钢铁件化学镀镍铜磷合金工艺研究样本
钢铁件化学镀镍铜磷合金工艺研究
作者: 肖鑫钟萍刘万民频道: 表面处理节能减排服务平台发
布时间: -09-08
钢铁件化学镀镍铜磷合金工艺研究
湖南工程学院化学化工学院肖鑫钟萍刘万民
摘要在酸性化学镀镍-磷合金镀基础液中加入硫酸铜、光亮剂, 研究成功了一种钢铁件全光亮化学镀镍-铜-磷合金工艺, 探讨了主要成分和工艺条件对化学镀镍-铜-磷合金镀层性能的影响, 检测了镀液和镀层性能, 结果表明, 所形成的化学镀镍-铜-磷合金镀层结晶细致、光泽高, 具有较高的装饰性, 镀层耐蚀性、耐磨性、镀液稳定性优于酸性化学镀镍-磷合金工艺。
关键词钢铁; 化学镀; 镍铜磷合金; 光亮剂; 性能检测
0 前言
化学镀镍-磷镀层是镍-磷合金的无定形结构, 具有较高的硬度、耐蚀性, 耐磨性．因而应用较广。由于近年来镀层的需求多样化, 改进其合金化特性的研究也越来越受到人们的重视 , 如镍-钨-磷, 镍-钼-磷、镍-铜-磷、铁-镍-磷等多种镀层。其中镍-铜-磷合金镀层的耐蚀性、耐磨性、硬度及导电性能均优于镍-磷合金镀层, 故它在机械设备、电子设备、精密仪器和仪表零件等方面有广泛的应用。据报道它25℃, 质量分数50%的氯化钠的氢氧化钠腐蚀介质中, 镀态的镍铜磷合金层比镀态的镍磷合金层及不锈钢具有更优良的抗蚀性能[1-5]。当前化学镀镍铜磷合金镀液大多数采用稳定性较差的碱性体系, 所得镀层的光亮性、耐蚀性能等不太理想, 为了提高化学镀镍-铜-磷合金镀液的稳定性、镀层装饰性和耐磨, 采用酸性化学镀镍磷合金镀液为基础, 加入适量的硫酸铜、光亮剂, 研究成功了一种钢铁全光亮、高稳定性化学镀镍-铜-磷合金技术, 所形成的化学镀镍-铜-磷合金镀层结晶细致、光泽高, 具有较高的装饰性, 镀层耐蚀性、耐磨性、镀液稳定性优于酸性化学镀镍-磷合金工艺。
1 实验研究部分
1.1 实验仪器与药品
实验仪器: HH-2数显恒温水浴锅( 金坛市富华仪器有限公司) ; HX-500型显微硬度仪( 上海泰明光学仪器有限公司) ; 盐雾实验箱( 江苏南京南苏南环保仪器厂) ; CHI660B电化学工作站( 上海辰华仪器公司) ; 其它常规仪器设备未列出。
化学药品: 硫酸镍( 工业级) ; 硫酸铜( 工业级) ; 次磷酸钠( 工业级) ; 柠檬酸钠( 分析纯) ; 乙酸钠( 分析纯) ; 氢氧化钠( 分析纯) ; 糖精( 化学纯) ; 无机盐B( 自配) ; 乳酸( 分析纯) ; 光亮剂A( 自配) ; DEP( 二乙氨基丙炔胺) ; PME( 乙氧基炔丙醇) ; BEO( 丁炔二醇) ; TC-HES( 2-乙基已基硫酸脂盐) 等。实验钢材: A3钢, 尺寸50×60×0.5-1mm。
1.2 工艺流程
化学除油→热水洗→流动水洗→酸洗除锈→两次流动水洗→化学抛光→两次流
动水洗→活化
→流动水洗→去离子水洗→化学镀Ni-Cu-P合金→流动水洗→去离子水洗→干
燥→检验→成品。
1.3 性能检测
1.3.1 合金镀层沉积速度的测定
采用重量法测定沉积速度, 其计算公式如下:
V(um/ h)= △m×104 / (ρst)
式中: △m——镀后与镀前试样重量差(g); р——镀层密度( 7.8g/cm2) ; s——试样表面积(cm2); t——施镀时间(h).
1.3.2 镀液复盖能力测定
采用Ф10×100mm塑料管内插与塑料管同长的紫铜条( 事先将油、氧化膜去除干净) 放入化学镀镍液中, 先用铁片接触铜条, 待铜条表面产生气泡后, 取出
铁片, 施镀一定时间后, 取出铜条, 测量铜条上有镀层的长度, 有镀层的长度
与铜片长度之比来评定镀液复盖能力。
1.4.3 电化学参数的测定
采用CHI660B电化学工作站测定化学镀镍-磷合金镀层和本工艺化学镀镍-铜-磷合金镀层在质量分数5%NaCl溶液中的阴极极化曲线, 辅助电极为1 cm2铂电极, 参比电极为饱和甘汞电极, 工作电极为A3钢表面化学镀镍-磷合金镀层和本工艺化学镀镍-铜-磷合金镀层( 暴露面积为1 cm2) 。
1.3.4 化学镀镍铜磷合金工艺
硫酸镍 27 g/L 次磷酸
钠 28 g/L
复合络合剂 35 /L 乙酸
钠 15 g/L
糖精 0.4 g/L 无泡型表面活性
剂适量
pH 4.5~5.0 光亮
剂适量
温度 80~85℃时间
30min
2 实验结果与讨论
2.1 硫酸镍的作用与影响
硫酸镍作为化学镀镍磷合金液的主盐, 主要作用是提供沉积金属离子Ni2+。提高主盐的浓度, 有利于提高沉积速度, 硫酸镍的浓度的影响如表1。
由表1可知, 在一定浓度范围内, 提高硫酸镍的浓度, 化学镀镍沉积速度增加, 当浓度为30g/l时, 镀速达到最大, 进一步提高其浓度, 镀速反而下降, 这是
由于随着反应的进行, 还原剂次磷酸钠补给不足造成的, 综合考虑镀层外观质
量和耐蚀性, 硫酸镍浓度控制在25-35g/l为宜。
2.2 次磷酸钠的作用与影响
次磷酸钠是化学镀镍铜磷合金体系的还原剂, 提高其浓度, 有利于提高沉积速
度和镀层的含磷量。但当镀液中次磷酸钠浓度过高时, 施镀过程中镀槽中易于出现镍的微粒, 增加了施镀的催化核心, 大大地降低了镀液的稳定性。次磷酸钠的影响见表2:
由表2可知, 次磷酸钠对沉积速度的影响与硫酸镍相似。随次磷酸钠的浓度升高, 镀层沉积速度增大, 镀层中磷含量也随之增大; 而当次磷酸钠浓度增加对氧化
还原电位的影响与镍离子的还原过电位的增加使氧化还原电位降低的影响相当时, 出现极限沉积速度, 随后开始下降, 镀液稳定性变差, 耐蚀性也是如此。综合考虑镀层外观及耐蚀性、沉积速度和镀液的稳定性, 次磷酸钠浓度在宜控制在25-35g/l之间。
2.3 配合剂的影响
配合剂作为镍离子的配合剂, 其主要作用是提高镀液稳定性, 防止镍盐水解生
成氢氧化镍沉淀, 其次本工艺采用次磷酸盐作还原剂, 在施镀过程中, 次磷酸
盐氧化成亚磷酸盐, 导致亚磷酸离子积累, 与游离镍离子结合生成亚磷酸镍沉淀, 加入配合剂使之生成镍的配位离子来降低游离镍离子浓度, 防止其产生沉淀。不同配合剂对镀层沉积速度、表面形貌、磷含量、耐蚀性等均有影响。配合剂可采用单元或复合络合剂。一般说来, 螯合效应大的单元配合剂得到的镀层致密、孔隙率小、耐蚀性高, 化学镀镍液中最常见的配合剂主要为羟基乙酸、乳酸、丙酸、丁二酸、苹果酸和柠檬酸等或其相应的盐。为获得高耐蚀性的镀层并保持适中的镀速, 一般采用多种配合剂复合使用的方法。本研究采用两种有机酸及盐作为复合配合剂, 能有效地阻止亚磷酸镍和氢氧化镍沉淀的形成, 两者配合使用能起到良好的缓冲作用, 保证反应能在较平稳的酸度下进行, 减少施镀过程中微粒的生成, 确保镀液的稳定性。其影响如表3。
综合各方面性能, 复合络合剂浓度控制在30～40g/L为宜。
2.4 硫酸铜的作用与影响
硫酸铜作为化学镀镍铜磷合金的主盐, 提供沉积金属铜离子, 其浓度对化学镀镍-铜-磷合金镀层质量影响如表4。
由表4可知, 硫酸量铜浓度增加, 镀速缓慢下降, 这是因为少量铜盐的加入, 具有稳定剂的作用, 抑制了沉积反应的进行, 综合考虑沉积速度和镀层的耐蚀性, 硫酸铜浓度控制在0.05-0.1g/L为宜。
2.5 光亮剂的选择
为了提高化学镀镍铜磷合金镀层的装饰性, 光亮剂的选择是本研究的另一个重点, 它能减少镀层晶粒的尺寸、增加镀层的延展性能, 使镀层表面达到光亮。本实验采用的初级光亮剂是糖精, 根据电镀光亮镍的成功经验, 选择光亮镀镍中间体进行实验研究。经过对光亮剂PPS、 PME、 BEO、 PA、 DEP、 PAP等电镀镍光亮剂进行研究, 均能使化学镀镍铜磷合金镀层结晶细致均匀, 具有良好的光泽, 且有一定的镀速, 但不能达到镜面光亮, 装饰效果欠佳, 因此单独使用一种镀镍中间体不能满足要求。在化学镀化学镀镍铜磷合金镀液中单独加入各种无机盐( 如硫代硫酸盐、醋酸铅、碘酸钾、硫酸镉、硫酸高铈、硫酸铋等) , 能增加镀层的光泽, 但色泽不清亮, 加入量偏高, 沉积速度下降太快。综合两者的出光效果, 将无机盐与镀镍中间体混合使用, 以期获得镜面光亮镀层, 其实验结果如表5所示。
钢铁的化学镀镍磷
钢铁的化学镀镍磷 金属1002 陈浩 3100702039 摘要：本文简要介绍了钢铁化学镀镍磷的原理与工艺流程，简述了镀层的性能及技术指标，随之分析了影响镀层性能的主要因素，并据此给出了工艺中的除锈配方和镀液配方，最后对试验参数进行了测定与比较，得出了一定的结论。 关键词：化学镀镀镍磷表面强化耐磨耐腐蚀性 一．前言 化学镀镍磷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，并且随着人们对这一化学镀特性的认识，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，化学镀镍磷能够显著提高设备的耐磨、耐蚀性能，延长其寿命，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。 二．实验原理 化学镀镍磷合金是一种在不加电流的情况下，利用还原剂在活化零件表面上自催化还原沉积得到镍磷镀层的方法。其主要反应为应用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。 以次磷酸钠为还原剂的化学镀镍磷工艺，其反应机理，现普遍被接受的是“原子氢态理论”和“氢化物理论”。下面介绍“原子氢态理论”，其过程可分为以下四步： 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。 H 2PO 2 -+H 2 O→HPO 3 -+2H+H-
化学镀镍磷合金最新进展
化学镀镍磷合金研究进展 摘要：化学镀镍磷合金镀层由于其优良的耐磨耐蚀、无磷和镀层均匀等特性，在许多领域得到广泛应 用。本文综述了化学镀镍磷合金在各方面的研究进展，对化学镀镍磷工艺、沉积过程及沉积机理、镀层组织结构、性能及应用作了详细论述。 关键词化学镀，镍磷合金，组织结构，性能 Abstract Electroless despite of nickel phosphorus alloy has been widely used in diverse fieldsfortheiruniquecombinationsofpropertiessuchasrestistance,corrosionesistance,non-magnetism and uniformity of coating thick-ness. Research development of electroless Ni-P deposit on various aspect is summarized in this paper.Special attention has been focused on deposition process,depositionmechanism,microstructure,as well as some properties and applications of the despoists. Key words Electrolessdepoists,Ni-P alloy,Microstructure,Property 1概述 化学镀是用还原剂还原溶液中的络合金属离子，在催化活化表面获得所需的金属镀层，而赋予基体材料本身并不具有的表面性能。化学镀具有如下特点:（l）优良的深镀及均镀能力；（2）适用范围广，可在常用金属及经特殊处理的非导体和半导体材料表面沉积出镀层；（3）设备简单，操作方便；（4）镀层致密，无针孔，具有优良的耐蚀性；（5）镀层具有较高硬度和良好的耐磨性；（6）镀层成分可以根据需要改变镀液类型及操作条件来加以选择。化学镀镍由于其独特的沉积特性和优越的物理、化学和力学性能而在石油、化工、航空、航天、电子、计算机、汽车等工业领域获得广泛应用。 目前，得到深人研究及广泛应用的是化学镀镍层。在美国、日本、欧洲等国家都有商品化学镀镍液出售，并已形成门类齐全的商品系列，镍用于化学镀的消耗量每年以15%的速度增长。化学镀镍分Ni一P、Ni一B两类工艺，本文将主要探讨以次亚磷酸钠为还原剂的化学镀Ni一P层的各方面研究。 2化学镀镍磷工艺 60年代初，具有广泛适用性的专利性化学镀镍工艺进人了美国市场，当时的产品都是中等磷含量[5%一8%P（质量分数）]镀层，该镀层通常采用了含硫稳定剂或重金属离子，在各种性能上有一定的局限性。70年代后期到80年代，研究重点转向高磷化学镀镍层[9%一12%P（质量分数）]，该种镀层具有非晶态结构，而赋予镀层极佳的耐蚀性，改善了压应力，延长了疲劳寿命，并具有非磁特性，而深得广大工程技术人员的青睐。近期人们研究发现，低磷镀层[1%一5%P（质量分数）]具有高的镀态硬度和优良的耐碱蚀特性，在许多应用场合可用来代替硬铬及镍硼镀层，特别适用于要求耐磨性而不能经受高温热处理的材料（如铝及铝合金）,显示出广阔的开发应用前景。 化学镀Ni-P工艺按溶液pH值可分为酸性和碱性两大体系，镀液的主要成分是NISO4·6H2O和NaH2PO2·2H2O，同时为了保证镀液稳定和镀层质量，镀液中还必须加入一定量的络合剂、加速剂、稳定剂、光亮剂等。只有在正确选择了各种添加剂及含量的情况下，才能获得优良的化学镀镍工艺，要求工艺不仅有较快的沉积速度，而且镀液稳定性好，使用周期长，同时还要保证镀层优良的使用性能。 3化学镀镍磷沉积过程与沉积机理 3.1化学镀镍磷的沉积速度及镀层组成 化学镀镍沉积反应的动力学同时控制着沉积速率和镀层组成。对于化学镀镍这样一个含有多种化学成分的复杂反应体系，人们广泛研究了各种操作参数及溶液组成对沉积速度和镀
镁合金表面化学镀镍
镁合金表面化学镀镍处理 摘要：本实验研究以硫酸镍为主盐的AZ91镁合金化学镀镍。选择适合的工艺流程、对实验材料进行化学镀镍处理、对化学镀镍层进行宏观或微观形貌观察、测量镀镍层的硬度、检验化学镀镍层的耐蚀性。实验表明，用该工艺能够在AZ91合金表面上生成化学镀镍层，镀层表面为胞状结构而且胞表面的晶界和缺陷较多，化学镀镍层较好地提高了镁合金的耐腐蚀性能，硬度有所提高。 关键词：AZ91D镁合金化学镀镍腐蚀性硬度 The chemical nickel plated of the surface of Magnesium alloy Abstract: The experimental study the nickel plating of Magnesium alloys of AZ91 that the sulfuric acid salt of nickel is the mainly electroless. Select the appropriate process, chemical nickel plating for experimental material, macro-or micro-morphology of electroless nickel deposits, measuring the hardness of nickel-plated, testing chemical corrosion resistance of nickel plating. Experiments show, we can generated plating layer on the surface of the AZ91 alloy with this technology, and the surface of the plating is the cell structure and there are more grain boundaries and defects on the cell surface ,the sulfuric processed chemical nickel plating layer is good to improve the magnesium alloy corrosion resistance, and the hardness is improved. Keywords: AZ91D magnesium alloy electroless nickel plating corrosive hardness t
化学镀镍工艺
化学镀镍工艺 化学镀镍机理： 1)原子氢析出机理。原子氢析出机理是1946年提出的，核心是还原镍的物质是原子氢，其反应过程如下： H2P02-+H20→HP032-+H++2H Ni2++2H→Ni+2H+ H2P02-+H++H→2H20+P 2H→H2 水和次磷酸根反应产生了吸附在催化表面上的原子氢，吸附氢在催化表面上还原镍离子。同时，吸附氢在催化表面上也产生磷的还原过程。原子态的氢相互结合也析出氢气。2）电子还原机理(电化学理论)电子还原机理反应过程如下： H2P02-+H20→HP032-+H++2e Ni2++2e→Ni H2P02-+2H++e→2H20+P 2H++2e→H2 酸性溶液中，次磷酸根与水反应产生的电子使镍离子还原成金属镍。在此过程中电子也同时使少部分磷得到还原。 3）正负氢离子机理。该理论最大特点在于，次磷酸根离子与磷相连的氢离解产生还原性非常强的负氢离子，还原镍离子、次磷酸根后自身分解为氢气。 H2P02-+H20→HP032-+H++H- Ni2++2H-→Ni+H2 H2P02-+2H++H-→2H20+P +1/2H2 H-+H+→H2 分析上述机理，可以发现核心在于次磷酸根的P-H键。次磷酸根的空间结构是以磷为中心的空间四面体。空间四面体的4个角顶分别被氧原子和氢原子占据，其分子结构式为： 各种化学镀镍反应机理中共同点是P-H键的断裂。P-H键吸附在金属镍表面的活性点上，在镍的催化作用下，P-H键发生断裂。如果次磷酸根的两个P-H键同时被吸附在镍表面的活性点上，键的断裂难以发生，只会造成亚磷酸盐缓慢生成。对于P-H键断裂后，P-H间共用电子对的去向，各种理论具有不同的解释。如电子在磷、氢之间平均分配，这就是原子氢析出理论；如果电子都转移至氢，则属于正负氢理论；而电子还原机理则认为电子自由游离出来参与还原反应。因此，可以根据化学镀镍机理的核心对各种宏观工艺问题进行分析解释。 化学镀镍工艺过程 化学镀镍前处理工艺 一：除油：
化学镀镍配方汇编
简述电镀槽液加料方法与溶液密度测定方法 1.电镀生产现场工艺管理的主要内容： 1)控制各槽液成分在工艺配方规范内。遵守规定的化学分析周期。 2)保持电镀生产的工艺条件。如温度、电流密度等。 3)保持阴极与阳极电接触良好。 4)严格的阴极与阳极悬挂位置。 5)保持镀液的清洁和控制镀液杂质。 6)保持电镀挂具的完好和挂钩、挂齿良好的电接触。 2.电镀槽液加料方法：加料要以“勤加”“少加”为原则。 2.1固体物料的补充，某些有机固体料先用有机溶剂溶解,再慢慢加入以提高增溶性。若直接加入往往会使镀液混浊。一般的固体物料,可用镀槽中的溶液来分批溶解。即取部分电镀液把要加的料在搅拌下慢慢加入,待静止澄清,把上层清液加入镀槽。未溶解的部分,再加入镀液,搅拌溶解。这样反复作业,直到全部加完。在不影响镀液总体积的情况下,也可以用去离子水或热的去离子水搅拌溶解后加入镀槽。有些固体料易形成团状,影响溶解过程。可以先用少量水调成稀浆糊状,逐步冲稀以避免团状物的形成。 2.2液体物料的补充，可以用去离子水适当稀释或用镀液稀释后在搅拌下慢慢加入。严禁将添加剂光亮剂的原液加入镀槽。 2.3补充料的时机，加料最好是在停镀时进行。加入后经过充分搅匀再投入生产。在生产中加料,要在工件刚出槽后的“暂休”时段加入。可在
循环泵的出液口一方加入,加入速度要慢,药料随着出液口的冲击力很快分散开来。 2.4加料方法不当可能造成的后果： 2.4 1)如果加入的是光亮剂,则易造成此槽工件色泽差异。 2.4.2)如果加入的是没有溶解的固体料,则易造成镀层毛刺或粗糙。 2.4.3)如果是加入酸调节pH,会造成槽液内部pH不均匀而局部造成针孔。 3.镀液及其它辅助溶液密度的测试方法： 3.1要经常测定溶液的密度，新配制的镀液或其它辅助液,都要测定它的密度并作为档案保存起来供以后对比。镀液的密度一般随着槽龄增加而增加。这是由于镀液中杂质离子、添加剂分解产物等积累的结果,因此可以把溶液密度与溶液成分化验数据一起综合进行分析,判断槽液故障原因以利排除。 3.2溶液密度测定方法，在电镀生产中,常用密度计或波美计测试溶液密度。密度与波美度可以通过下列公式转换。对重于水的液体密度 =145/(145-波美度),波美度=(145x145)/密度,在用波美计测试时,其量程要从小开始试测,若波美计量程选择不当,会损坏波美计。 测试密度不要在镀槽内进行,应取出部分镀液在槽外进行。在镀槽中测试,当比重计或波美计万一损坏,镀液会被铅粒污染。应将待测液取出1.5L左右(用2000mL烧杯),热的溶液可用水浴冷却。然后将样液转移至1000mL直形量筒中,装入量为距筒口约20mm处,就可用比重计测量。 脉冲电镀电源使用须知
镁合金防腐蚀方案汇总
镁合金防腐蚀方案汇总 化学转化处理 镁合金的化学转化膜按溶液可分为：铬酸盐系、有机酸系、磷酸盐系、KMnO4系、稀土元素系和锡酸盐系等。 传统的铬酸盐膜以Cr为骨架的结构很致密，含结构水的Cr则具有很好的自修复功能，耐蚀性很强。但Cr具有较大的毒性，废水处理成本较高，开发无铬转化处理势在必行。镁合金在KMnO4溶液中处理可得到无定型组织的化学转化膜，耐蚀性与铬酸盐膜相当。碱性锡酸盐的化学转化处理可作为镁合金化学镀镍的前处理，取代传统的含Cr、F或CN等有害离子的工艺。化学转化膜多孔的结构在镀前的活化中表现出很好的吸附性，并能改镀镍层的结合力与耐蚀性。 有机酸系处理所获得的转化膜能同时具备腐蚀保护和光学、电子学等综合性能，在化学转化处理的新发展中占有很重要的地位。 化学转化膜较薄、软，防护能力弱，一般只用作装饰或防护层中间层。 阳极氧化 阳极氧化可得到比化学转化更好的耐磨损、耐腐蚀的涂料基底涂层，并兼有良好的结合力、电绝缘性和耐热冲击等性能，是镁合金常用的表面处理技术之一。 传统镁合金阳极氧化的电解液一般都含铬、氟、磷等元素，不仅污染环境，也损害人类健康。近年来研究开发的环保型工艺所获得的氧化膜耐腐蚀等性能较经典工艺Dow17和HAE有大程度的提高。优良
的耐蚀性来源于阳极氧化后Al、Si等元素在其表面均匀分布，使形成的氧化膜有很好的致密性和完整性。 一般认为氧化膜中存在的孔隙是影响镁合金耐蚀性能的主要因素。研究发现通过向阳极氧化溶液中加入适量的硅-铝溶胶成分，一定程度上能改善氧化膜层厚度、致密度，降低孔隙率。而且溶胶成分会使成膜速度出现阶段性快速和缓慢增长，但基本上不影响膜层的X 射线衍射相结构。 但阳极氧化膜的脆性较大、多孔，在复杂工件上难以得到均匀的氧化膜层。 金属涂层 镁及镁合金是最难镀的金属，其原因如下： (1)镁合金表面极易形成的氧化镁，不易清除干净，严重影响镀层结合力; (2)镁的电化学活性太高，所有酸性镀液都会造成镁基体的迅速腐蚀，或与其它金属离子的置换反应十分强烈，置换后的镀层结合十分松散; (3)第二相(如稀土相、γ相等)具有不同的电化学特性，可能导致沉积不均匀; (4)镀层标准电位远高于镁合金基体，任何一处通孔都会增大腐蚀电流，引起严重的电化学腐蚀，而镁的电极电位很负，施镀时造成针孔的析氢很难避免; (5)镁合金铸件的致密性都不是很高，表面存在杂质，可能成为
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铝合金化学镀镍 前言：所谓化学镀就是指不使用外电源，而是依靠金属的催化作用，通过可控制的氧化—还原反应，使镀液中的金属离子沉积到镀件上去的方法，因而化学镀也被称为自催化镀或无电镀。化学镀液组成一般包括金属盐、还原剂、络合剂、pH缓冲剂、稳定剂、润湿剂和光亮剂等。当镀件进入化学镀溶液时，镀件表面被镀层金属覆盖以后，镀层本身对上述氧化和还原反应的催化作用保证了金属离子的还原沉积得以在镀件上继续进行下去。目前已能用化学镀方法得到镍、铜、钴、钯、铂、金、银、锡等金属或合金的镀层。化学镀既可以作为单独的加工工艺，用来改善材料的表面性能，也可以用来获得非金属材料电镀前的导电层。化学镀在电子、石油化工、航空航天、汽车制造、机械等领域有着广泛的应用。化学镀具有以下优点：表面硬度高，耐磨性能好；硬化层的厚度及其均匀，处理部件不受形状限制，不变形，特别是适用于形状复杂，深盲孔及精度要求高的细小及大型部件的表面强化处理；具有优良的抗耐蚀性能，在许多酸、碱、盐、氨和海水中具有良好的耐蚀性，其耐蚀性要比不锈钢优越的多；处理后的部件，表面光洁度高，表面光亮，不需要重新的机械加工和抛光，可直接装机使用；镀层与基体的结合力高，不易剥落，其结合力比电镀硬铬和离子镀要高；可处理的基体材料广泛。〔1〕 化学镀分类（广义分类）： 1.置换镀（离子交换或电荷交换沉积）：一种金属浸在第二种金属的金属盐溶液中，第一种金属的表面上发生局部溶解，同时在其表面自发沉积上第二种金属上。在离子交换的情况下，基体金属本身就是还原剂。 2.接触镀：将欲镀的金属与另一种或另一块相同的金属接触，并沉浸在沉积金属的盐溶液中的沉积法。当欲镀的导电基体底表面与比溶液中待沉积的金属更为活泼的金属接触时，便构成接触沉积。 3.真正的化学镀：从含有还原剂的溶液中沉积金属〔1〕。 日前工业上应用最多的是化学镀镍和化学镀铜。可以使用化学镀进行表面加工的金属及合金有很多，下面以铝合金镀镍为例进行说明，而铝合金化学镀镍属于化学镀的第三种即真正的化学镀。 铝合金简介 铝合金具有机械强度高、密度小、导热导电性好、韧性好、易加工等特点，因而在工业部门，特别是航空航天、国防工业，乃至人们的日常生活中，都有较广泛的应用。铝合金表面覆盖一层致密的氧化膜，它可将铝合金与周围环境隔离开来，避免被氧化。但是这层氧化膜易受到强酸和强碱的腐蚀，同时铝合金易产生晶间腐蚀，表面硬度低，不耐磨。化学镀是赋予铝合金表面良好性能的新型工艺手段之一，它不仅是其抗蚀性、耐磨性、可焊性、和电接触能得到提高，镀层与铝合金机体间结合力好，镀层外观漂亮，而且通过镀覆不同的镍基合金，可以赋予铝合金各种新性能，如磁性能、润滑性等。〔2〕 铝合金化学镀镍原理： 化学镀镍是利用镍盐溶液在强还原剂次亚磷酸钠的作用下，使镍离子还原成金属镍，同时次磷酸钠分解析出磷，因而在具有催化表面的镀件上，获得镍磷合金镀层。 对于次磷酸钠还原镍离子的总反应可以写成： 3NaH 2PO 2 +3H 2 O+NiSO 4 -----3 NaH 2 PO 3 +H 2 SO 4 +2H 2 +Ni 同样的反应可写成如下离子式： 2 H 2PO 2 -+ Ni2++2H 2 O-----2 H 2 PO 3 -+ H 2 +2H++ Ni 或写成另一种形式：Ni 2+＋H 2 PO 2 -＋H 2 O------H 2 PO 3 -＋Ni＋2H+ 所有这些反应都发生在催化活性表面上，需要外界提供能量，即在较高温度（60≤T≤
镁合金化学镀
论文 课程名称：轻金属表面处理技术班级： 学号： 姓名： 专业：应用化学 成绩：
镁合金化学镀技术研究进展 摘要综述了镁合金化学镀技术的研究历史和现状，重点介绍了镀前处理工序的革新、镀液配方的优化、多元镀以及复合镀技术的开发，在此基础上指出了镁合金化学镀技术今后的发展方向。 关键词镁合金化学镀表面改性 Abstract The development history of electroless planting on magnesium alloy is simply introduced and a review is made on the status of it.The research progress in the pretreatment,bath formula,polybasic and composite coating is focused.On the basic of them,the existing questions and development tendency of the electroless plating on magnesium alloy are indicated. Key words magnesium alloys,electroless plating,surface modification 1.引言 镁作为最轻的金属结构材料，具有密度低、比强度高、弹性模量小、尺寸稳定、易于回收等优势。随着镁加工工艺的改进，特别是环保标准的提高，镁合金逐渐成为继钢铁、铝之后的第三大金属结构材料，在汽车、航空航天、电子等领域有着广阔的应用前景，但是镁合金化学性质活泼，在侵蚀性环境中极易遭受腐蚀破坏，至今没有得到与其资源、性能相匹配的大规模的工业应用，因此，表面防护处理对于镁合金作为结构材料的应用具有十分重要的意义。目前镁合金的表面处理方法主要有化学镀、电镀、化学转化、阳极/微弧氧化、有机涂装等。其中化学镀技术以其设备投资少、不受工件尺寸和形状限制、镀层性能优越等优势日益受到关注。 常规金属的化学镀技术在20世纪40年代由A.Brenner和G.Riddell研制成功。经过几十年的努力，针对铁基、铝基等处理对象，现已解决诸如镀液再生、镀液稳定性、镀层组织结构性能测试等问题。化学镀技术已逐渐趋于成熟，并在航空航天、汽车、石化、机械、矿业、军事、3C等领域得到了广泛应用。 与铁基和铝基材料相比，镁合金属于难镀基材，其化学镀工艺更复杂、更困难。原因如下：①镁化学性质活泼，自氧化薄膜在合金表面迅速生成，妨碍了沉积金属与基底形成金属－金属键，影响镀层/基体的结合强度；②镁在普通镀液中与其它金属离子置换反应剧烈，容易导致沉积的镀层疏松、多孔、结合力差； ③镁合金的基体相和第二相有不同的电极电位，易形成腐蚀微电池，造成基体严重腐蚀，进而导致镀层沉积不均匀；④镁的标准电极电位低，镀层一般呈阴极性，
化学镀镍技术常识
化学镀镍技术常识 化学镀镍工艺在国外发展了40余年，80年代达到开发研究与应用高潮。目前化学镀镍工艺从溶液使用寿命到自动控制和自动补加都达 化学镀镍工艺在国外发展了40余年，80年代达到开发研究与应用高潮。目前化学镀镍工艺从溶液使用寿命到自动控制和自动补加都达到相当高的水平，居于领先地位的Atotech，OMI，日本上村工业(株)、奥野制药工业(株)都有系列化的商品出售。 我国化学镀镍的现代工艺及材料研究起步较晚，八十年代中期才起步，我国的高等学校、研究所投入不少人力和财力，使开发研究上升很快，一下跃升到第三代，第四代。即镍盐+次亚磷酸钠+络合剂+稳定剂(第三代) 镍盐+次亚磷酸钠+复合络合剂+稳定剂+促进剂+缓冲剂+润湿剂(第四代)。工艺性能基本上接近国际水平。 如哈尔滨工业大学的EN化学镍和武汉材保所的HN625化学镀镍都有较高的研究深度和应用面，但大多数在功能上的应用为多，此外南京大学、北京科技大学、南京航空学院等都有相当水平的工艺和材料。 国内开发新的复合化学镀镍工艺，在还原剂研究上，应用二甲胺基硼烷或硼氢化钠，为Ni-B的工业化打下基础，但在工艺的设备研究上与国外仍有较大差距。还没有十分可靠的自动控制系统，自动补加装置作为商品出售。限制了化学镀镍工艺的扩大应用。 最近几年光亮化学镀镍工艺得到许多电镀厂的青睐，浙江恩森公司从境外带进来的JS-934超光亮化学镀镍就是一个具有镀速高，循环使用寿命长，镀层外观白亮的工艺，在深圳获得大面积应用，它的特点： ①溶液稳定性好，可以循环使用，使用寿命达到8-10循环，1个循环的含义是每升镀液将全部镍镀出再补充到原来的镍含量称为1 M.T.O.。 ②沉积速度快，达到18-30μm /hr，提高生产效率。 ③镀层外观光亮，具有镜面光泽。 ④镀层防腐性能高。 ⑤对复杂零件具有优异的均镀能力。 ⑥镀层孔隙率低。 ⑦操作简单，使用方便。 ⑧优异的耐磨性能，经热处理后镀层硬度可达1050 VHN。 * |5 n8 k9 V, A化学镀镍适用于大多数材料的零部件，如钢铁、铸铁、铝合金、铜及铜合金、不锈钢、钕铁硼粉末烧焙件、钛合金以及塑料、陶瓷等非金属材料。广泛应用在计算机的硬磁盘、石油机械、电子、汽车工业、办公机器以及机器制造工业。'
低磷化学镍配方与超低磷化学镀镍工艺
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。 2. 还原剂 还原剂的范围是20-40g/L,在正常的不需要额外添加 NI-1166C。
化学镀镍(无解电镀镍介绍)
化学镀镍介绍 化学镀镍的定义与分类 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新的成膜技术。 化学镀镍所镀出的镀层为镍磷合金，按其磷含量的不同可分为低磷、中磷、高磷三大类，磷含量低于3%的称为低磷，磷含量在3-10%的为中磷，高于10%的为高磷，其中中磷的跨度比较大，一般我们常见的中磷镀层为6-9%的磷含量。 当然，本站主要介绍的是化学镀镍磷合金，有时为了方便我们简称化学镀了，而且EN也是化学镀镍简称。但化学镀不仅此一种镀种，比较成熟的还有化学镀铜，化学镀金，化学镀锡，还有一种复合镀层。其它镀种的市场占有量不足总量的1%，本站不做重点介绍。 化学镀镍的特点与发展简史 化学镀镍的历史与电镀相比，比较短暂，在国外其真正应用到工业仅仅是70年代末80年代初的事。 1844年，Wurtz发现金属镍可以从金属镍盐的水溶液中被次磷酸盐还原而沉积出来。经过了很多年1911年Bretau等研究者发表了有关次磷酸盐对镍盐的还原反应的研究的报告。但那时的化学镀镍溶液极不稳定，自分解严重，只能得到黑色粉末状镍沉积物或镍镜附着物镀层，没有实际价值。 化学镀镍技术的真正发现并使它应用至今是在1944年，美国国家标准局的 A.Brenner和G.Riddell的发现，他们发现了克服沉积出粉末状镍的配方，于1946年和1947年两年中发表了很有价值的研究报告。 化学镀镍工艺的庆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。 （国内的化学镀镍发展也十分迅速，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，但这一数字在当时也是极为保守的。据站长推测国内目前每年的化学镀镍浓缩液消耗量在10万吨左右，总市场规模在150亿左右。） 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
化学镀镍磷合金加工
化学镀镍磷合金加工 作者：上传日期： 业务范围：专业从事化学镀镍磷合金加工业务 加工技术：金属表面化学镀NI--P工艺，全面取代电镀处理本公司加工工艺可在钢、铸铁、铝合金、铜合金等材料表面形成光亮如镜的镍 磷合金 镀层，硬度可高达HV1000，相当HRC69，具有很高的耐磨性和耐腐蚀性，镀层结合 力好、厚 度均匀。镀速快，可达20μm/小时。 一、技术特性： 1、耐腐蚀性强：该工艺处理后的金属表面为非晶态镀层，抗腐蚀性特别优良，经硫 酸、盐 酸、烧碱、盐水同比试验，其腐蚀速率低于1cr18Ni9Ti不锈钢。 2、耐磨性好：由于催化处理后的表面为非晶态，即处于基本平面状态，有自润滑性。 因 此，磨擦系数小，非粘着性好，耐磨性能高，在润滑情况下，可替代硬铬使用。 3、光泽度高：催化后的镀件表面光泽度为LZ或▽8-10可与不锈钢制品媲美，呈白 亮不锈钢 颜色。工件镀膜后，表面光洁度不受影响，无需再加工和抛光 4、表面硬度高：经本技术处理后，金属表面硬度可提高一倍以上，在钢铁及铜表面 可达 Hv 570。镀层经热处理后硬度达Hv 1000，工模具镀膜后一般寿命提高3倍以上。
5、结合强度大：本技术处理后的合金层与金属基件结合强度增大，一般在 350-400Mpa条件 下不起皮、不脱落、无气泡，与铝的结合强度可达102-241Mpa。 6、仿型性好：在尖角或边缘突出部分，没有过份明显的增厚，即有很好的仿型性， 镀后不 需磨削加工，沉积层的厚度和成份均匀。 7、工艺技术高适应性强：在盲孔、深孔、管件、拐角、缝隙的内表面可得到均匀镀 层，所 以无论您的产品结构有多么复杂，本技术处理起来均能得心应手，绝无漏镀之处。 8、低电阻，可焊性好。 9、耐高温：该催化合金层熔点为850-890度 二．适镀基材：铸铁、钢铁、铜及铜合金、铝及铝合金，模具钢、不锈钢。 三．化学镀镍磷合金层的性能（国家钢铁产品质量监督检验中心检测） 按GB10125-1997标准规定进行测试，时间为96小时，Nacl浓度50g/l,ph值： 6.5- 7.2，温度：35，按GB6464-86规定评定防护等级，可达9级。 磷含量（质量百分数）：6%-12% 电阻率：60-75μΩ.cm 密度：7.9g/cm3 熔点：860-880℃ 硬度：镀态：Hv500-550(45-48RCH) 热处理后：Hv1000 结合力：400MPa，远高于电镀 内应力：钢上内应力低于7Mpa 本单位生产销售化学镀镍浓缩液、添加剂，光亮剂、浸锌剂、钝化封闭剂等，设计 制作化学镀镍生产线，承揽化学镀镍加工 我厂为客户服务的方式有以下几种： 一、镀覆加工各种工件。
材料表面处理技术之化学镀
材料表面处理技术 ——化学镀 摘要：介绍了化学镀技术的作用原理、工艺特点、分类。总结了化学镀技术的应用状况。 关键词：化学镀；表面处理技术；展望 表面科学是20世纪60年代迅速发展起来的一门新兴边缘学科,它包括表面物理、表面化学和表面工程技术三大分支它从原子、分子角度阐明固体表面的组成、结构和电子状态及其与固体表面物理、化学性质的关系,为表面工程技术提供科学的基础。高新技术的飞速发展对提高金属材料的性能、延长仪器设备中零部件的使用寿命提出了越来越高的要求。而这两个方面的要求又面临高性能结构材料成本逐年上升的问题。为了满足日益快速发展的对材料表面特殊性能的高要求,现在发展了许多表面处理的方法，其中化学镀就是其中一种。 化学镀是指在没有外电流通过的情况下利用化学方法使溶液中的金属离子还原为金属并沉积在基体表面，形成镀层的一种表面加工方法，也成为不通电镀（electroless plating）。美国材料试验协会（ASTMB-347）已推荐使用自催化镀（autocatalytic plating）代替化学镀或不通电镀，即在金属或合金的催化作用下，用控制的化学还原所进行的金属的沉积。习惯上，仍称自催化镀为化学镀。化学镀是以其工艺简便、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新发展。下面我们就发展，现状，前景等方面做简要介绍。 发展历史 化学镀的发展历史实际上主要是化学镀镍的发展史。1844年，Wurtz首先注意到了次磷酸盐的还原机理。1916年，Roux首次使用次磷酸盐的化学镀镍取得第一个美国专利。但以上这些工作并未引起人们的足够重视。直到1944年，美国国家标注局的Brenner和Qiddell 发现并在1946年和1947年发表了相关研究报告，才被认作真正奠基了化学镀基础。他们在研究报告中指出：从次磷酸钠的溶液中进行电
化学镀镍磷实验报告
钢铁的化学镀镍磷 摘要：本文简要介绍了钢铁化学镀镍磷的原理与工艺流程，根据实验结果和实验过程中出现的一些问题，阐述了化学镀镍磷的基本知识，论证了化学镀镍磷的重要作用，得出了这一工艺对钢铁性能改进的重要影响。 关键词：原子氢态理论配方参数测定事项 引言：化学镀镍磷工艺是今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经广泛应用在石油化工、石油炼制、电子能源、汽车、化工等行业。化学镀镍磷能够显著提高设备的耐磨，耐蚀性能，延长其寿命，在碳钢、铸铁、有色金属这些方面也具有重要的意义。 一、实验原理 化学镀镍磷合金是一种在不加电流的情况下，利用还原剂在活化零件表面上自催化还原沉积得到镍磷镀层的方法。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。 3P+Ni NiP3 二、工艺及配方
化学脱脂（碱性除油）→热水洗→冷水洗→酸洗→冷水洗→化学镀→冷水洗→滴上酒精溶液→干燥→检测 1、碱性除油 碱性化学除油溶液配方及参数 2、酸洗 将钢材浸入5％的稀硫酸溶液中0.5-1min。 3、化学镀镍磷溶液 化学镀镍磷溶液的配方及参数 镀液的配置过程如下： （1）用分析天平称取12.623g硫酸镍，9.986g次磷酸钠，12.548g乳酸，5.125g 硼酸，分别用少量的蒸馏水溶解； （2）将已完全溶解硫酸镍溶液，在不断搅拌下倒入有硼酸与乳酸组成的溶液中； （3）将完全溶解的次磷酸钠溶液，在强烈搅拌下倒入前面已配好的溶液中；（4）用蒸馏水稀释至500mL； （5）用稀硫酸或氢氧化钠稀液调整pH值； （6）将配好的溶液放入水浴炉中加热至实验要求温度。 在化学镀液到温后将工件放入镀液中1小时，使工件表面获得理想的镀层。 取两个已镀工件分别放入350℃，250℃箱式电阻炉保温半小时进行镀后处理。
镀镍工艺
镀镍工艺 一、镀镍概述 在零件上镀镍可以使零件具有优良的耐蚀性、耐磨性、可焊性以及高硬度等优点，满足零件的使用要求，提高零件的使用寿命。 镀镍通常可以采用化学镀镍，也可以采用电镀或刷镀。化学镀与电镀相比具有显著的优点：1.具有广泛的覆盖能力，对于复杂零件的各个部位可以得到较均匀的镀层；2.具有比电镀优良得多的深镀能力，可以大大地减少镀件盲孔、深孔内的无镀层现象。 刷镀是最近几年发展起来的一种新工艺，它的最大优点是不用镀槽，而且沉积速度较快。由于它设备筒单，操作方便，可以选择多种镀层，而且具有较高的结合强度等优点，所以在航空、船舶、铁路、电子及机械和各种车辆的维修中广泛应用，是目前国家推广的一种新工艺。 但是，刷镀在很多场台下，如修理大批量、大面积镀层的一些零件，生产率显然不是很高，而且同化学镀相比较，刷镀的镀层深镀也明显不如化学镀。而且化学镀镍层具有比电镀和刷镀优良得多的耐蚀性、耐磨性、可焊性以及镀层厚度均匀、硬度高等优点。 化学镀镍通常是在高温（70?90C）下操作，虽然镍的沉积速度较快，但工艺控制困难，能耗高，镀液易挥发、稳定性差，次亚磷酸盐的利用率低；同时高温操作对软化点低和高温下易变形的材料（如塑料等）施镀，会引起基体的变形和改性，这就限制了它的进一学镀镍研究的重要方向之一，也是一个备受重视的课题。 二、化学镀镍的特点 低温化学镀镍与高温化学镀镲的基础镀液大致相同，但由于温度的降低，根据Arrhenius 方 程，镍的沉积速度将大为降低，因此，低温化学镀镍须在碱性条件下进行，这是低温化学镀镍的一个特点，同时，加速剂显得更为重要，因为在碱性条件下，Ni极易与0H形成溶度积较小的Ni(0H)2沉淀，因而，对络合剂的选择相对高温化学镀
典型的铝及铝合金化学镀镍的工艺
典型的铝及铝合金化学 镀镍的工艺 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998
一、典型的铝及铝合金化学镀镍的工艺 铝零件除油浸蚀第一次浸锌硝酸退除第二次浸锌化学镀镍 二制程说明 1）除油 铝是一种活泼金属，与酸碱都能剧烈反应，因此相比钢铁基体铝的除油溶液碱性不能太强，以免对铝基体产生过度的腐蚀。因此除油的配方中氢氧化钠的含量一般较低，以磷酸钠、硅酸钠和碳酸钠为主。 除油液中的硅酸钠对铝很好的作用，即使除油液温度较高，除油时间较长，铝的腐蚀也很小，因此可以用于零件精度较高的除油，但是含硅酸盐的碱液必须彻底清洗干净，否则，残留的硅酸盐在浸蚀时遇酸会生成不溶于水的、难以去除的硅酸膜，造成镀层结合力不强，除油最好先用热水清洗、再用冷水，而且应尽快清洗。在除油的过程中，切忘高温碱液因增发而干结在零件上，从而导致零件腐蚀。 2）浸蚀 浸蚀是前处理中重要的工序。其目的是为了进一步去除铝表面的缺陷，并从铝合金表面去除各种合金元素和杂质，形成均匀的铝表面，为后一道工序提供良好的底材。铝合金中含有铜、镁、硅、锰和锌等合金元素。如果不能去除干净，在这些合金成份上不能直接化学镀镍，容易产生结合力不强或针孔。 浸蚀可以用碱浸蚀或酸浸湿。用酸浸蚀对铝的腐蚀小，不仅不可保证表面的光洁度，而且由于合金元素去除较彻底，所达的结合里较高。 酸性浸蚀的腐蚀远低于碱性浸蚀，由于合金的腐蚀一般驶电化学腐蚀，合金元素与铝元素基体形成原电池，浸蚀发生在合金元素的周围，当浸蚀严重时容易产生毛细孔洞，这种空洞进入的溶液很难清洗，当溶液进入化学镍溶液时，空洞中的脏污会慢慢溢出，轻则造成镀层粗糙，重则引发针孔起泡。对于有些合金采取碱性浸蚀的效果更好。另外对于表面光洁较差或者经加工车削后有螺纹的零件，碱性浸蚀有助于去除化学镍难以完整覆盖的毛刺和锐边。此外，碱性浸蚀有助于在氧化严重的铸件上获得更薄、更均匀的去除氧化膜的新鲜表面。 3）第一次浸锌 化学镀镍时，铝的表面有一层致密的氧化膜，这层膜大约有5~20um，不去除它就很难形成很的镀层。就氧化层本身来说，去除并不困难，问题是在去除氧化膜后的表面与空气接触的表面会迅速形成氧化膜，浸锌的目的一方面是去除这层氧化膜，另一方面是去除氧化膜的同时再铝的表面形成锌的置换层，起阻挡作用，使去除了氧化膜的表面与大气隔绝，免受氧化。浸锌溶液多为强碱溶液，是将氧化锌溶解在浓的氢氧化钠的溶液中，生成锌酸钠： 2NaOH+ZnO==Na2ZnO2+H2O 当铝零件浸入这一零件时，表面的氧化层会被强碱溶解 Al2O3+2OH-==2AlO2-+H2O 暴露出来的铝会与锌酸钠反应，发生如下置换反应： 2Al+3ZnO22-+2H2O==3Zn+2AlO2-+4OH- 浸锌溶液的配合中加入少量的金属盐，是为了与置换了的锌产生合金化作用，改变锌层的晶体学结构，获得细小的晶粒。更重要的是可以改善锌层与各种铝合金的结合力。 浸锌在室温下进行，第一次浸锌一般为30~50s。浸锌以后，原来白色的表面被一层均匀的灰色锌层所代替。 硝酸退除 第一次浸锌获得的锌层一般比较粗糙，覆盖不完全，而且浸锌时对基体的腐蚀可能又使合金加杂物暴露出来。为了得到较均匀的浸锌层，一般要用体积比为1：1的硝酸退出，进行第二次浸锌。 5）第二次浸锌 经过硝酸退除，进一步纯化了铝的基体，露出更均匀的富铝表面。第二次浸锌就可以获得更好更薄更均匀更致密的浸锌层。第二次浸锌层如果发现色泽不均匀或色斑，需要重新退除，再浸锌。第二次浸锌与第一次相同，也可以是同一缸，但浸锌的时间更短，一般15~20s。 浸锌后的锌酸盐溶液是碱性很强的溶液，对铝有相当强的腐蚀作用。浸锌的时候首先溶解掉铝表面的氧化膜，进而又腐蚀晶界处和合金元素周围的容易形成如浸蚀一节所述的毛细孔洞，成为镀层与基体结合的隐患。因此，浸锌与除油、浸蚀一样，十分之一不使铝基体产生腐蚀。 为了避免出现腐蚀，对于像计算机那样的表面质量要求很高，镀层不允许出现缺陷的场合，可以采用酸性浸锌法来替代碱性浸锌，酸性浸锌与前述的酸性浸蚀一样，对铝基体的腐蚀要小的多，也用两次浸锌，但第一次浸锌退除不用硝酸，而用氧化性弱酸容液，因为硝酸盐带入会沾污酸性浸锌溶液，造成结合力问题，第二次浸锌的时间也比第一次浸锌的时间要短，但两次浸锌的时间都比相应得碱性锌酸盐浸