化性油脂的乳化作用，除去工 件表面上的各种油污的。化学除油的温度通常取在 60-80 度之间，工件除油效果一般为目 测，即工件表面能完全被水润湿就是油污完全除尽的标志。一般的除油液由氢氧化钠、碳酸 钠、磷酸三钠、水玻璃、乳化剂等组成。
电化学除油分阴极除油和阳极除油，在相同的电流下，阴极除油产生的氢气比阳极除油 产生的氧气多一倍，气泡小而密，乳化能力大，除油效果更好。但容易造成工件氢脆和杂质 在阴极析出的现象。阳极除油虽没有这些缺点但可能造成工件表面氧化和溶解。目前常用正 负极交换的化学除油法。电化学除油液配方与化学除油的配方相似。
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。
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
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。
电镀镍和化学镀镍的区别在哪里
电镀镍和化学镀镍的区别在哪里？
电镀厂中的化学镀镍与常规电镀镍从原理上的区别就是电镀需要外加的电流和阳极，而化学镀镍是依靠在金属表面所发生的自催化反应。
化学镀镍与常规电镀镍其他不同之处如下描述分析：01.化学镀镍层表面是极为均匀的，只要镀液可以浸泡得到镍层表面，电镀过程中溶质交换充分，镀层就会非常均匀，几乎可以达到仿形的效果。
02.电镀无法对一些形状复杂的产品素材进行全表面施镀，但化学镀可以对任何形状工件施镀。
03.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层。
04.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。
05.化学镀层的结合力要普遍高于电镀层06.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。
07.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
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。
4 . 4 － 6 9 0 － 9 3 1 5 －
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
化镀镍 成分
化镀镍成分（实用版）目录1.化镀镍的概述2.化镀镍的成分及其作用3.化镀镍的应用领域正文【化镀镍的概述】化镀镍，又称为化学镀镍，是一种通过化学反应在各种基材上形成均匀、致密的镍镀层的表面处理技术。
这种技术广泛应用于金属、非金属、塑料等各种材料的表面处理，以提高其耐腐蚀性、耐磨性、导电性等性能。
【化镀镍的成分及其作用】化镀镍的主要成分是镍盐，通常为硫酸镍、氯化镍等。
在化镀镍的过程中，镍盐与还原剂发生反应，生成镍离子。
这些镍离子在基材表面沉积，形成镍镀层。
1.镍盐：作为化镀镍的主要成分，镍盐的纯度和品质直接影响到镀层的质量。
2.还原剂：在化镀镍过程中，还原剂的作用是将镍离子还原成镍原子，并促使其在基材表面沉积。
常用的还原剂有氢、硼氢化钠等。
3.络合剂：为了提高镍离子的稳定性和溶解度，通常需要加入适量的络合剂，如 EDTA、NTA 等。
4.pH 调节剂：为了保证化镀镍过程的稳定性，需要控制镀液的酸碱度，常用的 pH 调节剂有硫酸、氢氧化钠等。
【化镀镍的应用领域】化镀镍技术广泛应用于以下领域：1.电子行业：化镀镍可用于印刷电路板、电子元器件等产品的表面处理，以提高其耐腐蚀性、导电性等性能。
2.机械行业：化镀镍可用于各种金属零部件的表面处理，以提高其耐磨性、抗疲劳性等性能。
3.航空航天：化镀镍可用于航空航天器的零部件表面处理，以提高其抗腐蚀性、耐磨性等性能。
4.化工行业：化镀镍可用于各种化工设备的表面处理，以提高其耐腐蚀性、抗磨损性等性能。
综上所述，化镀镍技术以其优异的性能和广泛的应用领域，在我国表面处理行业具有重要的地位。
电解镀镍和化学镀镍
电解镀镍和化学镀镍
电解镀镍和化学镀镍是两种常见的镀镍方法。
电解镀镍是利用电解原理，在金属表面附着一层均匀的镍层。
而化学镀镍则是通过在金属表面沉积一层化学反应生成的镍膜。
电解镀镍的优点是能够产生厚度均匀、耐腐蚀、美观的镍层。
但是电解镀镍需要使用电解槽和电源，需要专业人员进行操作，成本较高。
化学镀镍的优点是比较简单，不需要特殊设备和电源，成本较低。
但是化学镀镍容易出现坑洞、不均匀等问题，且不能用于需要较厚镀层的情况。
在选择镀镍方法时，需要根据具体情况选择合适的方法。
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化学镀镍/浸金的状况ENIG Introduction作为PCB的表面镀层，镍层的厚度要求>5um，而浸金层厚度在0.05-0.15um 之间。
化学镀镍/浸金镀层的焊接性是由Ni层来体现的，因此Au层的厚度不能太高，否则会产生脆性和焊点不牢的故障。
Au只起保护Ni层的作用，防止Ni 的氧化和渗析，所以又不能太薄。
As one of the surface finishing for PCB, the thickness of nickel layer shall be more than 5um, while the thickness of immersion gold shall be between 0.05-0.15 um.As the solderability of ENIG is reflected from Ni layer, so the au layer shall not be too thick. Or else there will be frangibility and solder pot unstable issue. Au is to protect the Ni layer and prevent from Ni oxidation and dialysis. So it shall not be too thin.现在的Ni/Au生产线都采用Atotech公司的Atotech化学Ni/Au工艺。
Nowadays most Ni/Au production lines are adopting atotech chemical Ni/Au technology developed by Atotech company.沉镍Electroless Nickel1 沉镍原理概述Electroless Nickel Principle introduction沉镍金工艺的沉镍的原理，实际上反而从“化镍浸金”一词中能够较容易地被我们所理解。
即其中镍层的生成是自催化型的氧化-还原反应，在镀层的形成过程中，无需外加电流，只靠高（85-1000C左右）槽液中次磷酸钠（NaH2PO2）还原剂的作用，即可在已活化的铜表面反应析出镍镀层。
而沉镍金工艺中金镀层的生成，则是典型的置换反应。
当PCB板进入金槽时，由于镍的活性较金大，因而发生置换反应，镍镀层表面逐渐被金所覆盖。
·The Principle of Electroless Nickel can be more easily understood from the word of “Electroless Nicke Immersion Gold”. That means the nickel layer is generated from the Autocatalytic redox reaction. During the coating forming process, impressedcurrent is not needed. Under NaH2PO2 reductant in bath with high temperaturebetween 85-1000C, nickel layer can be formed via activated copper surface reaction.But the gold layer is generated via typical replacement reaction. When PCB enters the gold bath, as the nickel is more active than gold, there will be replacement reaction.So the nickel layer will be covered by gold.使用次磷酸盐的化学镀镍只能覆盖某些金属：镍、铁、钴、钯、铱和铝等。
在铜和黄铜以及其它金属上镀镍时，必须使它们同比镍更活泼的金属或钯接触。
化学镀镍层是含磷在15%以下的Ni-P合金。
化学镍金的配方有碱性和酸性两种类型，在PCB领域中以酸性配方为主。
Electroless Nickel by hypophosphite is only applicable for Ni, Fe, Co, Pd, Ir and Al. To electroless Ni on copper and yellow metal, they shall react with the metal which is more active than nickel. Electroless Ni layer is alloy with less than 15% phosphorus. There are alkalinity and acidity electroless Ni, while acidity is more popular in PCB field.以下简单介绍一个沉镍的反应过程：Below is the brief introduction of electroless Ni reaction:关于沉镍的反应机理其过程基本上用一个反应式即可表达：The reaction mechanism of electroless Ni can be expressed by one equation:催化剂Catalyst2H2PO2+Ni2++2H2O → 2H2PO3+H2↑+2H++Ni但实际中，在镍槽中发生的化学反应，至少包含以下：But in actual, the chemical reaction in Ni bath shall at least include two of below:(1)H2PO2+H2O→HPO32-+H-+2[H]催化剂Catalyst(2)Ni2++2[H] → Ni+2H+催化剂Catalyst(3)H2PO2+[H] → H2O+OH+P(4)H2PO2+H2O→H2PO3+H2↑上述反应说明如下：Explanation for above reaction as below:（1）部分次磷酸根在催化剂的作用下水解并氧化成磷酸根，同时放出二个氢原子并且被吸附在催化剂表面。
Part of sodium Phosphate radical can be hydrolyzed and oxidized tophosphate radical with catalyst. Meanwhile, it will release twohydrogen(H) atom, which is absorbed on the catalyst surface.（2）Ni2+在催化剂表面被H原子迅速还原成镍原子Ni2+ will be quickly reduced to Ni atom via H atom on the catalystsurface.（3）少数H2PO2-在催化剂的作用下还原，产生磷原子并与镍形成化合物Few H2PO2 will be reduced with catalyst and generate P atom andform chemical compound with Ni.（4）部分H2PO2-在催化剂的作用下氧化，产生氢气自镍层表面向溶液上方逸出，此氢气也可钏进镍的沉积。
Part of H2PO2 will be oxidized with catalyst and generate hydrogenwhich flee from the Ni surface to the place above the solution. Thehydrogen can also accelerate the deposit of Ni.决定镍还原反应速度的是，次磷酸盐分解形成氢原子的反应。
升高温度和增加次磷酸盐的浓度，以及添加某些有机酸时，次磷酸盐的分解加快。
What decide the Ni reduction speed is the reaction of hypophosphite reduced to H atom. Rising the temperature, increasing the concentration of sodium phosphate and adding some organic acid can speed up the reduction of sodium phosphate.2 各种因素对镀镍速度的影响All factors affected electroless Ni speed（1）温度Temperature酸性化学镀镍的过程只能在高温度（900C左右）下进行。
温度从900C升高到1000C，镍的沉积速度增加一倍。
Acid electroless Ni procedure can only be done under high temperature (at about 900C ). If increasing temperature from 900C to 1000C, Ni deposit speed will be double.（2）PH值PH ValuePH值的最佳值是5或稍高，此时过程的速度为10-30um/h。
当PH值降低时，在酸性溶液中的镀镍速度减慢，直到过程完全停止。
The best PH value is 5 or higher. And the speed in this condition will be10-30um/h. When PH decrease, electroless Ni speed in acid solution will slow down until completely stop.（3）镍盐的浓度Concentration of Ni salt当次磷酸盐浓度较低时，镍盐浓度的变化对镍沉积速度影响不大。
然而，如果在增加镍盐浓度的同时增加次磷酸盐含量，则过程的速度加快。
因此，镀镍速度依赖于溶液中镍盐和次磷酸盐的摩尔比例。
最合宜的摩尔比值通常为0.4，范围在0.25-0.6之间。
When the concentration of hypophosphite is lower, the change of Ni salt concentration will seldom affect the Ni deposit speed. However, if adding concentration of odium phosphate and Ni salt concentration at the same time, the speed will be faster. Therefore, electroless Ni speed depends on the Molar ratio between Ni salt and odium phosphate in the solution. The best Molar ratio is generally 0.4. And the scope is between 0.25-0.6.（4）添加剂Additive对沉积极速度影响颇大的是有机添加剂：乙酸醇、醋酸、甲酸以及这些酸的盐类。