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镍的退镀方法引言镍的退镀是一种常见的金属表面处理技术，通过将镍从基材上溶解和转移，实现对基材表面的保护或改善。
本文将介绍镍的退镀方法及其应用领域，并详细讨论电解退镀和化学退镀这两种主要的退镀方法。
电解退镀原理电解退镀是利用电解作用将金属离子还原成金属沉积在基材上的过程。
在电解液中，通过外加电压，将阳极上的阳离子迁移到阴极上，并与阴极反应，形成金属沉积。
步骤1.准备工作：清洗基材表面，去除污垢和氧化物。
2.选择适当的电解液：根据所需的沉积层厚度、光洁度和耐蚀性等要求，选择合适的电解液。
3.设计合适的工艺参数：包括温度、pH值、电流密度等。
4.进行电解退镀：将清洗后的基材作为阴极，在设定好的条件下进行电解，使金属离子还原成金属沉积在基材上。
5.清洗和处理：将退镀后的基材进行清洗和处理，去除残留的电解液和其他杂质。
应用电解退镀广泛应用于以下领域： - 电子工业：用于制造印刷电路板、集成电路等。
- 汽车工业：用于汽车零部件的表面保护和装饰。
- 机械工业：用于改善机械零件的耐磨性和耐蚀性。
化学退镀原理化学退镀是通过化学反应将金属从溶液中还原并沉积在基材上的过程。
与电解退镀相比，化学退镀不需要外加电压，而是通过控制溶液中的化学反应条件来实现金属沉积。
步骤1.准备工作：清洗基材表面，去除污垢和氧化物。
2.配制退镀液：根据所需的沉积层厚度、光洁度和耐蚀性等要求，配制合适的退镀液。
3.设计合适的工艺参数：包括温度、pH值、反应时间等。
4.进行化学退镀：将清洗后的基材浸入退镀液中，在设定好的条件下进行化学反应，使金属离子还原并沉积在基材上。
5.清洗和处理：将退镀后的基材进行清洗和处理，去除残留的溶液和其他杂质。
应用化学退镀广泛应用于以下领域： - 饰品工业：用于制造珠宝、手表等精密饰品。
- 光学工业：用于制造反射镜、透镜等光学元件。
- 化工工业：用于改善化工设备的耐蚀性和耐磨性。
结论镍的退镀方法是一种常见且重要的金属表面处理技术。
镍线材的金属硬化机制研究随着科学技术的发展，材料科学的研究日益深入，金属硬化机制也成为了一个重要的研究领域。
镍是一种重要的工程金属，广泛应用于航天航空、电子器件和化工等领域。
因此，探索镍线材的金属硬化机制对于提高其力学性能、优化生产工艺和开发新材料具有重要意义。
金属材料的硬化机制主要包括位错硬化和析出硬化。
位错硬化是金属内部存在位错线赋予材料抵抗变形的能力，从而提高其硬度。
析出硬化是指添加合适的合金元素，形成析出物，通过扩散和沉淀作用在金属晶界和晶内引入位错，从而增强材料的硬度和强度。
在镍线材的金属硬化机制研究中，研究人员主要关注以下几个方面：晶界硬化、析出物硬化、应变诱导硬化和纳米晶硬化。
首先，晶界硬化是金属材料强化的重要机制之一。
晶界是金属晶体之间的界面区域，在材料的变形过程中，晶界起到限制位错滑移和塑性变形的作用。
研究发现，通过控制晶界的几何形貌和能量，可以有效提高镍线材的强度和硬度。
例如，通过晶界工程和特殊的晶界工艺，可以增加晶界的位错密度，从而提高镍线的塑性变形能力。
其次，合理利用析出硬化机制可以优化镍线材的力学性能。
添加合金元素，如钛、铝、铌等，可以使析出物在镍晶体的晶界和晶内形成，从而生成位错并限制位错滑移，提高镍线的硬度和强度。
通过精确调控合金元素的含量和析出物的尺寸和分布，可以进一步优化镍线的性能。
此外，应变诱导硬化作为镍线材硬化机制中的一个重要方面，也受到了广泛关注。
应变诱导硬化是指在金属材料的加工过程中产生的应变引起晶界和晶内位错密度增加，从而提高材料的硬度和强度。
研究表明，通过拉伸、压缩、剪切等方式施加应变，可以显著增强镍线的硬度和强度，并改善其塑性变形能力。
最后，纳米晶硬化是通过纳米晶结构改变材料的力学性能，也是镍线材的金属硬化机制研究的重要内容。
纳米晶是指晶粒尺寸在纳米量级的金属材料，具有较高的硬度和强度。
研究表明，通过特殊的制备方法（如机械合金化、电解沉积、等离子体沉积等），可以制备出纳米晶镍线，显著提高其硬度和强度。
镍电沉积实验（一）电沉积工艺条件—Hull 槽试验1．熟悉Hull槽试验的基本原理、实验操作和结果分析。
2．试验并了解添加剂糖精、苯亚磺酸钠、镍光亮剂XNF和十二烷基硫酸钠对电沉积光亮镍的影响。
电沉积是用电解的方法在导电基底的表面上沉积一层具有所需形态和性能的金属沉积层的过程。
传统上电沉积金属的目的，一般是改变基底表面的特性，改善基底材料的外观、耐腐蚀性和耐磨损性。
现在,电沉积这一古老而又年轻的技术正日益发挥着其重要作用,已广泛应用于制备半导体、磁膜材料、催化材料、纳米材料等功能性材料和微机电加工领域中。
电沉积过程中，由外部电源提供的电流通过镀液中两个电极（阴极和阳极）形成闭合的回路。
当电解液中有电流通过时，在阴极上发生金属离子的还原反应，同时在阳极上发生金属的氧化（可溶性阳极）或溶液中某些化学物种(如水)的氧化（不溶性阳极）。
其反应可一般地表示为：阴极反应：M n++n e=M（1）副反应：2H++2e=H2(酸性镀液)（2）2H2O+2e=H2+2OH-(碱性镀液)（3）当镀液中有添加剂时，添加剂也可能在阴极上反应。
阳极反应：M–n e=M n+（可溶性阳极）（4）或2 H2O –4 e = O2+ 4 H+ (不溶性阳极，酸性) （5）镀液组成（金属离子、导电盐、配合剂及添加剂的种类和浓度）和电沉积的电流密度、镀液pH值和温度甚至镀液的搅拌形式等因素对沉积层的结构和性能都有很大的影响。
确定镀液组成和沉积条件，使我们能够电镀出具有所要求的物理-化学性质的沉积层，是电沉积研究的主要目的之一。
镍电沉积层在防护装饰性和功能性方面都有广泛的应用。
大量的金属或合金镀层如Cr、Au及其合金、Sn及其合金、枪黑色Sn-Ni合金、CdSe合金等都是在光亮的镍镀层上电沉积进行的。
在低碳钢、锌铸件上沉积镍，可保护基体材料不受腐蚀，并可通过抛光或直接电沉积光亮镍达到装饰的目的。
在被磨损的、腐蚀的或加工过度的零件上进行局部电镀镍，可对零件进行修复。
第52卷第12期表面技术2023年12月SURFACE TECHNOLOGY·379·腐蚀与防护稳定超疏水镍基涂层的制备及其耐蚀性宋政伟1，黄志凤2，谢治辉2*，丁莉峰1，张胜健1，徐克瑾1，张学元3（1.太原工业学院，太原 030008；2.西华师范大学 化学合成与污染控制 四川省重点实验室，四川 南充 637002；3. GAMRY公司，美国 宾夕法尼亚州 18974）摘要：目的在金属表面制备稳定的超疏水镍基涂层，以提升金属的耐蚀性。
方法通过电沉积方法先后在金属表面获得具有微纳结构的多孔镀镍层和聚硅氧烷层。
通过扫描电子显微镜、X射线粉末衍射仪、X射线光电子能谱、傅里叶变换红外光谱仪、接触角测定仪、电化学工作站等对涂层的形貌、成分、疏水性和耐蚀性进行表征。
结果乙二醇的添加能够促进电镀镍时阴极氢气的析出，当乙二醇的添加量为50.0~100.0 mg/dm3时，形成了均匀相互连接的多孔镍镀层；在水解后的硅氧烷溶液中、-1.5 V电压下沉积3.0 min，可形成具有自清洁性能的超疏水膜层，其表面水接触角达到(159±1)°。
在质量分数为3.5%的氯化钠溶液中，涂层的腐蚀电流密度约为3.6×10-8 A/cm2，与未修饰的镍镀层相比降低了3个数量级；低频阻抗模值|Z|0.01 Hz为2.0× 106Ω·cm2，与未修饰的镍镀层相比，提升了3个数量级；在磨损实验后，涂层的微纳米结构依旧存在，保持着超疏水能力，其腐蚀电流密度和|Z|0.01 Hz分别为5.3×10-8 A/cm2和1.3×106Ω·cm2，说明经磨损后涂层依然具有较好的耐蚀性。
结论通过电沉积和硅氧烷修饰制备的超疏水复合涂层具有稳定超疏水性和优良耐蚀性，能够为基底金属提供良好的防护。
关键词：电镀镍；超疏水涂层；耐蚀性；多孔镍；微纳米结构中图分类号：TG174.4 文献标识码：A 文章编号：1001-3660(2023)12-0379-11DOI：10.16490/ki.issn.1001-3660.2023.12.032Preparation and Corrosion Resistance of RobustSuperhydrophobic Nickel-based CoatingSONG Zheng-wei1, HUANG Zhi-feng2, XIE Zhi-hui2*, DING Li-feng1,ZHANG Sheng-jian1, XU Ke-jin1, ZHANG Xue-yuan3(1. Taiyuan Institute of Technology, Taiyuan 030008, China; 2. Sichuan Provincial Key Laboratory of ChemicalSynthesis and Pollution Control, China West Normal University, Sichuan Nanchong 637002, China;3. Gamry Instruments, Warminster Pennsylvania 18974, USA)ABSTRACT: In nature, the corrosion of most metals is universal and spontaneous, so adequate protection must be carried out for metals in use. The coating is one of the most common ways to metal corrosion, such as metal coating, conversion coating, oxidation coating and superhydrophobic coating. Among these protective coatings, the corrosion metal superhydrophobic coating has great application potential in metal protection. The formation of a layer of air as a barrier between a收稿日期：2022-11-07；修订日期：2023-02-16Received：2022-11-07；Revised：2023-02-16基金项目：国家自然科学基金（52271073）；山西省大学生创新创业训练项目（2022）Fund：National Natural Science Foundation of China (52271073); College Student Innovation and Entrepreneurship Training Program of Shanxi (2022)引文格式：宋政伟, 黄志凤, 谢治辉, 等. 稳定超疏水镍基涂层的制备及其耐蚀性[J]. 表面技术, 2023, 52(12): 379-389.SONG Zheng-wei, HUANG Zhi-feng, XIE Zhi-hui, et al. Preparation and Corrosion Resistance of Robust Superhydrophobic Nickel-based Coating[J]. Surface Technology, 2023, 52(12): 379-389.*通信作者（Corresponding author）·380·表面技术 2023年12月superhydrophobic metal substrate and liquid provides remarkable opportunities in corrosion resistance of metal compounds.However, the poor stability of the superhydrophobic coating limits its wide range of applications. This paper aims to prepare robust superhydrophobic nickel-based coatings on a metal surface to improve corrosion resistance.The brass sheet was cut into a rectangle of 20 mm⨯20 mm as the substrate. A composite coating including a micro/nanostructured porous nickel-plated layer and a polysiloxane layer was prepared on the brass surface via a three-step deposition protocol. In the first stage, the nickel-plated layer with a microporous structure was formed on the brass surface by electroplating in a nickel-plating bath with the addition of ammonium chloride and ethylene glycol. After that, the sample was electrodeposited in another nickel-plating solution containing crystal regulator ethylenediamine hydrochloride to form a sea urchin-like nickel layer. Finally, a polysiloxane layer was deposited on the surface by electrodeposition to obtain a coating with durable superhydrophobic properties. The morphology, composition, hydrophobicity, and corrosion resistance of the coating were characterized with a scanning electron microscope (SEM), an X-ray powder diffractometer (XRD), an X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), a Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), a contact angle tester, and an electrochemical workstation. The mechanical stability of the prepared superhydrophobic coating was characterized by a linear wear test on an 800-grit sandpaper with a 200.0 g weight load.The results showed that the adding ethylene glycol in a nickel-plating bath promoted the evolution of hydrogen in the cathode during electroplating, and a uniformly connected porous nickel coating was formed when the addition amount of ethylene glycol was 50.0-100.0 mg/dm3. After two-step nickel electroplating, a nickel layer with a sea urchin-like structure was formed on the brass surface. A self-cleaning and superhydrophobic layer with a water contact angle of (159±1)° was formed by electrodeposition in the hydrolyzed silane solution under a voltage of -1.5 V for 3.0 min. In the 3.5% NaCl solution, the corrosion current density of the as-prepared composite coating was about 3.6×10-8 A/cm2, reduced by three orders of magnitude compared with the unmodified nickel coating. Additionally, the impedance modulus at a low-frequency (|Z|0.01 Hz) was around2.0×106Ω·cm2, increased by three orders of magnitude compared with the unmodified nickel coating.After the wear test, the micro/nanostructured surface existed, which kept the superhydrophobicity of the coating (contact angle above 150°). Besides, the corrosion current density and |Z|0.01 Hz of the composite coating after wear were 5.3×10-8 A/cm2 and 1.3×106Ω·cm2, respectively, indicating that good corrosion resistance of the coating was remained.The as-prepared superhydrophobic composite coating by simple electrodeposition and silane modification has a robust superhydrophobic capability and excellent corrosion resistance, which provides good protection for the substrate metal.KEY WORDS: electro-plating nickel; superhydrophobic coating; corrosion resistance; porous nickel; micro/nano structure腐蚀是导致金属失效的主要原因之一，据统计，腐蚀每年造成的直接经济损失占国内生产总值的3%左右[1]。
电解镍气孔形成原因及预防措施苏瑞娟【期刊名称】《《山西冶金》》【年(卷),期】2019(042)005【总页数】3页(P139-141)【关键词】电解镍; 气孔; 原因; 措施【作者】苏瑞娟【作者单位】甘肃有色冶金职业技术学院甘肃金昌 737100【正文语种】中文【中图分类】TU4431 电解镍表面气孔形成的机理在硫化镍可溶阳极隔膜电解过程中，镍的标准电位为负值，阴极易发生电化学极化，所以阴极镍离子在电解析出过程中，会同时伴有氢的析出，生成的氢气泡一般会与阴极表面分离，不影响沉积物的外形，但在某些条件下，氢气泡将吸附在阴极电解镍的表面，隔断了该处的电力线，镍晶粒停止生长，使得阴极板面出现许多极小的圆形凹坑（即气孔），有时还会在阴极表面出现密集发亮的斑点气孔。
如不及时排除这些氢气泡，电镍板面气孔会越来越严重，导致产品降号，质量受到影响。
气孔的产生主要与气泡上浮力的大小及阴极表面和气泡间的附着力有关，而气泡保持在阴极表面的黏合力大小决定于溶液体系的界面性质，当气泡与阴极接触面积越小，附着力将越小，气泡克服溶液阻力及与阴极表面的黏合力上浮逸出的就越大，越不易形成气孔，同时气泡体积越大，浮力越大，也不易形成气孔。
因此为了防止电解镍板面气孔生成，应设法增大气泡浮力或降低其附着力[1-2]。
2 电解镍气孔形成的原因及预防措施2.1 电解液离子浓度电解液中各种离子的浓度越大，则溶液黏度越大，电解过程中阴极表面生成的气泡难以汇聚成大气泡上浮，保留在沉积物上形成气孔。
在实际生产中，电解液总离子浓度一般控制在280 g/L 左右，离子浓度较高，很容易形成气孔，因此，实际生产中合理控制好溶液体系中，镍离子、氯离子、钠离子、硫酸根离子的平衡，保证阴极液总离子浓度稳定[3-5]。
新液中镍离子浓度对电解过程中气孔的形成有影响，当镍离子浓度偏低，阴极易发生镍离子贫化，使氢气析出，电镍气孔易形成。
因此实际生产中控制镍离子浓度（体积质量分数）70～75 g/L 为宜，当镍离子浓度偏低时，应适当增加新液循环速度并根据生产情况降低生产电流，以保证电镍质量。
