化学镀镍磷合金镀层封孔处理工艺及性能

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。

化学镀镍磷合金技术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，并且随着人们对这一化镀特性的认识，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，并且成功地为许多厂家进行了施镀。

经用户实际应用，能提高设备的耐磨、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阴离子碰撞时，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，另外次亚磷酸阴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，还具有较高的光洁度。

（2）镀层附着力好镀层在钢体上产生压应力（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属非晶态不存在晶界、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，镍—磷镀层均匀性好，拉应力小，致密性好，为防腐蚀提供了理想的阻挡层。

化学镀镍磷合金工艺研究王孝镕顾慰中摘要化学镀镍磷合金由于其优良的性能在工业上得到了广泛应用。

为改进传统工艺所存在的不足，采用乳酸-柠檬酸混合络合剂体系研究了络合剂、温度、pH值及稳定剂对沉积速度的影响。

优选出一种最佳工艺。

该工艺稳定、沉积速度高、成本低，所得镀层平整、光亮、孔隙率低、硬度高，具有很好的应用价值。

关键词: 化学镀镍磷合金Study of Electroless Nickel-Phosphorus Plating ProcessWANG Xiaorong GU WeizhongAbstract: Electroless nickel-phosphorus alloy deposits have been widely adopted in industries for theirexcellent properties. In view of the weaknesses of traditional techniques, acidic system with mixed complexant of latic acid and sodium citrate was adopted. The effect of complexant, temperature, pH value and stabilizer on deposition rate was studied. A process has been optimized with strengths such as high stability, fast plating rate, low cost, smooth and bright deposits, low porosity and high hardness.Keywords: electroless plating, nickel-phosphorus1 引言化学镀镍磷含金由于其优良的耐磨、耐蚀、磁屏蔽性以及适用于各种材料(包括非金属材料)的复杂零件的施镀，已广泛应用于航空、航天、电子、石油和化工等工业。

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。

电镀镍磷合金电镀镍磷合金是一种常见的电化学表面处理技术，被广泛应用于不锈钢、铜、铁等材料的防腐蚀、耐磨损和美观提升等方面。

本文将深入探讨电镀镍磷合金的工艺过程、优势、应用领域和注意事项。

电镀镍磷合金是一种通过在金属表面沉积镍和磷元素形成镍磷合金涂层的方法。

其工艺过程主要包括预处理、活化、电镀和后处理等步骤。

首先，需要对材料表面进行清洗、脱脂和除锈等预处理工序，确保表面干净和光滑。

接下来，通过在酸性溶液中进行活化处理，使金属表面形成活性中间体，为镍磷合金的吸附和沉积提供条件。

然后，使用电镀槽进行电镀操作，通过电流使镍和磷离子在金属表面还原沉积，形成均匀、致密的镍磷合金涂层。

最后，对电镀后的工件进行清洗、烘干和涂覆等后处理步骤，以保护涂层和提高其耐腐蚀性能。

电镀镍磷合金具有许多优势，使其在众多领域得到广泛应用。

首先，由于镍磷合金涂层具有良好的耐腐蚀性能，能够有效防止金属材料在潮湿、酸碱环境中的腐蚀。

其次，镍磷合金涂层硬度高，具有出色的抗磨损性能，能够有效延长材料的使用寿命。

此外，电镀镍磷合金还具有导电性能良好、涂层厚薄均匀、表面光滑等特点，使其在电子、航空、汽车、医疗设备等行业广泛应用。

在应用电镀镍磷合金时，也需要注意一些事项。

首先，需要根据不同材料和特定需求选择不同的电镀工艺参数，以确保获得理想的涂层性能。

其次，作为一种化学处理技术，电镀液中的化学成分、温度和PH值等因素都会对电镀效果产生影响，因此需要进行适当的监测和调整。

此外，还应注意电镀液的储存和使用条件，避免出现雾化、析气和金属杂质等问题，影响涂层质量。

最后，应合理控制电镀涂层的厚度，防止过厚导致裂纹和内应力增大，影响涂层的结合力和稳定性。

综上所述，电镀镍磷合金作为一种广泛应用的电化学表面处理技术，通过将镍和磷元素沉积到金属表面，形成具有优异性能的镍磷合金涂层。

其工艺过程简单，应用领域广泛，能够在防腐蚀、耐磨损和美观提升等方面发挥重要作用。

6063铝合金化学镀镍-磷合金镀层的性能李兴奎【摘要】以6063铝合金为基体进行化学镀Ni-P合金镀层,镀液组成和工艺条件为:NiSO4·6H2O 25～28 g/L,NaH2PO2·H2O 20～25 g/L,NH4HF2 20～23g/L,CH3COONa·3H2O 15～20 g/L,C6H8O78g/L,KIO3 0.1 g/L,温度(80±2)℃,pH 5.5～6.0,时间2h.表征了Ni-P镀层的形貌、结构、结合力、孔隙率以及耐蚀性等性能.结果表明,Ni-P镀层表面致密,呈非晶态,厚度为15μm,显微硬度为476 HV,结合力良好,耐蚀性明显优于基体.【期刊名称】《电镀与涂饰》【年(卷),期】2014(033)013【总页数】3页(P550-552)【关键词】铝合金;镍-磷合金;化学镀;结构;显微硬度;结合力;耐蚀性【作者】李兴奎【作者单位】四川建筑职业技术学院材料工程系,四川德阳618000【正文语种】中文【中图分类】TG153.26063铝合金具有抗拉强度高、条件屈服强度高、伸长率高等优点，但其耐酸、碱和盐腐蚀的性能较差，并且硬度低、耐磨性差，严重阻碍了其应用。

因此，在一些场合需要对其进行表面处理以提高耐蚀性。

采用电镀、化学转化、涂装、高能束表面改性等技术可防止或减缓铝合金的腐蚀，其中化学镀 Ni–P具有耐蚀性和耐磨性优异、结合力好、硬度高等优点，已成为很多金属及合金的常用表面防护方法[1-4]。

有关铝合金化学镀镍的报道也较多[5-9]。

贺忠臣等[10]研究了热处理温度对6063铝合金化学镀镍层耐蚀性的影响。

刘开云[11]研究了高压阳极氧化及中温直接化学镀镍对6063铝合金性能的影响。

冯立明等[12]针对6063铝合金开发了一种仅包含脱脂、浸锌及水洗等前处理工序的化学镀镍磷合金工艺，所得镀镍层光泽度高、结合力强、颜色稳定、结构致密，磷含量在10%～12%之间，镀态硬度在500 HV以上，远高于阳极硬质氧化层。

镍磷化学镀镍磷化学镀是一种常用的表面处理技术，可以在金属表面形成一层均匀且具有良好性能的镍磷合金保护层。

本文将对镍磷化学镀的原理、工艺以及应用进行详细阐述。

镍磷化学镀是一种通过电化学方法在金属表面形成镍磷合金保护层的技术。

它主要通过在镀液中加入适量的镍盐和磷化合物，利用外加电流的作用，将金属离子还原成纯镍和磷，从而在金属表面形成一层镍磷合金保护层。

镍磷合金保护层不仅具有良好的耐腐蚀性能，还具有较高的硬度和良好的润滑性，可以提高金属件的耐磨损性能和润滑性能。

镍磷化学镀的工艺包括镀液配制、预处理、镀液调节、电镀、后处理等几个步骤。

首先，需要根据镀件的材质和要求配制合适的镀液。

镀液的成分应根据不同的应用场景进行调整，通常包括镍盐、磷化合物、缓冲剂、络合剂等。

其次，对镀件进行预处理，包括去油、去污、酸洗等步骤，以确保金属表面的清洁度和粗糙度。

然后，通过调节镀液的温度、pH值、电流密度等参数，使其达到最佳电镀条件。

在电镀过程中，金属离子会在阴极上还原成纯镍和磷，形成镍磷合金保护层。

最后，还需要进行后处理，包括洗涤、干燥、烘烤等步骤，以增强镀层的附着力和耐腐蚀性能。

镍磷化学镀具有广泛的应用领域。

首先，镍磷合金保护层具有较好的耐腐蚀性能，可以保护金属件不受氧化、腐蚀等环境因素的侵蚀，延长其使用寿命。

因此，镍磷化学镀广泛应用于汽车、航空航天、电子电器等行业的零部件和设备中。

其次，镍磷合金保护层还具有较高的硬度和良好的润滑性，可以提高金属件的耐磨损性能和润滑性能。

因此，镍磷化学镀也广泛应用于摩擦副、滑动轴承等设备中，以减少磨损和摩擦。

此外，镍磷化学镀还可以用作金属修复和修饰的手段，可以修复金属件的表面缺陷和损伤，提高其外观质量。

值得注意的是，镍磷化学镀虽然具有许多优点，但也存在一些问题。

首先，镍磷化学镀过程中会产生一定的废液和废气，这对环境造成一定的污染。

因此，在使用镍磷化学镀技术时，需要采取相应的措施来处理废液和废气，以减少对环境的影响。

化学镀镍（EPN）工艺技术ENP俗称化学镀镍或自催化镀镍或镍磷镀及无电镀镍，是一种用化学的方法，在金属表面沉积出十分均匀、光亮、坚硬的镍磷（硼）合金镀层的表面处理工艺技术。

它具有高均匀性、高结合强度、高耐磨性、高耐腐蚀及绿色环保等品质特征。

化学镀镍（ENP）工艺技术ENP（Electroless Nickel plating）工艺是一种用非电镀（化学）的方法，在零部件表面沉镀出十分均匀、光亮、坚硬的镍磷硼合金镀层的先进表面处理工艺。

它兼有高匀性、高结合强度、高耐磨性、高耐腐蚀性和无漏镀缺陷及仿真性极好六大优点，其综合性能优于电镀铬。

在很多环境介质中甚至比不锈钢更耐腐蚀，用来代替不锈钢可以降低工件成本。

在工艺方面，化学镀镍是靠化学方法形成镀层，不受零件形状和尺寸的限制，任何复杂形状的零件各部位镀层厚度均匀一致，施镀过程中厚度精度为±2μm，能够满足各种复杂精密部件的尺寸要求，而且镍合金镀层质密光滑，镀后无需任何加工，还可以反复修镀。

该技术是目前发达国家重点推广的表面处理新技术。

一、ENP的基本原理ENP的基本原理是以次亚磷酸盐为还原剂，将镍盐还原成镍，同时使金属层中含有一定的磷，沉淀的镍膜具有催化性，可使反应继续进行下去。

关于ENP的具体反应机理，目前尚无统一认识，现为大多数人所接受的原子氢态理论是：1、镀液在加热时，通过次亚磷酸根在水溶液中脱氢，而形成亚磷酸根，同时放出生态原子氢，即：H2PO2-+H2O→H2PO32-+H++2[H]2、初生态的原子氢吸附催化金属表面而使之活化，使镀液中的镍离子还原，在催化金属表面上沉积金属镍：Ni2++2[H]→Nio+2H+3、随着次亚磷酸根的分解，还原成磷：H2PO2-+[H]→H2O+OH-+Po镍原子和磷原子共同沉积而形成Ni-P合金，因此，ENP的基本原理也就是通过镀液中离子还原，同时伴随着次亚磷酸盐的分解而产生磷原子进入镀层，形成过饱和的Ni-P固溶体。

化学镀镍ENP 工艺介绍化学镀镍(ENP)工艺介绍2010-07-11 15：36 ENP(Electroless Nickel plating)工艺是一种用非电镀(化学)的方法，在零部件表面沉镀出十分均匀、光亮、坚硬的镍磷硼合金镀层的先进表面处理工艺。

它兼有高匀性、高结合强度、高耐磨性、高耐腐蚀性和无漏镀缺陷及仿真性极好六大优点，其综合性能优于电镀铬。

在很多环境介质中甚至比不锈钢更耐腐蚀，用来代替不锈钢可以降低工件成本。

在工艺方面，化学镀镍是靠化学方法形成镀层，不受零件形状和尺寸的限制，任何复杂形状的零件各部位镀层厚度均匀一致，施镀过程中厚度精度为±2μm，能够满足各种复杂精密部件的尺寸要求，而且镍合金镀层质密光滑，镀后无需任何加工，还可以反复修镀。

该技术是目前发达国家重点推广的表面处理新技术。

一、ENP的基本原理ENP的基本原理是以次亚磷酸盐为还原剂，将镍盐还原成镍，同时使金属层中含有一定的磷，沉淀的镍膜具有催化性，可使反应继续进行下去。

关于ENP的具体反应机理，目前尚无统一认识，现为大多数人所接受的原子氢态理论是：1、镀液在加热时，通过次亚磷酸根在水溶液中脱氢，而形成亚磷酸根，同时放出生态原子氢，即：H2PO2-+H2O→H2PO32-+H++2[H]2、初生态的原子氢吸附催化金属表面而使之活化，使镀液中的镍离子还原，在催化金属表面上沉积金属镍：Ni2++2[H]→Nio+2H+3、随着次亚磷酸根的分解，还原成磷：H2PO2-+[H]→H2O+OH-+Po镍原子和磷原子共同沉积而形成Ni-P合金，因此，ENP的基本原理也就是通过镀液中离子还原，同时伴随着次亚磷酸盐的分解而产生磷原子进入镀层，形成过饱和的Ni-P固溶体。

二、ENP工艺特点1、该工艺从原料到操作对环境无毒无污染，属于环保型表面处理工艺。

2、属于热化学镀，靠化学反应在零件表面生成镀层。

3、工艺独特，对任何复杂形状的零件，只要浸到镀液，就能获得各个部位完全均匀一致的镀层(彻底弥补了电镀工艺的漏镀缺陷)。

化学镀镍磷合金镀层封孔工艺及耐蚀性能研究的开题报告题目：化学镀镍磷合金镀层封孔工艺及耐蚀性能研究研究背景和意义：随着工业化的不断发展，金属材料的使用越来越广泛。

但是对于金属材料，腐蚀是一个不可避免的问题，尤其是在湿润和高温环境下，金属材料的腐蚀速度更快。

因此，开发一种具有优异耐蚀性能的金属涂层成为一个研究热点，其中化学镀镍磷合金镀层因其具有优异的耐腐蚀性能和抗磨损性能被广泛应用于多个领域。

封孔工艺是加强化学镀镍磷合金镀层耐腐蚀能力的关键。

因此，对于化学镀镍磷合金镀层封孔技术的研究，对于提高其性能和扩大应用范围具有重要的意义。

研究内容：本研究主要从以下两个方面展开：1. 基于化学镀镍磷合金镀层结构和性能特点，设计一种合适的封孔工艺，研究封孔工艺对于镀层结构和性能的影响。

2. 对于封孔化学镀镍磷合金镀层的耐蚀性能进行测试和分析，探究封孔化学镀镍磷合金镀层的耐蚀性能水平及其提高方法。

研究方法：1. 通过文献调研和实验，确定化学镀镍磷合金镀层的最佳封孔工艺。

2. 通过SEM检测、XRD分析、EDX分析等方法，研究封孔工艺对于化学镀镍磷合金镀层的微观结构和组成的影响。

3. 通过腐蚀实验等方法，测试封孔化学镀镍磷合金镀层的耐蚀性能，并对比分析其与未封孔化学镀镍磷合金镀层的耐蚀性能。

预期成果：本研究预期可以获得以下成果：1. 设计出一种适用于化学镀镍磷合金镀层的优化封孔工艺。

2. 研究封孔工艺对于化学镀镍磷合金镀层微观结构和组成的影响。

3. 探究封孔化学镀镍磷合金镀层的耐蚀性能水平及其提高方法。

参考文献：1. Wang Z H, Sun Y, Qiao C, et al. Dependence of structure, morphology and electrochemical performance of Ni-P coatings on preparation method[J]. Surface and Coatings Technology, 2017, 321:160-166.2. Yang L, Chen Y, Zhong L, et al. Enhancing the corrosion resistance of porous Ni-P by sealing with polyvinyl alcohol[J]. Applied Surface Science, 2017, 406:62-66.3. Zhang Y, Zhao X, Ma J, et al. Influence of Different Post-Treatment Methods on the Corrosion Resistance of Electroless Ni-P Alloy Plating[J]. Journal of Materials Engineering and Performance, 2018, 27(1):106-113.。

化学镀镍-磷合金层表面化学镀金工艺及其性能刘海萍;毕四富;王尧【摘要】采用化学镀镍-磷/化学镀钯/置换镀金(ENEPIG)工艺获得镍/钯/金组合镀层,对比分析了它与化学镀镍/置换镀金(ENIG)、化学镀镍/化学镀金(ENEG)工艺的相关沉积特征及镀层耐蚀性能.镀金过程中开路电位和沉积速率均发生明显的变化,反映了基体电极表面状态的变化.ENEG工艺的化学镀金过程中的平台电位最正,沉积速率最快.与ENIG工艺的置换镀金相比,ENEPIG工艺中置换镀金的平台电位更正,对基体的腐蚀也更慢,所得置换镀金层更致密,具有良好的耐腐蚀性能.综合对比ENIG、ENEG、ENEPIG工艺所得3种镀层,ENEPIG工艺的镀层性能最优.%A nickel/palladium/gold composite coating was obtained by electroless nickel plating followed by electroless palladium plating and immersion gold plating (ENEPIG) successively.The related deposition properties of ENEPIG,ENIG (electroless nickel plating/immersion gold plating) and ENEG (electroless nickel/gold plating),as well as the corrosion resistance of their coatings were compared.Both open circuit potential and deposition rate during the gold plating change obviously,which reflects the change on the surface of substrate.The electroless gold plating in ENEG process has the highest potential platform and deposition pared with the immersion gold plating in ENIG process,the immersion gold plating in ENEPIG process has a higher potential platform and a lower corrosion rate of substrate.The obtained immersion gold coating is more compact and resistant to corrosion.It is found that the coating obtained by ENEPIG process has the best performances through a comprehensive comparisonamong the three kinds of coatings obtained by ENIG,ENEG and ENEPIG processes.【期刊名称】《电镀与涂饰》【年(卷),期】2017(036)019【总页数】4页(P1025-1028)【关键词】化学镀;置换;镍-磷合金;金;钯;耐蚀性【作者】刘海萍;毕四富;王尧【作者单位】哈尔滨工业大学(威海)海洋科学与技术学院,山东威海264209;哈尔滨工业大学(威海)材料科学与工程学院,山东威海264209;哈尔滨工业大学(威海)海洋科学与技术学院,山东威海264209【正文语种】中文【中图分类】TQ153.2;TG150化学镀镍/置换镀金(ENIG)镀层具有优良的耐蚀性、热稳定性和可焊性,在电子产品表面处理中得到广泛应用.但置换镀金时容易对化学镀镍-磷合金镀层造成过腐蚀,导致微电子产品后续焊接失效,这制约了ENIG技术的发展与应用[1-3].为了减缓置换镀金时对Ni-P合金的腐蚀,国内外研究者进行了许多工作.如采用耐腐蚀性较好的高磷化学镀镍-磷合金,采用中性、低温的置换镀金液,在置换镀金液中添加硫脲等还原剂或聚乙烯亚胺类缓蚀剂[4-5],开发半置换半还原的复合镀金层[6-7],等等.这些方法虽然在一定程度上减轻了镍-磷合金的腐蚀,但并不能杜绝上述问题.化学镀镍/化学钯/置换镀金技术(ENEPIG)是在化学镀 Ni-P层与置换镀金层之间增加化学镀钯的工艺.化学镀钯层一方面可以避免镀金液对Ni-P合金的腐蚀,防止"黑盘"的发生;另一方面,钯层作为阻挡层,能够防止后续热处理时Ni-P层与金层之间的扩散,提高铝线、金线的键合能力[8].因此,ENEPIG工艺具有良好的焊接可靠性,能够满足RoHS的无铅焊接要求,被誉为"万能"镀层,在微电子领域具有很好的应用前景.本文采用课题组前期开发的较稳定的化学镀钯液,以纯铜为基体,通过ENEPIG工艺获得镍/钯/金组合镀层,并对比分析了化学镀镍/置换镀金、化学镀镍/化学镀金等的相关沉积特征及镀层性能.以20 mm X 20 mm的纯铜片为基体,依次进行酸洗、微刻蚀、预浸、活化后化学镀Ni-P合金4 ～5 μm [6],再分别进行置换镀金(IG)、化学镀钯/置换镀金(EPIG)、化学镀金(EG),分别得到 ENIG、ENEPIG 和ENEG镀金试样.置换镀金的配方和工艺为:亚硫酸金钠2 g/L,亚硫酸钠15 g/L,硫代硫酸钠17 g/L,配位剂3 g/L,添加剂 50 mg/L,温度(80 ± 2) °C,pH 7.0.化学镀金液除了增加2 g/L硫脲(还原剂)外,其余参数与置换镀金相同.化学镀钯的配方和工艺为:硫酸钯2 g/L,硫脲2 mg/L,乙二胺四乙酸20 g/L,次磷酸钠15 g/L,磷酸二氢钠12 g/L,温度60 °C,pH 7.0.使用上海辰华CHI604E电化学工作站测量镀金过程中开路电位(OCP)随时间的变化.研究电极为化学镀Ni-P、Ni-P/Pd的铜片(工作面积为1 cm2),辅助电极为铂电极,参比电极为饱和甘汞电极(SCE).使用德国Bruker AXS S4Explorer型X射线荧光光谱仪(XRF)测量金层厚度,计算镀金速率.目视观察镀层的外观和色泽,以德国Zeiss MERLIN Compact型扫描电子显微镜(SEM)观察镀层的微观形貌.分别采用润湿角法(3.5% NaCl溶液)及塔菲尔(Tafel)曲线测量,比较不同镀金试样的耐蚀性.测Tafel曲线前,将待测试片放入丙酮中浸泡5 min,以去除镀层表面油污,再在3.5% NaCl溶液中浸泡15 min以平衡其电极电位,将此平衡电位作为开路电位,以5 mV/s的速率在开路电位的± 300 mV范围内扫描.根据式(1)和式(2)计算镀金层的孔隙率ρ.式中,Rp为极化电阻(单位:Ω.cm2),Rpm为基体的极化电阻(单位:Ω.cm2),Δφ为镀层与基体之间的电位差(单位:V),jcorr为镀层的腐蚀电流密度(单位:µA/cm2),βa为阳极 Tafel斜率,βc为阴极的 Tafel斜率.由图1可知,Ni-P和Ni-P/Pd合金表面金沉积过程的开路电位随时间的变化规律基本相似.随金沉积过程的进行,开路电位先正移,最后达到基本稳定的平台值.ENEG 工艺对应的平台电位最正,约为-0.16 V,ENEPIG、ENIG的平台电位分别在-0.23 V 和-0.30 V左右.ENEG工艺到达平台电位所需时间最短,其次为 ENEPIG.将待镀电极浸入镀金液后会发生 Au+的还原沉积反应,使基体表面逐渐被金层覆盖,导致电极电位正移.到达平台电位的时间越短,表明基体被金层完全覆盖所需时间越短,而平台电位越正,则意味着金层的覆盖率越高[5].因此,在Ni-P合金上化学镀金时所得金层覆盖率比置换镀金层要高;而在Ni-P合金上先进行化学镀钯也有利于提高金层在Ni-P合金表面的覆盖率,从而有助于改善Ni-P合金的不均匀腐蚀等问题.从图2可知,3种工艺的镀金速率在初始阶段都较快,随沉积时间的延长而逐渐降低.沉积时间相同时,ENEG工艺的镀金速率最高,ENEPIG工艺的镀金速率最慢,这与图1的结果吻合.一方面,ENEG工艺中的镀金类型为化学镀金,镀金液中还原剂的存在增强了镀金液的还原能力;另一方面,因Ni/Ni2+与Au/Au+之间的电极电位相差较大,因此ENEG工艺的初始阶段也存在置换镀金过程.因此,ENEG工艺的镀金速率最快.ENIG与ENEPIG两种工艺都是采用置换镀金,其驱动力为金属间电位差,Ni/Ni2+与Au/Au+之间的电位差明显大于Pd/Pd2+与Au/Au+之间的电位差,因此 ENIG工艺的镀金速率比 ENEPIG工艺的镀金速率大.这也表明,与ENIG的置换镀金相比,ENEPIG工艺中的置换镀金过程对基体的腐蚀较小,造成基体过腐蚀的可能性较低.由图3可知,采用不同工艺制备的镀金层均为瘤状结构,结构致密.将3.5% NaCl溶液滴在不同镀层表面测其润湿角,结果见图4.从图4可知,NaCl液滴在Ni-P镀层表面的润湿角为48.92°,在ENIG、ENEG和ENEPIG镀层表面的润湿角则分别为52.72°、65.88°和77.69°.一般而言,润湿角越大,表明 NaCl液滴在镀层表面的吸附性越差[1],镀层的耐蚀性越好.因此,根据NaCl液滴在不同试样表面的润湿角可以初步推断 ENEPIG金镀层的耐蚀性最好,ENEG金镀层次之,ENIG金镀层最差.由图5及表1可知,与Ni-P合金镀层相比,ENIG、ENEPIG、ENIEG工艺镀金层在3.5% NaCl溶液中的腐蚀电位均较正,腐蚀电流密度均较低,表明这3种镀金工艺均可以提高Ni-P合金的耐蚀性.此外,3种工艺镀金层中,ENEPIG工艺镀金层的腐蚀电位最正,腐蚀电流密度和孔隙率最低;ENIG工艺镀金层的腐蚀电位最负,腐蚀电流密度和孔隙率最高.这同样表明ENEPIG工艺镀金层的耐蚀性最好,ENIG镀层的耐蚀性较差.通过对化学镀Ni-P合金层直接置换镀金(ENIG)、化学镀钯后再置换镀金(ENEPIG)和直接化学镀金(ENEG)这3种过程的研究,得出以下结论:(1) 采用ENEG工艺时,由于化学镀金液中含有还原剂硫脲,其镀金速率比ENIG工艺快.(2) 采用ENEPIG工艺时,镀金过程的开路电位比采用ENIG工艺时更正,说明置换镀金液对基体的腐蚀速率明显降低.(3) 在3种镀金工艺中,EPEING工艺所得置换镀金层最致密,孔隙率最小,耐蚀性最优.[ 编辑:周新莉 ]【相关文献】[1] HO C E, FAN C W, HSIEH C W.Pronounced effects of Ni(P) thickness on the interfacial reaction and high impact resistance of the solder/Au/Pd(P)/Ni(P)/Cu reactive system [J].Surface and Coatings Technology, 2014, 259: 244-251.[2] MD ARSHAD M K, JALAR A, AHMAD I.Characterization of parasitic residual deposition on passivation layer in electroless nickel immersion gold process [J].Microelectronics Reliability, 2007, 47 (7): 1120-1126.[3] LIN C P, CHEN C M.Solid-state interfacial reactions at the solder joints employingAu/Pd/Ni and Au/Ni as the surface finish metallizations [J].Microelectronics Reliability, 2012, 52 (2): 385-390.[4] 刘海萍, 李宁, 毕四富.聚乙烯亚胺对置换镀金过程中镍基体腐蚀的影响[J].稀有金属材料与工程, 2009, 38 (6): 1087-1090.[5] LIU H P, LI N, BI S F, et al.Gold immersion deposition on electroless nickel substrates: the deposition process and the influence factor analysis [J].Journal of the Electrochemical Society, 2007, 154 (12): D662-D668.[6] KANZLER M.Plating method: US6911230 [P].2005-06-28.[7] WON Y S, PARK S S, LEE J, et al.The pH effect on black spots in surface finish: electroless nickel immersion gold [J].Applied Surface Science, 2010,257 (1): 56-61. [8] TECK NG B, GANESH VP, LEE C.Impact of electroless nickel/palladium/immersion gold plating on gold ball bond reliability [C] // 2006 International Conference on Electronic Materials and Packaging.[S.l.: s.n.], 2006: 9858124.[9] WANG Y, LIU H P, BI S F, et al.Effects of organic additives on the immersion gold depositing from a sulfite-thiosulfate solution in an electroless nickel immersion gold process [J].RSC Advances, 2016 (12): 9656-9662.[10] NAM N D, BUI Q V, NHAN H T, et al.Effect of Pd interlayer on electrochemical properties of ENIG surface finish in 3.5wt.% NaCl solution [J].Journal of Electronic Materials, 2014, 43 (9): 3307-3316.。

化学镀镍磷合金业务范围：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102-241 Mpa。

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。

聚酰亚胺纤维化学镀镍-磷及其性能李爽;邵惠奇;蒋金华;陈南梁【摘要】在聚酰亚胺(PI)纤维表面化学镀镍-磷合金镀层.采用场发射扫描电子显微镜、能谱仪、X射线衍射仪、微电阻测试仪等表征了其微观形貌、成分、物相组成和导电性.分别通过铜盐加速乙酸盐雾(CASS)试验和冷热循环试验对镍-磷镀层的耐蚀性和结合力进行评判.结果表明:聚酰亚胺纤维化学镀镍-磷后,表面沉积了一层均匀、致密的镍-磷合金镀层,其中镍和磷的质量分数分别为88.32％和8.41％,厚度约为2μm.镀层与纤维结合良好,导电性和耐蚀性优异.【期刊名称】《电镀与涂饰》【年(卷),期】2017(036)001【总页数】5页(P16-20)【关键词】聚酰亚胺纤维;化学镀;镍-磷合金;表面形貌;导电性;耐蚀性;结合力【作者】李爽;邵惠奇;蒋金华;陈南梁【作者单位】东华大学纤维材料改性国家重点实验室,纺织学院,上海201620;东华大学纤维材料改性国家重点实验室,纺织学院,上海201620;东华大学纤维材料改性国家重点实验室,纺织学院,上海201620;东华大学纤维材料改性国家重点实验室,纺织学院,上海201620【正文语种】中文【中图分类】TQ153.2First-author’s address:State Key Laboratory for Modification of Chemical Fibers and Polymer Materials, College of Textiles, Donghua University, Shanghai 201620, China随着化纤技术的迅速发展，其应用越来越广泛，并不断地朝着智能化、轻量化等方向发展。

聚酰亚胺纤维具有质轻、高强高模、耐高温、耐化学腐蚀、耐辐射、低膨胀等优异的性能，是制备导电纤维的理想基体材料[1-5]。

纤维类导电材料由于具备轻质、柔软、易折叠等特点，不仅可以满足微电子、传感、通信等领域的特殊需要，而且适合用作金属基复合材料的增强体[6-10]。

化学镀Ni一Sn一P合金镀层工艺条件化学镀镍磷合金因其具有优异的物理性能、机械性能和化学性能，因而受到人们的重视，至今，这种镀层已广泛应用于机械、化工、电子、航天等工业领域，国内外还在探求进一步提高化学镀镍磷合金性能的方法。

在镀液中加入镍盐、锡盐和次亚磷酸钠，可获得Ni一Sn一P三元合金镀层。

由于这种镀层的孔隙率小于Ni一P合金镀层，因此，在酸性和碱性溶液中具有优良的耐蚀性。

二元合金的研究也越来越多。

其中裸-合金镀层有报道，可使孔隙率显著减少并提高耐蚀性，具有应用研究价值。

化学镀镍锡磷合金采用的锡盐是四氯化锡，镀液可分为碱性镀液和酸性镀液，在碱性镀液中获得的合金镀层中锡、磷的含量，均低于在酸性镀液中获得的合金镀层。

由于锡盐极易生成沉淀，为了保证镀液的稳定性，对络合剂的选择及含量的研究十分必要。

乳酸是化学镀镍常用的络合剂之一，化学镀镍磷合金镀液中，只需保持与镍盐的比例在1:3(硫酸镍与乳酸摩尔比)以上即可保证镀液稳定。

由于氯化锡的加入，络合剂的加入量理应适当增加。

通常主要研究乳酸作络合剂的酸性镀液中，络合剂添加量对镀液稳定性的影响，以及硫酸镍、四氯化锡、还原剂含量，对化学镀镍锡-磷合金镀速和镀层成分的影响。

化学镀液的组成和工艺条件Ni一Sn一P化学镀液的配方为：硫酸镍(NiSO4·6H2O) 0.08mol/L氯化亚锡(SnCl2·2H2O) 0.08mol/L次亚磷酸钠(NaH2PO2·H2O) 0.45mol/L乳酸(C3H6O3) 1.2mol/L稳定剂适量装载量1dm2/LpH值 4.2温度87度Sn2在化学镀Ni-Sn-P合金镀液中的作用1.1化学镀Ni-Sn-P合金镀液中Sn2的含量(1)Ni-Sn-P合金镀液配方：NiS04·6H20:0.04~0.23mol/L;NaH2PO2·H20:0.19~0.98mol/L;SnCI,·3H20:0.03~0.18mol/L;稳定剂：0.1~6mg/L;复合络合剂：0.02~0.1mol/L;表面活性剂：10~35mg/L;温度：78~97℃；pH值：4.5~4.6;沉积速度：12~15um;周期：25~30。