电镀镍

电镀镍的工业应用

主要内容：电镀镍主要用作防护装饰性镀层。镍镀层对铁基体而言，属于阴极性镀层。其孔隙率高，因此要用镀铜层作底层或采用多层镍电镀。从普通镀镍溶液中沉积出来的镍镀层不光亮，但容易抛光。使用某些光亮剂可获得镜面光亮的镍层。它广泛用于汽车、自行车、钟表、医疗器械、仪器仪表和日用五金等方面。含有一部分氯化物的硫酸盐-氯化物溶液，称为“瓦特”镍镀液，在生产中应用最广。

镍镀层对铁基体而言，属于阴极性镀层。其孔隙率高，因此要用镀铜层作底层或采用多层镍电镀。从普通镀镍溶液中沉积出来的镍镀层不光亮，但容易抛光。使用某些光亮剂可获得镜面光亮的镍层。它广泛用于汽车、自行车、钟表、医疗器械、仪器仪表和日用五金等方面。含有一部分氯化物的硫酸盐-氯化物溶液，称为“瓦特”镍镀液，在生产中应用最广。

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正文：

电镀镍是借电化学作用，在黑色金属或有色金属制件表面上沉积一层镍的方法。可用作表面镀层，但主要用于镀铬打底，防止腐蚀，增加耐磨性、光泽和美观。广泛应用于机器、仪器、仪表、医疗器械、家庭用具等制造工业。将制件作阴极，纯镍板阳级，挂入以硫酸镍、氯化钠和硼酸所配成的电解液中，进行电镀。如果在电镀液中加入萘二磺酸钠、糖精、香豆素、对甲苯磺胺等光亮剂，即可直接获得光亮的镍镀层而不必再抛光。

电镀镍的工艺

1、氨基磺酸镍（氨镍）

氨基磺酸镍广泛用来作为金属化孔电镀和印制插头接触片上的衬底镀层。所获得的淀积层的内应力低、硬度高，且具有极为优越的延展性。将一种去应力剂加入镀液中，所得到的镀层将稍有一点应力。有多种不同配方的氨基磺酸盐镀液，典型的氨基磺酸镍镀液配方如下表。由于镀层的应力低，所以获得广泛的应用，但氨基磺酸镍稳定性差，其成本相对高。

2、改性的瓦特镍（硫镍）

改性瓦特镍配方，采用硫酸镍，连同加入溴化镍或氯化镍。由于内应力的原因，所以大都选用溴化镍。它可以生产出一个半光亮的、稍有一点内应力、延展性好的镀层；并且这种镀层为随后的电镀很容易活化，成本相对底。

3、镀液各组分的作用：

主盐──氨基磺酸镍与硫酸镍为镍液中的主盐，镍盐主要是提供镀镍所需的镍金属离子并兼起着导电盐的作用。镀镍液的浓度随供应厂商不同而稍有不同，镍盐允许含量的变化较大。镍盐含量高，可以使用较高的阴极电流密度，沉积速度快，常用作高速镀厚镍。但是浓度过高将降低阴极极化，分散能力差，而且镀液的带出损失大。镍盐含量低沉积速低，但是分散能力很好，能获得结晶细致光亮镀层。

缓冲剂──硼酸

用来作为缓冲剂，使镀镍液的pH值维持在一定的范围内。实践证明，当镀镍液的液面附近液层的pH值迅速升高，导致Ni(OH)2胶体的生成，而Ni(OH)2在镀层中的夹杂，使镀层脆

性增加，同时 Ni(OH)2胶体在电极表面的吸附，还会造成氢气泡在电极表面的滞留，使镀层孔隙率增加。硼酸不仅有pH缓冲作用，而且他可提高阴极极化，从而改善镀液性能，减少在高电流密度下的“烧焦”现象。硼酸的存在还有利于改善镀层的机械性能。阳极活化剂──除硫酸盐型镀镍液使用不溶性阳极外，其它类型的镀镍工艺均采用可溶性阳

极。而镍阳极在通电过程中极易钝化，为了保证阳极的正常溶解，在镀液中加入一定量的阳极活化剂。通过试验发现，CI—氯离子是最好的镍阳极活化剂。在含有氯化镍的镀镍液中，氯化镍除了作为主盐和导电盐外，还起到了阳极活化剂的作用。在不含氯化镍或其含量较低的电镀镍液中，需根据实际性况添加一定量的氯化钠。溴化镍或氯化镍还常用来作去应力剂用来保持镀层的内应力，并赋与镀层具有半光亮的外观。添加剂——添加剂的主要成份是应力消除剂，应力消除剂的加入，改善了镀液的阴极极化，降低了镀层的内应力，随着应力消除剂浓度的变化，可以使镀层内应力由张应力改变为压应力。

常用的添加剂有：萘磺酸、对甲苯磺酰胺糖精等。与没有去应力剂的镍镀层相比，镀液中加入去应力剂将会获得均匀细致并具有半光亮的镀层。通常去应力剂是按安培一小时来添加的（现通用组合专用添加剂包括防针孔剂等）。润湿剂——在电镀过程中阴极上析出氢气是不可避免的，氢气的析出不仅降低了阴极电流效率，而且由于氢气泡在电极表面上的滞留，还将使镀层出现针孔。镀镍层的孔隙率是比较高的，为了减少或防止针孔的产生，应当向镀液中加入少量的润湿剂，如十二烷基硫酸钠、二乙基已基硫酸钠、正辛基硫酸钠等。

镍镀层由于存在光亮，耐蚀，耐磨，镀液易维护管理，废水处理简单等特点，镍电

镀层是防护装饰和某些功能性镀层首选镀种。在二十一世纪初，随我国工业发展，其用量将不断增大。从工艺发展趋势来讲，主要有两个方面：一方面作为装饰电镀开发出光速度快整平性好光亮镍添加剂，从而降低镀层厚度，节约电镀成本；另一方面作为功能性镀层开发各类功能性镍基复合镀层，以满足Ｒ益增长功能材料需要，如纳米碳管与镍复合镀，作为自

润滑镀层，镍钨复合镀代替有污染铬电镀。

硬度

电镀镍的硬度在150一500HV之间变化。现代的光亮镀镍槽液获得的镀层最硬。将这些镀层退火，可以获得永久性变软的效果。

延性

电镀镍层的延性取决于镀液。从瓦特槽可获得28%延伸度的镀层。氨基磺酸盐槽的镀层延伸度是20%。添加有机发光剂的槽液的镀层延伸度低至2~4%。最后一种外，将镀层在400℃处理，镀层的延性增至最大值超过这一温度，延性反而减退。

化学镀镍和电镀镍区别

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。

工业应用

镍镀层由于存在光亮，耐蚀，耐磨，镀液易维护管理，废水处理简单等特点，镍电

镀层是防护装饰和某些功能性镀层首选镀种。在二十一世纪初，随我国工业发展，其用量将不断增大。从工艺发展趋势来讲，主要有两个方面：一方面作为装饰电镀开发出光速度快整平性好光亮镍添加剂，从而降低镀层厚度，节约电镀成本；另一方面作为功能性镀层开发各类功能性镍基复合镀层，以满足Ｒ益增长功能材料需要，如纳米碳管与镍复合镀，作为自

润滑镀层，镍钨复合镀代替有污染铬电镀。

但是随着工业的发展和技术的进步，现在一种新兴的化学镀镍已经逐步取代了电镀镍。由于化学镀镍层具有优秀的均匀性、硬度、耐磨和耐蚀性等综合物理化学性能，该项技术已经得到广泛应用，目前几乎难以找到一个工业不采用化学镀镍技术。据报道，化学镀镍在各个工业中应用的比例大致如下：航空航天工业：9%，汽车工业：5%，电子计算机工业：15%，食品工业：5%，机械工业：15%，核工业：2%，石油工业：10%，塑料工业：5%，电力输送工业：3%，印刷工业：3%，泵制造业：5%，阀门制造业：17%，其他：6%。世界工业化国家的化学镀镍的应用经历了80年代空前的发展，平均年净增速率高达10%～15%；预计化学镀镍的应用将会持续发展，平均年净值速率将降低至6%左右，而进入发展成熟期。在经济蓬勃发展的东亚和东南地区，包括中国在内，化学镀应用正在上升阶段，预期仍将保持空前的高速发展。

参考文献：

《电镀镍》，百度百科

《电镀镍工艺》，百度文库；

《化学镀镍和电镀镍》，百度文库；

《化学镀镍和电镀镍的区别》360个人图书馆；

《化学镀镍的工业应用》中国化学镀信息网；