复合稳定剂对化学镀镍-磷合金的影响

由４ 号试片化学镀镍层 ＳＭ形貌可知， Ｅ 当稳定剂 含量为２ ｍ／ 时， ５ Ｌ 所得化学镀镍层平整、 ｇ 细致、 均匀、 无孔隙， 说明加人适量的Ｚ Ｄ稳定剂有细化晶粒和整平 作用。图 １ 测试结果表明， 镀层含磷量为 ９ ３ ％ － ．７ １．３ ， ０５ 属高磷镀层， 这也是镀层耐蚀性和光亮度均 较好的原因。 ３ 结 论
参 考 文 献
在５ 号稳定剂组合基础上配制了复合稳定 号和８ 剂Ｚ 。 Ｄ 该稳定剂由不饱和有机酸、 无机盐和含硫化合 物等复配而成， 其含量对化学镀镍溶液和镀层性能的
影响见表 ２ ０
表２ 复合稳定剂 Ｚ Ｄ含，对化学镀镶溶液和镀层性能的影响
试验号
２ ３ ４ ５
化学镀镍的基础镀液成分及工艺参数：８留Ｌ ２ ＮＳ ４ ６ ２ ，２ ＮＨ Ｐ ２ Ｈ ０ ２ ｍ ／ ＇ ・ Ｈ ０ ３ ｇＬ ２ ・ ２ ，０ Ｌ乳 ０ ／ ａ ０ Ｌ 酸， 岁Ｌ ８ 苹果酸，岁Ｌ １ 甘氨酸， 巧岁Ｌ 无水乙酸钠， 复
合稳定剂适量。 Ｈ二 ． 一 ．， ｐ ４８ ５２溶液温 ６ ８ ℃， 度８ 一 ８
第４ 卷 第４ ０ 期 ２０ 年４ ０７ 月
Ｖ ｌ４ Ｎｏ ４ ｏ ． ０ ．
Ａ ｒ ０７ ｐ． ２０
复合稳定剂对化学镀镍 ・ 磷合金的影响
尹国光，张自广，吴文馄 （ 泉州师范学院化学系， 福建 泉州 ３２０ ） ６００
［ 要」 为满足化学镀镍对镀液稳定性、 摘 沉积速率和镀层性能的要求， 研究了 化学镀 Ｎ－ 合金的多种 ｉ Ｐ 复合稳定剂组合。对镀液稳定性、 沉积速率以及镀层的孔隙率、 耐蚀性和结合力进行了测试。结果表明， 使用 优选的复合稳定剂Ｚ （ Ｄ 由不饱和有机酸、 无机盐和含硫化合物复配而成）在８ 一 ８ ， ６ ８ ℃下， ０ 化学镀液 向５ ｍ Ｌ
４ ６ ５ ６ １ ６
由表 １ ８ 可知，号配方的稳定性较 ４ 号配方的 １６ ５ ｓ 提高到３５ ３ ｓ耐蚀性增强了一倍， ， 孔隙率只有 ４ 号配 方的 １２ ５ ／ ０ 号配方的稳定性和镀速虽有提高但不明 显， 耐蚀性有较大提高， 孔隙率 由 １号配方 的２５ ． 个／ｍ降低到１５ ｃＺ ６ ｃｚ ． 个／ｍ 号和７ ． 号配方的综合效 果不佳。表１ 说明５ 号和８ 号配方的稳定剂组合协同 效果好 ， 有机酸 Ｄ能与之兼容。
［ 」 姜晓 沈 伟． １ 霞， 化学镀理论及实践（ 第一版）Ｍ ． ［ ］北 京： 防工业出 ２ ０７． 国 版社， ０； ０ ７
ｐＺ ）（ｇＬ’ ５０ １． １ ０ ５ ０ ． ． （Ｄ／ｍ ＂一） ． ０ ５ ０ ． ３ ０ ４ ０ ０ ０ ０ ． ２ ０ ５ ０ ５ 镀速 （ ｈ’ １． １ ６ ９３ ８５ ７ ０ ５ ／｝ ＂ ｔ ） ６１ ７ ０ ． １ ０ ． ． ， 一 ｍ ０ ． １ ０ ． １ ２ １ ４ 镀层厚度／ ｍ １． １． １． １． １． ． ｝ ８０ ８０ ８０ ８０ １ ０ Ｌ ８０ ０ ０ ０ ０ ０ ８
２２ 复合稳定剂Ｚ ． Ｄ含ｆ对化学镀镍溶液和镀层性能
的影响
复合稳定剂Ｚ Ｄ对化学镀镍溶液及其镀层性能有 良 好的综合效果， 适宜用量为２ ｍ／ ， ５ Ｌ此时镀液沉积 ｇ
速率为１． Ｎ ／。 ８５ ｈ 镀层均匀细致， ， ｍ 孔隙率低， 耐蚀性
好， 含磷量为 ９３％ 一 ０５ 。溶液稳定性高， ．７ １．３ 按本 工作测试方法能达到 ２３ ４ｓ 无沉淀。
针微区成分分析（ Ｄ ） Ｅ Ｓ测定镀层中的 Ｐ 含量。
Ｔ Ｂ２Ａ型分析天平， Ｓ３ Ｇ ３８ ｐ － Ｈ Ｃ型数字酸度计， １ ５ ０ 型超级恒温器， － 型定时电动搅拌器，Ｈ －０６ ｉ １ ｉ Ｄ Ｇ ７Ａ ９
型电热恒温鼓风干燥箱，Ｅ 一５０ Ｌ Ｏ １３ 型扫描电镜。材料 采用厚度为 １ ｍ ｍ的 Ａ 钢试片。 ３ １２ 工艺流程 ． 工艺流程： 化学除油一酸洗、活化、化学镀镍＊
〔 化学 ｉ 合金；复合稳定剂； 关键词〕 镀Ｎ一 Ｐ 稳定性；孔隙率； 镀速 ［ 中图分类号］ １ ． ［ Ｔ ５ １ 文献标识码］Ａ ［ Ｑ ３ 文章编号］１ １ １ ０２０）４ ０８ ０ 一 ５ （０７０ － ２ － ２ ０ ６ ０ ０ ０ 前 言
吹干。
在化学镀镍过程中， 由于镀液中存在外来或还原 反应产生的固体微粒或胶体粒子， 这些微粒比表面积 大， 具有催化活性， 易诱发金属镍颗粒生成， 导致化学 镀镍溶液自 发分解。当镀液装载量过大或 ｐ Ｈ值过高 时， 也会引起镀液失效。因此， 选用适合的稳定剂对化 学镀镍尤为重要。稳定剂可优先吸附在其活性微粒 上， 抑制微粒的镍磷沉积反应， 阻止镀液的 自发分
８ ４ ８ ６ ７ ０
ｌｌ
１ ３ ７ ３ ９
１ ８ １ ０ ３ ６
Ｅ／ ｅ ｋＶ
２
．
（ ・Ｍ ２ 个 Ｃ －）
稳定性／ ，
｝
２． ２． ３ ５
图 １ 号试片 Ｅ Ｓ ４ Ｄ 测试结果
３ ３ ８ １ ８ ３ １ １ ６ ９ ３ ５
３０ ２５ ０ １
液至 镀液开始出 黑色雾状沉淀的时间， 计〔。 现 以ｓ “ 〕
镀液沉积速率测试 采用增重法测定镀层孔隙率
１ 试
验
１１ 仪器及材料 ．
测定按Ｇ ５３ ８ Ｂ ５一 ６标准， ９ 采用贴滤纸法进行测定。 耐蚀性试验采用浓硝酸试验法， 计。结合力试验按 以ｓ Ｇ ／ １９３ 标准做弯曲试验、 ＢＴ １ － ３ ９ ２ 热震试验和锉刀试 验。用ＬＯ ３扫描电镜观察镀层形貌， Ｅ－ ０ １ ５ 采用电子探
பைடு நூலகம்
中 加入１ ｍ Ｌ ｄ１ ０ 岁 的ＰＣ 溶液３ ， ３ ０ ２ ｍ ２ ｓ Ｌ ４ 无沉淀； 镀层孔隙 率为００ 个 ｃ 耐浓 ． ／ ６ 衬， 稍酸时间 ７ ｓ 为１ ， 久 镀速为 １． ／， 合力满 ＢＴ １－ 要求。该复 ８５ ｈ结 ｝ Ｌ ｍ 足Ｇ／ １ ３ ３ ９ ９ ２ 合稳定剂协同 好， 含重 效果 不 金属离 符 子， 合环保 要求。
州 ． 卜“ 卜． 卜． 卜． 卜． 卜“ 卜一 卜“ 卜． 卜” 卜． 卜” 卜． 卜． 卜． 卜． 卜． 卜 州 州 州 卜． ｅ ｗ 叫 ． 州 州 ． ． 叫 叫 叫 州 ． 州 州 州 州 ’ 州 叫 州 ． ． ． 卜” 卜“ 卜 州 州
．
２ ９
复 合 稳 定 剂 对 化 学 镀 镍一 合 金 磷 表 １ 不同稳定剂组合对化学镀镍溶液和镀层性能的影响
配方号
１ ２ ３
４ ５
的 影
响
６ ７
ｐＫ） （ｌ ／
片催化活性中心， 引起镀速降低， 镀层孔隙率增加。当 Ｚ Ｄ含量为２ ｍ 时， ５ 岁Ｌ 镀层孔隙率最低， 耐蚀性最好， 且其他性能指标也较高。
装载量 １２ ２ ， ． ／ 施镀时间 ｌ ， ｄ Ｌ ｍ ｈ机械搅拌速度 １ ５ ０
ｍｉ ｏ ｎ
１３ 测试方法 ．
解川。 但稳定剂的 加人对镀液沉积速率和 镀层性能有
较明显的影响， 单一的稳定剂很难同时满足镀液稳定
镀液稳定性测试 在 １ ｍ 烧杯中注人 ５ ｍ ０ Ｌ ０ ０ Ｌ
镀速／
（ｇ Ｌ’ ｍ ・一 ）
一
１ ０ ０ １
（ｍ ｈ’ Ｊ ・一 ｉ ）
耐蚀性／ ／ ｓ 孔隙率／
１ １ １ ６ １ ． １ ８ １ ３ １ ． １ ． １ ６ ５． ４． ８ ２ ３． ６． ８ ９ ３ ２ ４．
Ｉ Ｊ
‘且
ｎ Ｕ
０ ２ ４ ６ ８ １ １ １ ３ ５ ７ ９ ０ １
２３ 化学镀镍层 Ｐ含ｆ ． ４ 号试片的化学镀镍层 Ｅ Ｓ Ｄ 测试结果见图 ｔ ｏ
（ｇ 一） Ｌ‘ ｍ・ Ｐ有机酸Ｄ／ （ ） （ｇ 一） Ｌ ’ ｍ・
Ｐ 硫脉） ／ （
（ｇ 一 Ｌ’ ｍ・ ）
ｐＫ ３／ ０ ） （１
ｐＮ２ ） （ａ ２ Ｓ３ ０／ （ｇ Ｌ ’ ｍ ・一 ）
化学镀镍溶液， 恒温至 ８ 一 ８℃， ６ ８ 在搅拌下加人浓度
性、 沉积速率和镀层性能以及环保的要求。本工作对 醋酸铅， 硫脉，ＩＫ０ ， ２ Ｋ， ３Ｎ２ ３ １ ａ ０和有机酸等做了大量 Ｓ 复合试验， 筛选出一种复合稳定剂。并就该添加剂对 镀液和镀层综合性能的影响进行了研究。
为１ ｍ／ 的ＰＣ 溶液３ 。记录自 ０ ｇＬ ｄ１ ０ ２ ｍ Ｌ 注人 ＰＣ 溶 ｄ１ ２
Ｘ－ ・ 一卜 十 ・卜 一卜 干 ．卜 ． 卜． ・卜 州 一卜 州 “ 的卜 十 ・ ”卜一 、 ・ 叫 一卜 州 ” 州 一卜 叫 ．卜 州 “卜 ・卜 ＋ 州 ・ 十 叫 ．卜 ． 州 － ．卜 十
自
孔隙率（ Ｃ －） ０６ ０９ ． ． ． 个・ ２ Ｍ ３ ． ． ４ ０５ ００ ０７ ３ ６ ２ １ ． ３
稳定性／ ０ １０ ２３０ ２４０ ２２０ ｓ ９ ．０ ７０ ２ ．０ ．０ ．０ ． ００ １ ． ２ ８ ４ ６ ７
［ ２〕 李 宁， 袁国伟， 黎德育． 化学镀镍基合金理论与技术 （ 第一版）Ｍ ． ［ ］哈尔滨工业大学出版社， ０ ； ． ２ ０４ ０ ０ 〔 编辑： 敏〕 ｔ Ｉ
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由表２ 随着复合稳定剂含量的增加， 可知， 化学镀
镍 液 定 显提 沉 速 溶 稳 性明 高， 积 率上升到１ ３ ｈ ９ Ｒ／ ． ｍ
后逐渐下降， 说明Ｚ Ｄ不但对镀液有良好的稳定效果，
而且对沉积有一定增速作用， 但过量后由于其 占据试
一
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土 了 ・土 丁 ・土 了 １１ Ｔ －１ 丫 ，二 了 ．土 丫 ．土 了 ．上 了 ・＋ 、
１了 ． 止丁 ．１ 甲 ・ ＋ ・工 了 ・上 了 ・上 下 ・‘ ， ・ ＋ ． 止了 了
耐蚀性／ ．０ ５０ １１０ １ ．０ ２０ ８ １００ １６０ １ ． ７．０ ００ １ ． ３．０ １ ３ ０ ４ ２ 结合力 外观 合格 合格 合格 光亮 合格 光亮 合格 合格 半光亮 光亮 光亮 半光亮
［ 收稿日 期］ ２０ 一 １ １ ０６ １ 一 ０
２ 结果与讨论
２１ 不同稳定剂组合对镀液和镀层性能的影响 ．
为了筛选综合效果较好的稳定剂组合， 在上述化 学镀镍基础镀液中， 加人不同配方的稳定剂组合， 试验 结果见表 １ 。其中５ ８ 一 号配方为 １ ４ 一 配方中分别加 人４ ｍ／ 有机酸 Ｄ ０ Ｌ ｇ ｏ