化学镀镍磷方法
化学镀镍磷合金工艺的研究文献综述(二)
![化学镀镍磷合金工艺的研究文献综述(二)](https://img.taocdn.com/s3/m/f24c2e6a492fb4daa58da0116c175f0e7cd1190e.png)
引言概述:
化学镀镍磷合金工艺是一种常用的金属表面处理方法,具有较高的耐腐蚀性和耐磨性。
本文旨在综述相关的研究文献,深入探讨化学镀镍磷合金工艺的研究进展、工艺参数优化、合金特性及其应用领域。
正文内容:
1.工艺研究进展
1.1传统化学镀镍磷合金工艺
1.2改进型化学镀镍磷合金工艺
2.工艺参数优化
2.1镀液成分优化
2.2温度和镀液pH值优化
2.3电流密度和镀液搅拌速度优化
2.4镀液中添加剂优化
3.合金特性研究
3.1镀层结构和成分分析
3.2镀层显微硬度和耐磨性研究
3.3镀层的结晶性质和晶体生长机制
4.应用领域
4.1电子电镀应用
4.2汽车工业应用
4.3航空航天应用
4.4冶金工业应用
4.5其他领域应用
5.工艺优缺点及未来发展趋势
5.1工艺优点
5.2工艺缺点
5.3未来发展趋势
总结:
综合上述研究文献,化学镀镍磷合金工艺在金属表面处理中具有广泛的应用前景。
不论是传统工艺还是改进工艺,都可以通过优化工艺参数来提高镀层的性能。
相关的合金特性研究有助于深入了解镀层的显微硬度、耐磨性等性能指标。
不同领域都可以找到该工艺的应用,例如电子电镀、汽车工业和航空航天等。
该工艺也存在一些缺点,如镀层中可能含有杂质等。
未来的发展趋势应该在提高工艺的经济性、环境友好性和镀层性能方面进行进一步的研究与改进。
镀镍磷处理工艺流程
![镀镍磷处理工艺流程](https://img.taocdn.com/s3/m/f21cfce81b37f111f18583d049649b6648d70993.png)
镀镍磷处理工艺流程
1、工件前处理:前处理对镀层质量至关重要,要使镀前的工件表面无污染,并且是处于活化状态,此过程主要有:除油,除锈,抛光,水洗
2、酸洗活化:用酸洗活化剂浸泡工件2-3分钟,再水洗干净
3、用热的去离子水冲洗工件,使工件升温,以避免下一步施镀时,冷工件吸收镀液热量而降温,导致停镀
4、按照0.5-1.5dm2/升的装载比分散地吊挂在镀液中,控制镀液温度在意85-92摄氏度
5、施镀过程中要有适度的轻搅拌,使温度及镀液分布均匀,从而保证化学镀镍的稳定进行,和镀层的一致性
同时,要对镀液进行循环过滤
滤网:孔径1-8微米,耐100摄氏度,耐酸。
铜、铜合金化学镀镍磷合金工艺
![铜、铜合金化学镀镍磷合金工艺](https://img.taocdn.com/s3/m/34e1fe80d4d8d15abe234ee6.png)
采用 T - 5 2 N 5 — 能谱仪 , 镀层进行能谱分析 , 对 确定
镀层 的主要成分如表 3 所示 .
表 3 镀 层 成 分
镍 的金属 .所 以铜 和铜合金基 体上镀镍磷合金 的应用
较少 .有应 用者是将 工件与 活性 金属接触进行 电化学
诱发或用强还 原剂 如二 甲基 氨基 甲硼烷处 理表面 .这
2 实验方法与结 果 2J 化 学镀镍磷合金 工艺 .
镍磷 合金 镀层 的耐蚀 性 与镀 层形貌 和 结构有 关 . 如图 1 ,图 2分别 为 化 学镀 镍 磷合 金 形 貌 图 和衍 射
图.
以普通的黄铜做基体材料 , 试样尺寸 6x 2 1 m. 0 2 x.m 0
( ) 1 工艺流程
( 本 工 艺化学镀 溶 液稳定 性好 , 生产 实践 检 2) 经
验 , 液只需 及 时分析 调整 , 浴 补充所 耗成分 , 液可 连 溶 续使用 1 周期 以上 . 2
() , 3 铜 铜合 金活化液在铜 , 铜合金化学 镀镍磷合 金前 处理工艺 中是必不 可少的 ,促进 了基 体金属 与镀
本 试验 还 采 用失 重 法 ,分别 以 6 a I1 H I %N C ,N C ,
1 HS 41 N O N ~ ,N a H为腐 蚀介质 , 0 在室温下 , 时间为 18h 6 .
试 验结果 见表 4 .
3 结 论
() 1 镀层厚度 和硬度 镀 层厚度和硬 度 由黑龙 江省机械科学研究 院采用 H I0 X O 型显微硬度计测得 . 厚度为 4. l 硬度为 6 3 4 0x 5 m, 2.
的跳 动检测 尤为重要 .
本文介绍一种 根据气 门工作 原理设计 制造 的气 门
铝合金高磷化学镀镍工艺流程
![铝合金高磷化学镀镍工艺流程](https://img.taocdn.com/s3/m/1d53d34db42acfc789eb172ded630b1c59ee9bb3.png)
铝合金高磷化学镀镍工艺流程英文回答:Aluminum alloy high-phosphorus electroless nickel plating is a process used to deposit a layer of nickel-phosphorus alloy onto the surface of aluminum alloy. This process is widely used in industries such as aerospace, automotive, and electronics, as it provides excellent corrosion resistance, wear resistance, and solderability to the aluminum alloy.The process flow of aluminum alloy high-phosphorus electroless nickel plating typically involves the following steps:1. Surface Preparation: The aluminum alloy substrate is thoroughly cleaned to remove any dirt, grease, or oxide layers. This is usually done by using a combination of alkaline cleaners, acid etchants, and deoxidizers. The cleaned substrate is then rinsed with water to remove anyresidual chemicals.2. Activation: The activated aluminum alloy substrate is then immersed in an activation bath, which typically contains a mixture of acid and a proprietary activation agent. This step is crucial to ensure good adhesion between the aluminum alloy and the nickel-phosphorus coating.3. Nickel-Phosphorus Deposition: After activation, the aluminum alloy substrate is immersed in an electroless nickel-phosphorus plating bath. This bath contains a solution of nickel salts, reducing agents, and phosphorus-containing compounds. The plating bath is typically maintained at a specific temperature and pH to control the deposition rate and phosphorus content in the coating. The nickel-phosphorus coating is deposited on the activated aluminum alloy substrate through a chemical reduction process.4. Post-Treatment: After the desired thickness of the nickel-phosphorus coating is achieved, the plated aluminum alloy substrate is rinsed with water to remove any residualplating bath chemicals. It is then subjected to a post-treatment process, which may include heat treatment or passivation, to enhance the properties of the coating and improve its adhesion to the aluminum alloy substrate.5. Quality Control: Throughout the plating process, various quality control measures are implemented to ensure the desired coating properties are achieved. These may include regular monitoring of the plating bath parameters, such as pH, temperature, and concentration of plating chemicals, as well as conducting adhesion tests, corrosion tests, and thickness measurements on the plated samples.中文回答:铝合金高磷化学镀镍是一种将镍磷合金层沉积在铝合金表面的工艺。
化学镀镍磷合金过程中磷的析出及其对镀层性能的影响
![化学镀镍磷合金过程中磷的析出及其对镀层性能的影响](https://img.taocdn.com/s3/m/3cf5705a5e0e7cd184254b35eefdc8d377ee1460.png)
化学镀镍磷合金过程中磷的析出及其对镀层性能的影响一、本文概述本文旨在深入探讨化学镀镍磷合金过程中磷的析出行为及其对镀层性能的影响。
化学镀镍磷合金作为一种重要的表面处理技术,广泛应用于电子、航空、汽车等领域,以提高材料的耐腐蚀性、耐磨性和电磁性能。
其中,磷的析出是影响镀层性能的关键因素之一。
因此,对磷析出行为的研究具有重要的理论和实践意义。
本文首先简要介绍了化学镀镍磷合金的基本原理和工艺过程,重点阐述了磷在镀层中的析出机制,包括磷的来源、析出条件以及析出动力学等方面。
随后,通过对比分析不同磷含量镀层的性能差异,探讨了磷析出对镀层耐腐蚀性、硬度、电导率等性能的影响规律。
在此基础上,本文还进一步分析了磷析出行为的影响因素,如镀液成分、温度、pH值等,以及这些因素如何调控磷的析出过程。
本文总结了磷析出行为对化学镀镍磷合金镀层性能的影响,并提出了优化镀层性能的策略和建议。
通过本文的研究,不仅有助于深入理解化学镀镍磷合金过程中的磷析出行为,还为实际生产中的工艺优化和性能提升提供了有益的理论指导和实践依据。
二、化学镀镍磷合金过程中磷的析出在化学镀镍磷合金的过程中,磷的析出是一个关键且复杂的化学反应过程。
这一过程中,磷元素从镀液中以一定的方式被还原并沉积到镍基体上,与镍元素共同形成镍磷合金镀层。
我们需要了解化学镀镍磷合金的基本原理。
在适当的条件下,镀液中的镍离子和磷离子通过还原剂的作用被还原成金属镍和磷,并在基体表面形成一层均匀的合金镀层。
这一过程涉及到多个化学反应步骤,包括还原剂的选择、反应条件的控制以及磷析出机制的研究。
在磷的析出过程中,反应动力学和热力学因素起着重要作用。
反应动力学影响磷的析出速率和分布,而热力学则决定了磷在镀层中的存在形式和稳定性。
镀液中的磷浓度、pH值、温度以及搅拌速度等因素也会对磷的析出产生显著影响。
磷的析出机制主要包括两种:一种是磷原子直接替代镍原子进入镍的晶格中,形成固溶体;另一种是磷原子聚集成磷颗粒,分布在镍基体上。
化学镀镍磷合金技术 NI-p 简介
![化学镀镍磷合金技术 NI-p 简介](https://img.taocdn.com/s3/m/f9fd80e3bb4cf7ec4afed0f0.png)
化学镀镍磷合金技术 NI-p 简介高性能的镍磷合金化学镀工艺是近年来迅速发展起来的一种新型表面保护和表面强化技术手段,具有广泛的应用前景。
目前化学镀镍磷合金已广泛地应用在石油化工、石油炼制、电子能源、汽车、化工等行业。
石油炼制和石油化工是其最大的市场,并且随着人们对其镀层特性的认识,它的应用也越来越广泛,主要用在石油炼制、石油化工的冷换设备上,并且得到了许多用户的认可。
经实际应用,能显著提高设备的耐磨、耐蚀性能,延长其寿命3倍以上,性能优于目前使用的有机涂料,而且适用于碳钢、铸铁、有色金属等不同基材。
1、化学镀镍磷合金的原理其主要反应为次亚磷酸钠还原镍离子为金属镍,即在水溶液中镍离子和次亚磷酸根离子碰撞时,由于镍触媒作用析出原子态氢,而原子态氢又被催化金属吸附并使之活化,把水溶液中的镍离子还原为金属镍形成镀层,另外次亚磷酸根离子由于在催化表面析出原子态氢的作用,被还原成活性磷,与镍结合形成Ni-P 合金镀层。
2、镀层的特性及技术指标(1)镀层均匀性好非晶态Ni-P合金镀层是通过化学沉积的方法获得,凡是镀液能浸到的部位,任何形态复杂的零件,都能得到均匀的镀层。
不需外加电流,是非晶态均一单相组织,不存在晶界、位错,也无化学成份偏析,且避免了电镀形成的边角效应等缺陷。
另外,镀层十分致密还具有较高的光洁度。
(2)镀层附着力好镀层在钢铁基体上产生压应力(4MPa),而镀层与钢的热膨胀系数相当,所以具有优良的附着力,一般为300-400MPa。
(3)镀层硬度高,抗磨性能优良镀层具有高硬度,低韧性和较低热导率、电导率,它的抗拉强度超过700MPa,与很多合金钢相似,镀层硬度和延伸率都超过了电镀铬,弯曲无裂纹,但不适合反复弯折和拉抻等剧烈变形的部件,经热处理硬度可达HV1100,但在320℃时开始发生晶型转变,耐磨性能增强,耐蚀性能减弱。
(4)优良的抗腐蚀性能由于镀层为非晶态,不存在晶界、位错等晶体缺陷,是单一均匀组织,不易形成电偶腐蚀,决定其有较高的耐蚀性,Ni-P镀层均匀性好,拉应力小,致密性好,为防止介质的腐蚀提供了理想的阻挡层。
化学镀镍磷工艺流程
![化学镀镍磷工艺流程](https://img.taocdn.com/s3/m/290fe5762f3f5727a5e9856a561252d380eb2025.png)
化学镀镍磷工艺流程化学镀镍磷工艺流程1. 概述•化学镀镍磷是一种常用的表面镀层技术,可用于提供金属零件的保护和装饰效果。
•本文将详细介绍化学镀镍磷的工艺流程,包括准备工作、镀液配制、前处理、镀层形成、后处理等环节。
2. 准备工作•确保所需设备、化学品和工具的齐备。
•检查工作场所的安全措施是否到位,包括通风设备和防护服装。
•对所使用的化学品和设备进行保养和清洁,确保其可靠性和操作性。
3. 镀液配制•根据具体要求,将所需化学品按比例配制好镀液。
•配制过程中要注意安全措施,避免化学品的直接接触和溅洒。
•严格按照指导和标准配制,确保镀液的质量和稳定性。
4. 前处理•将待镀物清洗干净,去除表面的油脂和杂质。
•常用的前处理方法包括碱洗、酸洗、电解清洗等,根据具体情况选择适合的方法。
•前处理的目的是为了提供良好的镀液间隙,以便后续的镀液对表面进行镀层形成。
5. 镀层形成•将经过前处理的待镀物浸入镀液中,通过电流和化学反应来形成镀层。
•根据具体要求,控制好镀液的温度、PH值、电流密度等参数,以获得理想的镀层效果。
•镀层形成过程中要注意观察和调整,确保镀层的均匀性和质量。
6. 后处理•镀层形成后,进行必要的后处理,包括清洗、除油、抛光、干燥等环节。
•后处理的目的是去除镀液残留和净化镀层表面,使其更加美观和持久。
•经过后处理后,镀层可以进一步进行质量检验和包装封装。
结论•化学镀镍磷工艺是一种常用的表面镀层技术,适用于金属零件的保护和装饰。
•工艺流程包括准备工作、镀液配制、前处理、镀层形成和后处理等环节。
•遵守工艺规范和操作规程,可以获得理想的镀层效果和产品质量。
7. 常见问题及解决方案•问题一:镀液出现混浊或变色现象。
–解决方案:检查镀液的成分是否配比正确,如有误差需进行调整;同时清洗镀槽,确保镀液和镀槽的清洁度。
•问题二:镀层出现不均匀或剥落现象。
–解决方案:检查前处理步骤是否完整和彻底,如有不合格的待镀物需重新处理;调整镀液中的温度、PH值和电流密度等参数。
化学镀Ni-P表面镀层
![化学镀Ni-P表面镀层](https://img.taocdn.com/s3/m/390f22300912a2161479297c.png)
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。
本实验组 成员: 乔宝英 涂宁
裘建铭
谭铜发
田径
化学镀镍的基本原理
以次磷酸钠为还原剂的化学镀镍磷工艺,其反应机理,普遍被接受的是 “原子氢理论”和“氢化物理论”。下面介绍“原子氢理论”,其过 程可分为: 1、化学沉积镍磷合金镀液加热时不起反应,而是通过金属的催化作用, 次亚磷酸根在水溶液中脱氢而形成亚磷酸根,同时放出初生态原子氢 。 H2PO2 - + H2O HPO3-+2H+H+ 2、初生态原子氢被吸附在催化金属表面上而使其活化,使镀液中的镍 阳离子还原,在催化金属表面上沉积金属镍。 Ni2++2H Ni+2H+ 3、在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,形成亚磷酸根和分子态氢。 H2PO2 -+H H2O+OH- +P 2H H2 4、镍原子和磷原子共沉积,并形成镍磷合金层。
注意事项
1.工序不可颠倒,且要连贯,工序间不宜停留太长时间 ; 2.在配置过程中一定要进行搅拌; 3.在进行pH值调整时除了应在剧烈搅拌下进行外,药品 的加入还应缓慢少量; 4.要在所需溶液全部配完后开始第一步化学除油处理, 且在活化之后要 迅速将工件放入镀液中,以免被氧化。
镀层的检测
具体步骤如下: 锯开→镶嵌→砂轮磨→砂纸磨→抛光→腐蚀(3%硝酸 酒精溶液)→酒精洗→烘干→金相显微镜观察→测镀层厚度 →拍照片 1.外观检查:用肉眼或低倍放大镜对表面进行检查,可观察表 面层所产生的不平整,气孔,飞溅,表面裂纹,甚至剥落等 表面缺陷 2.表面层厚度的测定: 将表面层切开,从断面对其厚度进行测量或者利用镀膜后的 增重来计算出表面层厚度的方法。 3.表面力学性能的测量:由于镀层厚度大于10微米,采用通常 的硬度仪及显微硬度仪进行力学性能测量即可。
化学镀镍层中磷含量的快速测定
![化学镀镍层中磷含量的快速测定](https://img.taocdn.com/s3/m/3cca0a74910ef12d2af9e7d6.png)
化学镀镍层中磷含量的快速测定l 测定方法1)镀液成分: NDF-1槽液.2)试剂及仪器: EDTA(AR),硝酸(65% AR),氨水(CP);不銹鋼板(304 / 316) ,电光分析天平(上海).3)测定原理将化学镀镍层剥离,加入硝酸溶解,用氨水调pH值为11左右,以紫脲酸铵做指示剂,用EDTA标准溶液进行滴定,测出镀层中镍含量,通过计算求出镀层中磷的含量.4)测定步骤: 将鋼板脱脂、除锈、活化后,进行化学镀镍,当镀层厚度为1um(=40u”)左右时,将镀片取出,洗涤表面,再根据所需镀层厚度,在正常温度下控制施镀时间,获得镀层,洗净后将上镀层剥离,经洗涤干燥后,准确称量0.05g镀层,放入100 mL小烧杯中,加入5mL 1:1 (浓硝酸和水的体积比)硝酸溶液加热溶解,当镀层完全溶解后,冷却至室温,转移到250mL的三角瓶中,加入蒸馏水稀释到50 mL左右,加2—3滴紫脲酸铵指示剂,这时溶液为紫红色,再加入5-6 mL 氨水,溶液立即变为黄棕色此时溶液的pH值约为11—12,用EDTA标准溶液进行滴定,当溶液由黄棕色变为紫红色时为滴定终点.镀层中磷含量的计算公式为P={[ W一(VM×MNi)]/W}×100%.式中,V为所耗ETDA标准溶液的体积(L),M为ETDA标准溶液的浓度(mol /L),W 为镀层的重量(g),MNi为金属镍的摩尔质量(g/mo1).注意事项在整个滴定测定中,溶液pH值的控制是十分重要的,一般控制在10-12.因为指示剂在不同的pH值条件下显色不同,超出规定范围。
终点指示不明显,造成测定结果偏差较大.需要注意的是:(1)溶解镀层时加入硝酸要适量;(2)氨水用量要合理;(3)溶液体积不能相差太大,否则影响终点的pH值及判断.另外,在溶解镀层时,要溶解完全,否则会使测定结果偏高.。
低磷化学镍配方与超低磷化学镀镍工艺
![低磷化学镍配方与超低磷化学镀镍工艺](https://img.taocdn.com/s3/m/f9eef188227916888486d7cc.png)
超低磷化学镍配方与低磷化学镀镍工艺(周生电镀导师)超低磷化学镍工艺,主要应用于低温有稳定的镀速,它可以在连续补充的情况下有很长的使用寿命。
镀层的性能光滑,低应力和含有3-6%的磷。
超低磷配方可保持2%左右的磷含量。
镀层硬度为530-580HV,增加钴含量则硬度可以超过700HV,每小时的沉积速度为6-8μm。
NI-1166含有三种成份, NI-1166A和 NI-1166B用作配缸, NI-1166A和NI-1166C用作补充。
周生电镀导师之(@q):(3)(8)(0)(6)(8)(5)(5)(0)(9)电镀导师之[(微)(Xin)]:(1)(3)(6)(5)(7)(2)(0)(1)(4)(7)(0)●配方平台不断发展完善我们的配方平台包含的成熟量产商业配方,已有AN美特、乐思、罗哈、麦德美、国内知名公司配方。
配方平台帮助了很多中小企业提高产品技术水平,也有不少个人因此创业成功,帮助国内企业抢占国外知名企业市场,提升国产占有率是我们长期追求的目标。
●说明目前市场上有很多类似抄袭或者是买过部分配方后再次转卖的,他们会改动数据,而且不会有后期的改进和升级。
他们甚至建立Q群或者微@信群推销配方。
我们没有建立任何群。
一切建&群的都是假冒。
(本*公*告*长*期*有*效)。
有些号称配方公开的公司,其实公开的是代号配方,靠高价卖代号原料赚取高额利润,希望买配方的用户不要被此类广*告忽悠。
●配缸方法1.用去离子水清洗镀槽。
2.加入部份去离子水。
3.添加所需量的 NI-1166A和 NI-1166B搅拌均匀,然后加水至工作液位。
4.加热溶液至操作温度,检测PH值是否标准。
●补充为了维护最佳的电镀速率,应通过分析镍的方法,将其控制在5.2-6.0g/L。
1.金属镍在操作中,可以通过补充 NI-1166A和 NI-1166C来补充金属镍和还原剂。
每补充1g金属镍需要添加10ml/L的 NI-1166A和20ml/L的 NI-1166C。
酸性化学镀镍磷合金工艺及配方
![酸性化学镀镍磷合金工艺及配方](https://img.taocdn.com/s3/m/21918598700abb68a982fbfd.png)
的
变 ,
乙
丙 ( C H 3
CO O H
)
、
( CH 3
CH COOH
2
)
;
5
(
KS
进
剂
(
加
速催 化剂
)
有 助 于 提高 镀层 沉积 速
:
度 如 丁 酸 ,
二
C H 0 (
4
6
4
)
;
稳定 剂 6
()
(
抑制剂 )
:
防止镀液 自
行 分解
有助 于
,
控 制 还 原 如硫脲 CH N S
N N P P 3
+
= i
i
3
一 部 分初 生 态 氢形成 氢 的 分 子逸 出
H H H +
+
_
? -
2个
化学 镀 Ni - P 合 金 按 镀 层 中 磷 含 量 又 可 分 为 高 ,
磷 、 中 磷 和 低磷 三 大 类 。
高 磷工 艺 含磷 1 0 % 以 上 镀 层 为 非 磁 性 随 着 磷
3 5  ̄
.
.
。
p
<3,;镇 Fra bibliotek 温 度 (2 )
80
:
丈
以上 进行生 产 。
停 槽 时 使 镀
液 温度 下 降至反 应 临界 温度 (
镍 镀液 ,
PH
在
4 2 3 5  ̄
.
.
,
采用
次 亚 磷 酸 钠 作 为 还 原
剂 除 了 镍 离 子 被 还 原 以 外 次 磷 酸 根 本 身 也 会 被 吸
化学镀镍磷
![化学镀镍磷](https://img.taocdn.com/s3/m/db1b54f70c22590102029d55.png)
• 2.氢化物理论
• H2PO2-+H2O→催化表面HPO32—十2H++H— • Ni2++2H—→Ni+H2↑ • H++H—→H2↑ • 2PO22—+6H—十4H2O→2P十3H2↑十+8OH— • Ni2++H2PO22-+H2O-→HPO32-+3H++Ni
• 3.电化学理论
• H2PO2-+H2O→H2PO3-+2H++2e— • Ni2++2e—→Ni
• 化学镀过程中,镀液中的亚磷酸根浓度会不断 升高,达到一定浓度后便会形成亚磷酸镍沉淀。 它将破坏镀液的化学平衡,而且会触发镀液自 发分解。
• 缓冲剂:常用的缓冲剂有醋酸钠、硼酸等,有 的络合剂同时也是缓冲剂。缓冲剂是为了防止 pH明显变化的。镀液使用过程中pH值将降低, 必须定期进行调整,用碱中和调节。
• 次亚磷酸纳浓度高,镀速增大,同时镀液的稳定性降低。消 耗的还原剂按比例补充,以维持镀速和镀层的稳定性。
• 次磷酸根的氧化物为亚磷酸根,是对镀液有害的杂质离子, 可生成亚磷酸镍沉淀,使镀层粗糙,可诱发镀液的分解。
• 络合剂(配合剂):常用的配合剂有乳酸、苹 果酸、琥珀酸等。为了避免化学镀槽液自然分 解和控制镍只能在催化表面上进行沉积反应及 反应速率,镀液中必须加入络合剂。络合剂与 镍离子形成稳定的络合物后,用来控制可供反 应的游离镍离子量(降低溶液中游离镍离子浓 度),可以稳定槽液和抑制亚磷酸镍或氢氧化 钠沉淀的作用。
• 2H++2e—→H2↑ • H2PO2-十e—→P+2OH— • Ni2++H2PO2-十H2O→H2PO3-+2H++Ni
化学镀镍含磷废水处理方案
![化学镀镍含磷废水处理方案](https://img.taocdn.com/s3/m/7e0e11e81711cc7931b716ac.png)
河南邦特尔科技有限公司
化学镀镍含磷废水处理工艺及方案
一、实验方法
1、操作步骤
1)调节废水pH;
2)按照计算好的用量依次加入HMC-P3/双氧水,搅拌反应30min;
3)NaOH回调pH,搅拌均匀;
4)每升水加入0.1%的PAM溶液5ml,缓慢搅拌约2mn;
5)停止搅拌,上清液过滤测总磷;
二、注意事项
1)pH控制以pH计为准,不可使用pH晚代替;
2)HMC-P3可直接投加,也可配成10-20%的乳液;
3)加入0.1%的非离子PAM应提前配制,搅拌30min至充分溶解后使用;
4)若固液分离采用沉淀工艺,应沉淀2h以上
5)对于化学镀镍废水中的次亚磷,如果需要除磷除镍,那么在进行设计时,可以先除磷,再除镍,通过沉淀除磷以后,将出水pH调节至碱性,再添加高效除镍剂HMC-M2进行螯合反应,镍磷均可达标。
三、实验结果
四、结论
1)HMCP3处理化学镍含磷废水时,在PH反应时间等的最佳条件下,亚磷酸盐的去除率分别达到96%,达到预处理的预期目的。
2)实验结果以水样为准,实际运用当中,要评估废水浓度,制定方案确定反应条件与HMC-P3投加量。
化学镀镍磷
![化学镀镍磷](https://img.taocdn.com/s3/m/e02b8ef4a300a6c30d229f29.png)
化学镀科技名词定义中文名称:化学镀英文名称:electroless plating其他名称:自催化镀定义:在经活化处理的基体表面上,镀液中金属离子液催化还原形成金属镀层的过程。
应用学科:机械工程(一级学科);表面工程(二级学科);电镀与化学镀(三级学科)百科名片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。
目录化学镀/无电沉积(electroless plating)化学镀原理对非金属的化学镀需要敏化活化处理1 化学镀Ni-P一、化学镀Ni-P主要技术指标1 二、化学镀Ni-P主要技术特点1 三、化学镀Ni-P主要应用部件化学镀镍溶液的组成及其作用技术特性适镀基材化学镀镍磷合金层的性能化学镀技术应用1 化学镀在非金属材料表面的应用1.尼龙表面镀银、镀铜、镀镍1 2.塑料工件表面装饰镀1 3丙纶纤维上化学镀铜1 4化学浸镀铜化学镀在中国化学镀/无电沉积(electroless plating)化学镀原理对非金属的化学镀需要敏化活化处理1 化学镀Ni-P一、化学镀Ni-P主要技术指标1 二、化学镀Ni-P主要技术特点1 三、化学镀Ni-P主要应用部件化学镀镍溶液的组成及其作用技术特性适镀基材化学镀镍磷合金层的性能化学镀技术应用化学镀在非金属材料表面的应用1.尼龙表面镀银、镀铜、镀镍2.塑料工件表面装饰镀3丙纶纤维上化学镀铜4化学浸镀铜化学镀在中国化学镀/无电沉积(electroless plating)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。
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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。
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。
试剂(1)碳酸氢钠溶液 5%。
(2)醋酸 98%。
(3)其余试剂同前。
分析方法:用移液管量取冷却后的镀液5ml于250mL的锥形瓶中(可视Na2HPO3含量多少决定吸取镀液体积),加入蒸镏水40mL。
加入碳酸氢钠溶液50mL,使用移液管量取40mL标准碘溶液于锥形瓶中,加盖,放置暗处1h。
开启瓶盖,滴加醋酸至PH<4,摇匀,用硫代硫酸钠滴定至溶液呈淡黄色,加入淀粉试剂1mL,继续滴定至蓝色消失1min即为终点。
计算:CNa2HPO3=12.6(2M1V1-M2V2) (g/l)式中 M1——标准碘溶液的摩尔深度;V1——耗用标准碘溶液的毫升数;M2——标准硫代硫酸钠溶液的摩尔深度;V2——耗用标准硫代硫酸钠的毫升数.4.其他化学成分的浓度化学镀镍浴中还含有多种有机羧酸盐作为络合剂、缓冲剂、稳定剂等,其深度的测定在现场进行比较困难;大多数实验室采用高效液相色谱分离,红外、紫外可见光谱、质谱定性定量分析。
化学镀镍浴中有害金属离子则采用发射光谱、原子吸收光谱定性定量分析。
5.化学镀镍浴稳定性的测定取试验化学镀镍液50mL,盛于100mL的试管中,浸入已经恒温至60±1℃的水浴中,注意使试管内溶液面低于恒温水浴液面约2cm。
半小时后,在搅拌下,使用移液管量取浓度为100×10-6 的氯化钯溶液1mL于试管内。
记录自注入氯化钯溶液至试管内,化学镀浴开始出现混浊(沉淀)所经历的时间,以秒表示。
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。
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。
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。
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根取代,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。
加入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,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。
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,使镀液发生激烈的均向自催化反应,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,几分钟内镀液将报废生效。
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,即毒性催化剂,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。
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℃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。