化学镀镍配方
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碱性化学镀镍液配方(2011/11/06 10:18)目录:公司动态浏览字体:大中小配方l 低温化学刷镀镍硫酸镍20g/L次磷酸钠30g/L柠檬酸钠l0g/L氯化铵30g/L氢氧化铵适量水加至1L工艺条件:pH值8.5~9.5,温度30℃。
化学镀镍是以钯为催化剂,以次磷酸盐为还原剂的氧化还原过程,所获得的金属层实质上是镍磷合金层。
本剂用于刷镀技术的化学镀镍。
配方2 低温化学镀镍硫酸镍30g/L次亚磷酸钠20g/L柠檬酸铵50g/L水加至lL工艺条件:pH值8.5—9.5,温度30—40℃。
配方3 化学镀镍(一)次亚磷酸钠l0g/L氯化镍30g/L氯化铵50g/L水加至1L工艺条件:pH值8—10,温度90℃。
配方4 化学镀镍(二)氯化镍30.00g/L乙二胺62.00g/L巯基乙酸l.00g/L氯化铅0.01g/L硼氢化钠0.50g/L水加至1.00L工艺条件:pH值12,温度50℃。
配方5 ZLl04铸铝化学镀镍工艺流程:ZLl04铸件→除油→热水洗→冷水洗→流动水洗→烘干→酸蚀去膜→水洗→流水洗→浸锌镍合金→水洗→水洗→镀碱性镍→水洗→水洗→化学镀镍→水洗→水洗→热水烫干→烘干→检验→成品。
主要工艺配方如下:① 除油碳酸钠30—50g/L磷酸钠30—40g/L洗涤剂5—15mL /L温度70一80℃采用弱碱性化学除油,除去高压压铸过程中铸件表面的石墨和少量油脂,除油后表面发灰。
② 酸蚀去膜硝酸75%氢氟酸25%工艺条件:温度常温,时间l~3s。
酸蚀可除去表面灰膜,使其暴露出银白色基体。
③ 浸锌镍合金氢氧化钠lg /L酒石酸钾钠50g/L氯化镍16g/L三氯化铁4g/L硝酸钠2g/L氧化锌16g/L工艺条件:温度20—45℃,时间8—14s。
酸蚀去膜后,带水状态转入浸锌镍合金,铸铝表面迅速生成一层发灰的锌镍合金层。
④ 镀碱性镍硫酸镍26g/L次亚磷酸钠26g/L焦磷酸钠50g/L氨水24mL/L工艺条件:pH值9.6—11.0,温度30—35℃,时间3—5min。
化学镍配伍硫酸镍400-460g/L A剂次磷酸钠180-200g/L+络合剂+稳定剂+促进剂 B 剂次磷酸钠480-520g/L+光剂+稳定剂 C剂化学镀镍化学镀镍已成为国际上表面处理领域中发展最快的工业技术之一,以其优良的性能,在几乎所有的工业部门都得到了广泛应用,每年总产值达10亿美元,而且每年还以5%~7%的速度递增。
一、性质和用途用次磷酸钠作还原剂获得的镀层实际上是镍磷合金。
依含磷量不同可分为低磷(1%~4%)、中磷(4%~10%)和高磷(10%~12%)。
从不同pH值的镀液中可获得不同含磷量的镀层,在弱酸性液(pH=4~5)中可获得中磷和高磷合金;从弱碱性液(pH=8~10)中可获得低磷和中磷合金。
含磷为8%以上的Ni-P合金是一种非晶态镀层。
因无晶界所以抗腐性能特别优良。
经过热处理(300~400℃)变成非晶态与晶态的混合物时硬度可高达HV=1155;化学复合镀层硬度更高,如Ni-P-SiC,镀态HV=700,350℃热处理后可达到HV=1300。
非晶态合金是开发新材料的方向,现已成为工程学科的一大热门。
近年低磷化学镀镍是研究开发的又一热点,含磷1%~4%的Ni-P合金,镀态的HV=700,热处理后接近硬铬的硬度,是替代硬铬层的理想镀层,又是可在铝上施镀的好镀种。
化学镀层的种类、性质和主要用途,列于表3-1-2。
化学镀镍层与电镀镍层的性能比较,列于表3-1-3。
表3-1-2 化学镀镍种类性质和主要用途表3-1-3 化学镀镍与电镀镍的性能比较化学镀镍的脆性较大,在钢上仅能经受2.2%的塑性变形而不出现裂纹。
在620℃下退火后,塑性变形能力可提高到6%;当热处理温度达840℃时,其塑性还可进一步改善。
化学镀镍层同钢铁、铜及其合金、镍和钴等基体金属有良好的结合力。
在铁上镀覆10~12μm的化学镀镍层,经反复弯曲180°后未出现任何裂纹和脱落现象。
但与高碳钢、不锈钢的结合力比上述金属差;同非金属材料的结合力会更差些,重要的是取决于非金属材料镀前预处理质量。
化学镀镍铁氟龙添加剂配方
镀镍是现代工业中常见的一种表面处理技术,通过在金属表面电解沉
积一层镍金属,可以增加金属的耐腐蚀性、硬度和美观性。
而铁氟龙是一
种具有非常低的摩擦系数和优良的耐腐蚀性的高分子聚合物材料,其在各
个行业中广泛应用。
为了更好地附着在金属表面上,提高镀层的质量和性能,通常会添加一些化学添加剂。
以下是一种常见的化学镀镍铁氟龙添加
剂配方。
1.共沉积剂:共沉积剂是在电解液中加入的一种化学物质,可以与镀
液中的金属离子共同沉积在金属表面上,形成均匀且结合牢固的镀层。
常
见的共沉积剂有:硼酸、苯磺酸和柠檬酸等。
2.缓冲剂:缓冲剂是用来调节电解液的pH值,使其保持在适宜的范
围内,以提高镀液的稳定性和镀层的质量。
常见的缓冲剂有:磷酸和乙酸等。
3.混凝剂:混凝剂可以控制镀液中的导电性和粘度,使得镀液的流动
性更好,从而获得更均匀、致密的镀层。
常见的混凝剂有:丙酮、甘油和
聚丙烯醇等。
4.防泡剂:防泡剂是用来防止在镀液中产生气泡,影响镀液的稳定性
和镀层的质量。
常见的防泡剂有:硅油和矿物油等。
5.稳定剂:稳定剂是用来抑制金属离子在电解液中的氧化和还原反应,从而延长电解液的使用寿命和提高镀层的质量。
常见的稳定剂有:EDTA
和硫酸钠等。
以上是一种常见的化学镀镍铁氟龙添加剂配方,通过合理调配不同的
化学添加剂,可以控制镀液的性质和镀层的质量,从而满足不同行业的需
求。
当然,具体的添加剂配方还需要根据具体的工艺要求和镀镍铁氟龙的用途进行调整。
化学黑镍工艺1 实验部分1.1 工艺及配方1.1.1 试验材料及规格本试验采用A3碳钢材料,试片规格50 mm×30 mm.1.1.2 工艺流程水洗→碱洗除油→水洗→酸洗除锈→水洗→化学镀镍→水洗→后处理.1.1.3 工艺规范碱洗除油配方及工艺条件如下:NaOH100 g/L Na2CO360 g/L Na3PO460 g/L Na2SiO310 g/L 十二烷基硫酸钠0。
5 g/L 温度70~80 ℃时间20~30 min酸洗除锈配方及工艺条件为:磷酸(密度1。
71)480 ml 丙酮500 ml 对苯二酚20 g 蒸馏水2~2。
51 温度常温时间8~10 min化学镀黑镍配方及工艺条件为:NiSO4。
XH2O50~70 g/L CuSO4。
5H2O1~3 g/L NaH2PO2。
H2O30~50 g/L KCNS。
H2O4~8 g/L pH6。
5~7。
5 温度60~80 ℃另外镀液中还有柠檬酸三钠、醋酸钠、硼酸等物质.1。
2 化学镀黑镍镀层性能评价化学镀黑镍镀层性能的好坏用下列指标评价.色度(V):按镀层呈灰铜色、铜色中带灰、灰褐色、黑褐色、深黑色等计分.均匀度(W):在显微镜下(100倍),观察晶粒间隙、小孔数目,表面斑点数等计分.结合力(X):用脱脂棉来回擦至出现金属基体的次数,并在显微镜下(100倍)观察镀层有无裂纹、起泡、剥落等现象计分.光滑度(Y):手感好坏,以及在显微镜下(100倍),观察平整情况计分.综合指标(Z):用式Z=0。
35V+0。
3W+0。
2X+0。
15Y计算.1。
3 实验结果与分析在探索性实验和因素实验的基础上,进一步进行了正交实验.选用正交表为L9(34),共进行了两个正交实验.第一个正交实验,选硫酸镍(A)、硫酸铜(B)、次磷酸钠(C)、硫氰化钾(D)等添加量作4个影响因素,其结果分析见图1;第二个正交实验,选柠檬酸三钠(A)、次磷酸钠(B)、醋酸铵(C)、硫酸铜(D)等添加量作四个影响因素,其结果分析见图2.由图可见,在所研究的范围内,一般均有较好的黑镍镀层,但次磷酸钠的含量变化,仍对镀层质量有较大的影响。
一种金刚石微粉化学镀镍的配方及工艺下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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电镀通用配方大全氯化物镀镍液配方1组分g/L组分g/L 氯化镍200硼酸30-50硫酸镍100PH值为2.5-4;温度为40-70℃;电流密度为3-10A/dm2。
配方2组分g/L组分g/L 氯化镍300硼酸30-40PH值为3.8;温度为55℃;电流密度为1-13A/dm2。
全硫酸盐镀镍液配方组分g/L组分g/L 氯化镍300硼酸40温度为46℃;PH值为3.0-5.0;电流密度为2.5-10A/dm2。
其他镀镍液配方1组分g/L组分g/L 氯硼酸镍300-450硼酸30-40氟硼酸5-40PH值为2.0-3.0;温度为40-80℃;电流密度为2.5-20A/dm2。
配方2组分g/L组分g/L 氯硼酸镍220硼酸30氟硼酸4-38PH值为2.0-3.5;温度为37-77℃;电流密度为2.5-10A/dm2。
配方3组分g/L组分g/L氨基磺酸镍450湿润剂0.05硼酸30PH值为3.5-5.0;温度为38-60℃;电流密度为2-16dm2。
镀黑镍第一类镀黑镍配方1组分g/L组分g/L硫酸镍70-100硫氰酸铵25-35硫酸锌40-45硫酸镍铵40-60硼酸25-35阳极材料为镍板;PH值为4.5-5.5;温度为30-60℃;电流密度为0.1-0.4A/dm2。
配方2组分g/L组分g/L硫酸镍60-75硫氰酸铵12.5-15硫酸锌30硫酸镍铵35-45阳极材料为镍板;PH值为5.8-6.1;温度为25-35℃;电流密度为0.05-0.15A/dm2。
配方3组分g/L组分g/L硫酸镍75氯化铵30硫酸锌30硫氰酸钠15阳极材料为镍板;PH值为5;温度为20-25℃;电流密度为0.15A/dm2。
第二类镀黑镍配方组分g/L组分g/L硫酸镍120-150硼酸20-25钼酸铵30-40PH值为4.5-5.5;温度为20-25℃;电流密度为0.15-0.3A/dm2。
单金属镀黑镍配方组分g/L组分g/LSL-1开缸剂20-30黑镍盐200-280SL-2添加剂2-6PH值为7.2-8;温度为常温;电流密度为0.5-1.5A/dm2;搅拌方式为阴极移动或采用滚镀;电镀时间为0.5-1.10min。
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。
1 铸铁复合化学镀镍前的活化工艺铸铁复合化学镀镍前处理工艺为:机械抛光→除油除锈→活化处理。
但不同的活化方法,直接影响镀层的结合力和孔隙率。
筛选最佳阴极活化工艺为:70%H2SO4,室温(最佳200OC),DK=8A/dm 2,10s。
本活化液可保证镀层结合力最大、孔隙率均为零。
2、如何改善不锈钢化学镀镍层的结合力不锈钢件(传动轴、啮合件、动配合件等)化学镀镍,可改善镀层的均匀性和自润滑性,比电镀铬好。
但不锈钢化学镀镍常因前处理不好而造成镀层与基体结合力不理想,成为实际生产中迫切需要解决的问题。
原工艺流程:机械抛光→有机溶剂除油→化学除油→热水洗→电化学除油→热水洗→冷水洗→30%HCl→冷水洗→20%HCl(50OC)→冷水洗→闪镀镍→化学镀镍。
原工艺的缺点:单独用HCL除氧化皮效果不好;形状复杂件闪镀镍因覆盖能力不好而影响到化学镀镍的均匀性;因工序较长有可能造成不锈钢新鲜表面重新被氧化成膜;闪镀镍溶液易污染化学镀镍溶液等。
为此,有人改进工艺。
改进工艺流程:抛光、除油工序同原工艺→混酸除膜(25%HCl+8%HNO3+10%HF)→冷水洗→活化(10%HCl+5%NH4F,60OC)→热水洗→化学镀镍。
改进工艺的优点:①采用混酸除去不锈钢表面难溶的FeCrO4氧化膜、Si、SiO2,使基体表面的化学活性增强;②工序简化,避免了不锈钢新鲜表面重新被氧化;③增加基体的预热工序,消除镀层与基体因温差而产生的应力。
因此,化学镀镍与基体结合力好,镀速快等。
3 如何进行减压化学镀镍减压化学镀镍,用镀液的动态载荷取代静态载荷,大大扩展了化学镀镍的应用范围,镀层光亮平整、针孔隙低、耐蚀性好。
本法适用小口径长管内壁化学镀镍(φ内≥4cm以上各种细其整平性)。
解决办法:系列压力差(P0—P1)控制在(-5.3×-66.7)×103Pa内,管径细,适当减少压差,降低镀液流速;管径粗,可适当增加压差,提高镀液流速。
化学镀镍配方化学镀镍是一种电化学的金属镀覆技术,可以用来给不同种类的金属表面附加一层镍层,从而使它们具有良好的抗腐蚀性和美观度。
这种技术被广泛应用在制造和修理飞机、汽车、工程机械和其他机械设备等领域。
本篇文章将介绍化学镀镍的基本原理和配方,并提供制备化学镀镍所需的材料和步骤。
一、化学镀镍的基本原理化学镀镍是通过将一种镍化学药液在金属表面上电化学还原的方式,来制造出一层镍金属保护层的工艺。
当材料浸泡在含有镍离子的溶液中时,金属表面上存在的一些杂质会吸附到溶液中,从而让表面变得更加干净。
随后,通过控制电流和温度,镍离子可以被还原到表面上,从而形成一层均匀的镍金属层。
这个过程称为“还原”。
化学镀镍的优点在于可以生产出非常均匀的薄层,并使复杂的形状更容易得到保护。
这种技术与其他金属镀覆技术不同,因为它可以在其中一个合标金属和非金属表面上制备出均质和连续的涂层,从而强化金属的耐磨性和耐腐蚀性。
化学镀镍技术还可以用于在成千上万的不同材料上,而且处理后的材料的完整性和表面质量十分高。
二、化学镀镍的配方化学镀镍配方包括镍盐、酸和添加剂。
下面是几种常见的化学镀镍配方:1.含锌化学镀镍配方:材料:镍氰酸 15 g/L硝酸 20 g/L氯化锌 2 g/L硼酸 25 g/L添加剂还原剂(Sodium Borohydride, NaBH4)2.5 g/L方法:① 在像槽这样的金属容器中混合镍盐、硝酸和氯化锌,然后向溶液中加入硼酸稳定剂,搅拌均匀。
② 在使用之前,还需要向溶液中添加还原剂。
③ 在将许多不同的金属材料浸入溶液中之前,需要调整镍盐、酸和稳定剂的配方,以便在不同的材料表面上形成适当的涂层。
2.光亮铜表面化学镀镍配方:材料:镍浴 44 g/L氯化铵 110 g/L添加剂硫代磺酸根离子(Thiourea, Tu)0.25 g/L硼酸 80 g/L方法:① 将镍盐和氯化铵混合在一起,然后添加稳定剂并用水稀释。
② 填充电容槽或者类似的容器。
1 铸铁复合化学镀镍前的活化工艺铸铁复合化学镀镍前处理工艺为:机械抛光→除油除锈→活化处理。
但不同的活化方法,直接影响镀层的结合力和孔隙率。
筛选最佳阴极活化工艺为:70%H2SO4,室温(最佳200OC),DK=8A/dm 2,10s。
本活化液可保证镀层结合力最大、孔隙率均为零。
2、如何改善不锈钢化学镀镍层的结合力不锈钢件(传动轴、啮合件、动配合件等)化学镀镍,可改善镀层的均匀性和自润滑性,比电镀铬好。
但不锈钢化学镀镍常因前处理不好而造成镀层与基体结合力不理想,成为实际生产中迫切需要解决的问题。
原工艺流程:机械抛光→有机溶剂除油→化学除油→热水洗→电化学除油→热水洗→冷水洗→30%HCl→冷水洗→20%HCl(50OC)→冷水洗→闪镀镍→化学镀镍。
原工艺的缺点:单独用HCL除氧化皮效果不好;形状复杂件闪镀镍因覆盖能力不好而影响到化学镀镍的均匀性;因工序较长有可能造成不锈钢新鲜表面重新被氧化成膜;闪镀镍溶液易污染化学镀镍溶液等。
为此,有人改进工艺。
改进工艺流程:抛光、除油工序同原工艺→混酸除膜(25%HCl+8%HNO3+10%HF)→冷水洗→活化(10%HCl+5%NH4F,60OC)→热水洗→化学镀镍。
改进工艺的优点:①采用混酸除去不锈钢表面难溶的FeCrO4氧化膜、Si、SiO2,使基体表面的化学活性增强;②工序简化,避免了不锈钢新鲜表面重新被氧化;③增加基体的预热工序,消除镀层与基体因温差而产生的应力。
因此,化学镀镍与基体结合力好,镀速快等。
3 如何进行减压化学镀镍减压化学镀镍,用镀液的动态载荷取代静态载荷,大大扩展了化学镀镍的应用范围,镀层光亮平整、针孔隙低、耐蚀性好。
本法适用小口径长管内壁化学镀镍(φ内≥4cm以上各种细其整平性)。
解决办法:系列压力差(P0—P1)控制在(-5.3×-66.7)×103Pa内,管径细,适当减少压差,降低镀液流速;管径粗,可适当增加压差,提高镀液流速。
化学镀镍与电镀镍工艺及相互之间的区别Company Document number:WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998化学镀镍与电镀镍工艺及相互之间的区别1 电镀镍电镀是一种电化学过程,也是一种氧化还原过程。
电镀镍是将零件浸入镍盐的溶液中作为阴极,金属镍板作为阳极,接通直流电源后,在零件上就会沉积出金属镍镀层。
电镀镍的配方及工艺条件见表1。
电镀镍的工艺流程为:①清洗金属化瓷件;②稀盐酸浸泡;③冲净;④浸入镀液;⑤调节电流进行电镀;⑥自镀液中取出;⑦冲净;⑧煮;⑨烘干。
表1 电镀镍的配方及工艺条件成分含量/g/L 温度/0C PH值电流密度/A/dm2硫酸镍硫酸镁硼酸氯化钠100-170 21-30 14-30 4-12 室温 5-6电镀镍的优点是镀层结晶细致,平滑光亮,内应力较小,与陶瓷金属化层结合力强。
电镀镍的缺点是:①受金属化瓷件表面的清洁和镀液纯净程度的影响大,造成电镀后金属化瓷件的缺陷较多,例如起皮,起泡,麻点,黑点等;②极易受电镀挂具和在镀缸中位置不同的影响,造成均镀能力差,此外金属化瓷件之间的相互遮挡也会造成瓷件表面有阴阳面的现象;③对于形状复杂或有细小的深孔或盲孔的瓷件不能获得较好的电镀表面;④需要用镍丝捆绑金属化瓷件,对于形状复杂、尺寸较小、数量多的生产情况下,需耗费大量的人力。
2 化学镀镍化学镀镍又称无电镀或自催化镀,它是一种不加外在电流的情况下,利用还原剂在活化零件表面上自催化还原沉积得到镍层,当镍层沉积到活化的零件表面后由于镍具有自催化能力,所以该过程将自动进行下去。
一般化学镀镍得到的为合金镀层,常见的是Ni-P合金和Ni-B合金。
相较Ni-P合金而言,Ni—B合金的熔焊能力更好,共晶温度高,内应力较小,是一种更为理想的化学镀镍方式。
但本文着重讨论的是Ni-P合金镀层。
化学镀镍的配方及工艺条件见表2。
表2化学镀镍的配方及工艺条件成分含量/g/L 温度/0C PH值硫酸镍次磷酸钠柠檬酸钠氯化铵45-50 45-60 20-30 5-8 85化学镀镍的工艺流程为:①清洗金属化瓷件;②冲洗;③活化液浸泡;④冲净;⑤还原液浸泡;⑥浸入镀液并不时调节pH值;⑦自镀液中取出;⑧冲净;⑨煮;⑩烘干。
1: 2:硫酸镍(g·L-1)30 硫酸镍(g·L-1)26次磷酸钠(g·L-1)20 次磷酸钠(g·L-1)20醋酸钠(g·L-1)10 柠檬酸(g·L-1)44醋酸铵(g·L-1)10 硫酸铵(g·L-1)66硝酸铅(m g·L-1)2.5 PH 9PH 4.5 温度(℃)40温度(℃)803: 4:醋酸镍(g·L-1)50~60 硫酸镍(g·L-1)26肼(m l·L-1)80~100 次磷酸钠(g·L-1)30乳酸(g·L-1)40~60 醋酸钠(g·L-1)20 EDTA(g·L-1)20~30 复合配位剂(g·L-1)适量氢氧化钠(g·L-1)30~50 稳定剂(m g·L-1)5PH 8~11 PH 4.6~5.2温度(℃)70~90 温度(℃)905: 6:硫酸镍(g·L-1)28 氯化镍(g·L-1)21~30次磷酸钠(g·L-1)30 次磷酸钠(g·L-1)10~28 琥珀酸钠(g·L-1)18 醋酸镍(g·L-1)8~10PH 4.5~5.3 PH 4.5~5.3温度(℃)90~92 温度(℃)90~927: 8:氯化镍(g·L-1)21~22 硫酸镍(g·L-1)30次磷酸钠(g·L-1)23~24 次磷酸钠(g·L-1)30 氯化铵(g·L-1)20~32 三乙醇胺(m l·L-1)10 柠檬酸钠(g·L-1)45~47 氯化铵(g·L-1)15 20%氢氧化铵(m l·L-1)50~55 PH 8氨基乙酸(g·L-1)15 温度(℃)30PH 8~9温度(℃)85~929: 10:硫酸镍(g·L-1)30 硫酸镍(g·L-1)30次磷酸钠(g·L-1)30 次磷酸钠(g·L-1)30 硫酸铵(g·L-1)30 醋酸(m l·L-1)15络合剂(g·L-1)20 乳酸(m l·L-1)25乙酸钠(g·L-1)10 乙酸钠(g·L-1)10 PH 8~9 PH 4温度(℃)40~60 温度(℃)85~9011: 12:硫酸镍(g·L-1)26 硫酸镍(g·L-1)30~40次磷酸钠(g·L-1)26 次磷酸钠(g·L-1)20~25 焦磷酸钠(g·L-1)50 乳酸(m l)5.8氨水(m l·L-1)24 柠檬酸钠(g·L-1)15~20 PH 9.6~11 乙酸(g·L-1)20~35温度(℃)30~35 乙酸铵(g·L-1)15~20乙酸铅(mg)1~1.5PH 4.4~4.813: 14:硫酸镍(g·L-1)30 硫酸镍(g·L-1)6~10次磷酸钠(g·L-1)25 钨酸钠(g·L-1)32~38焦磷酸钠(g·L-1)60 次磷酸钠(g·L-1)8~12 乙酸铅(m g·L -1)5 柠檬酸钠(g·L-1)4~10 PH 8~12 乳酸(m l·L-1)15~20温度(℃)60~80 丁二酸(g·L-1)10~14硫脲(g·L-1)微量PH 8~8.4温度(℃)90~9515: 16:硫酸镍(g·L-1)27 硫酸镍(g·L-1)25乳酸(g·L-1)30 次磷酸钠(g·L-1)30 柠檬酸三钠(g·L-1)9 柠檬酸(g·L-1)30次磷酸钠(g·L-1)30 硫脲(m g·L-1)0.22 琥珀酸(g·L-1)2 PH 4.8~5.0酒石酸(g·L-1)1 温度(℃)88稳定剂微量氯化稀土(g·L-1)0.5~1Ti粉(g·L-1)2~5PH 4~5温度(℃)85~9517: 18:硫酸镍(g·L-1)25 硫酸镍(g·L-1)25次磷酸钠(g·L-1)20 乙酸钠(g·L-1)15柠檬酸钠(g·L-1)20 乙二醇(g·L-1)15硼酸(g·L-1)20 次磷酸钠(g·L-1)20 乙酸钠(g·L-1)20 硫脲(g·L-1)0.0015氯化钠(g·L-1)1 PH 5~6聚乙二醇6000(g·L-1)4.4~4.6 温度(℃)92温度(℃)90~95。
(1)提高海洋结构件的抗腐蚀疲劳寿命试验表明:海洋结构件化学镀镍可提高抗腐蚀疲劳寿命1.5~2.5倍,且镀层具有相当塑性,与基体结合力牢固。
(2)提高磨损件的使用寿命。
(3)提高风机叶轮的防护性。
(4)提高大型设备整体抗恶劣环境和工作条件的能力。
化学镀镍工艺流程:喷砂除锈→冷水冲洗→酸洗活化→冷水冲洗→化学镀镍(作防腐层厚度25-50μm)→冷水冲洗→钝化→冷水冲洗。
化学镀镍配方:NiSO4·6H2O23g/L,NaH2PO2·H2O 20g/L,CH 3COONa·3H2O 14g/L,Na3C5H6O72H2O6g/L,pH=4.0~5.0,温度74~84OC,沉积速度约20μm/h,镀层磷含量8.5%~12.5%。
化学镀镍溶液的组成及其作用主盐:化学镀镍溶液中的主盐就是镍盐,一般采用氯化镍或硫酸镍,有时也采用氨基磺酸镍、醋酸镍等无机盐。
早期酸性镀镍液中多采用氯化镍,但氯化镍会增加镀层的应力,现大多采用硫酸镍。
目前已有专利介绍采用次亚磷酸镍作为镍和次亚磷酸根的来源,一个优点是避免了硫酸根离子的存在,同时在补加镍盐时,能使碱金属离子的累积量达到最小值。
但存在的问题是次亚磷酸镍的溶解度有限,饱和时仅为35g/L。
次亚磷酸镍的制备也是一个问题,价格较高。
如果次亚磷酸镍的制备方法成熟以及溶解度问题能够解决的话,这种镍盐将会有很好的前景。
还原剂:化学镀镍的反应过程是一个自催化的氧化还原过程,镀液中可应用的还原剂有次亚磷酸钠、硼氢化钠、烷基胺硼烷及肼等。
在这些还原剂中以次亚磷酸钠用的最多,这是因为其价格便宜,且镀液容易控制,镀层抗腐蚀性能好等优点。
络合剂:化学镀镍溶液中的络合剂除了能控制可供反应的游离镍离子的浓度外,还能抑制亚磷酸镍的沉淀,提高镀液的稳定性,延长镀液的使用寿命。
有的络合剂还能起到缓冲剂和促进剂的作用,提高镀液的沉积速度。
化学镀镍的络合剂一般含有羟基、羧基、氨基等。
化学镍配伍硫酸镍400-460g/L A剂次磷酸钠180-200g/L+络合剂+稳定剂+促进剂 B 剂次磷酸钠480-520g/L+光剂+稳定剂 C剂化学镀镍化学镀镍已成为国际上表面处理领域中发展最快的工业技术之一,以其优良的性能,在几乎所有的工业部门都得到了广泛应用,每年总产值达10亿美元,而且每年还以5%~7%的速度递增。
一、性质和用途用次磷酸钠作还原剂获得的镀层实际上是镍磷合金。
依含磷量不同可分为低磷(1%~4%)、中磷(4%~10%)和高磷(10%~12%)。
从不同pH值的镀液中可获得不同含磷量的镀层,在弱酸性液(pH=4~5)中可获得中磷和高磷合金;从弱碱性液(pH=8~10)中可获得低磷和中磷合金。
含磷为8%以上的Ni-P合金是一种非晶态镀层。
因无晶界所以抗腐性能特别优良。
经过热处理(300~400℃)变成非晶态与晶态的混合物时硬度可高达HV=1155;化学复合镀层硬度更高,如Ni-P-SiC,镀态HV=700,350℃热处理后可达到HV=1300。
非晶态合金是开发新材料的方向,现已成为工程学科的一大热门。
近年低磷化学镀镍是研究开发的又一热点,含磷1%~4%的Ni-P合金,镀态的HV=700,热处理后接近硬铬的硬度,是替代硬铬层的理想镀层,又是可在铝上施镀的好镀种。
化学镀层的种类、性质和主要用途,列于表3-1-2。
化学镀镍层与电镀镍层的性能比较,列于表3-1-3。
表3-1-2 化学镀镍种类性质和主要用途表3-1-3 化学镀镍与电镀镍的性能比较化学镀镍的脆性较大,在钢上仅能经受2.2%的塑性变形而不出现裂纹。
在620℃下退火后,塑性变形能力可提高到6%;当热处理温度达840℃时,其塑性还可进一步改善。
化学镀镍层同钢铁、铜及其合金、镍和钴等基体金属有良好的结合力。
在铁上镀覆10~12μm的化学镀镍层,经反复弯曲180°后未出现任何裂纹和脱落现象。
但与高碳钢、不锈钢的结合力比上述金属差;同非金属材料的结合力会更差些,重要的是取决于非金属材料镀前预处理质量。
化学镀镍配方
化学镀镍已成为国际上表面处理领域中发展最快的工业技术之一,以其
优良的性能,在几乎所有的工业部门都得到了广泛应用,每年总产值达
10亿美元,而且每年还以5%~7%的速度递增。
一、性质和用途
用次磷酸钠作还原剂获得的镀层实际上是镍磷合金。
依含磷量不
同可分为低磷(1%~4%)、中磷(4%~10%)和高磷(10%~12%)。
从不同pH 值的镀液中可获得不同含磷量的镀层,在弱酸性液(pH=4~5)中可获得中磷和高磷合金;从弱碱性液(pH=8~10)中可获得低磷和中
磷合金。
含磷为8%以上的Ni-P合金是一种非晶态镀层。
因无晶界所以
抗腐性能特别优良。
经过热处理(300~400?)变成非晶态与晶态的混
合物时硬度可高达HV=1155;化学复合镀层硬度更高,如Ni-P-SiC,镀态
HV=700,350?热处理后可达到HV=1300。
非晶态合金是开发新材料的方向,现已成为工程学科的一大热门。
近年低磷化学镀镍是研究开发的又一热点,含磷1%~4%的Ni-P合金,镀态的HV=700,热处理后接近硬铬的硬度,是替代硬铬层的理想
镀层,又是可在铝上施镀的好镀种。
化学镀层的种类、性质和主要用途,列于表3-1-2。
化学镀镍层与电镀镍层的性能比较,列于表3-1-3。
表3-1-2 化学镀镍种类性质和主要用途镀种主要性质主要用途
酸性(7%~12%P)工程
上用; Ni-P 耐蚀性
碱性(1%~4%P)电子行
业,代硬铬
酸性(<3%B)电子工业;
高耐热、硬度高耐磨,
碱性(约5%B)航空工Ni-B
良好的导电性、焊接性
业。
非磁性应用、薄膜电阻
Ni-M-P(M=Cu、W、Cr、耐蚀、耐热、磁性能和
器、金属电阻器、医疗Fe、Zn、Nb、W、Mo)电阻性能
及制药装置、厨房设施 Ni-P/SiC、AlO、人造化工、机械、纺织、造23
金刚石、CFx、PTFE、纸等工业部门,如模具、
耐磨性、自润滑性
TiO泵、阀门、液压轴、内、ZrO、Ni-B/TiO、222
燃机汽化部件ZrO 2
表3-1-3 化学镀镍与电镀镍的性能比较
比较项目电镀镍层化学镀镍层组成 99%以上Ni 92%Ni、8%P(平均值)外观暗至光亮半光亮至光亮结构晶态非晶态密度 8.9 7.9(平均)厚度均匀性差好硬度(镀态) HV=200~400 HV=500~700 加热硬化无变化 HV=900~1300 耐磨性相当好极好耐蚀性好(多孔隙)优良(孔隙少)相对磁化率(%) 36 4
-1电阻率/μΩ?cm 7 60~100 热导率
0.16 0.01~0.02 -1-1-1/J?cm?s??
无润滑油磨损 0.38 有润滑油 0.2 0.2
化学镀镍的脆性较大,在钢上仅能经受2.2%的塑性变形而不出现
裂纹。
在620?下退火后,塑性变形能力可提高到6%;当热处理温度达840?时,其塑性还可进一步改善。
化学镀镍层同钢铁、铜及其合金、镍和钴等基体金属有良好的结
合力。
在铁上镀覆10~12μm的化学镀镍层,经反复弯曲180?后未出
现任何裂纹和脱落现象。
但与高碳钢、不锈钢的结合力比上述金属差;
同非金属材料的结合力会更差些,重要的是取决于非金属材料镀前预处理质量。
化学镀镍层的化学稳定性在大多数介质中都比电镀镍高,在大气
中曝晒试验、盐雾加速试验中,其耐蚀性显著地优于镍;在海水、氨和染料等介质中相当稳定。
化学镀镍层以其高耐蚀、高耐磨、高均匀性、兼有防腐、装饰及
机能方面的作用,故用途十分广泛,诸如电子和计算机、化学和化工、机械、航空航天、石油和天然气、汽车、食品加工、医药和纺织等工业部门。
具体应用举例:
1.计算机工业主要用于数量巨大的硬盘片铝镁合金上化学镀镍,
使其具有足够的硬度以保护铝合金基体不变形和磨损,同时防止基体氧化腐蚀。
2.电子工业除需要耐磨耐蚀的化学镀层外,还大量需要低电阻温
度系数、扩散阻挡层及良好的焊接性能的化学镀层。
Ni-Cr-P、Ni-W-P 等多元合金化学镀层具有低电阻温度系数,在薄膜电阻器的制造中很有用。
Ni-B、Ni-P-B、Ni-P等化学镀层的钎焊性接近于金镀层。
3.机器制造工业凡需要耐磨或耐蚀的零部件一般都可用化学镀
镍来提高其寿命,如液压轴、曲轴、传动链带、齿轮和离合器、工、卡、
模具等。
4.石油和天然气、化学工业化学镍层对含硫化氢的石油和天然气
环境,对酸、碱、盐等化工腐蚀介质有优良的抗蚀性,所以在采油设备、输油管道中有广泛用途。
在普通钢或低合金钢上镀一层50~70μm的Ni-P合金,其寿命可提高3~6倍。
化学工业的容器、阀、管道、泵等
的化学镀镍可替代不锈钢和纯镍。
5.汽车工业汽车工业中使用化学镀镍是利用其耐蚀、耐磨性能,
如形状复杂的齿轮、散热器和喷油嘴、制动瓦片、减震器等等。
6.其它航空业中的喷气发动机的一些零件,陶瓷、轴瓦合金、不
锈钢在还原气氛中的结合材料,铝、镁、铍材料制成的航空零部件和电
子元件等。
二、以次磷酸钠为还原剂的化学镀镍
1.酸性化学镀镍的工艺规范(见表3-1-4)。
2.碱性化学镀镍的工艺规范(见表3-1-5)。
表3-1-4 酸性化学镀镍的工艺规范
配方 1 2 3 4 5 6 7
-1工艺规范含量/g?L
硫酸(NiSO?7HO) 25~30 25 26 30 25 30~35 42
氯化镍(NiCl?6HO) 30 22
次磷酸钠
20~25 30 24 10 10 25 18~22 (NaHPO?HO) 222
醋酸钠(NaCHO) 15 20 10 10 12~17 232
柠檬酸钠
10 10 3~5 (NaCHO?2HO) 36572
葡萄糖酸钠 30
乳酸(CHO)363
27 -180%/mL?L
丙酸(CHCHCOOH) 2.2 32
硫酸肼 10
铅离子(ppm) 2 2
硫脲(ppm) 2
pH值 4.5~5 5 4.5 4~6 4~6 4~5 4.6~5
90~95 30~40 温度/? 85~90 90 90 90 85~90
-1 沉积速度/μm?h 12~15 20 20 5~10 25 10~15 适用基体材料钢铁钢铁钢铁钢铁陶瓷玻璃钢铁
3.化学镀镍液的配制方法
化学镀镍配方多,使用成分多,且有弱酸性和弱碱性两种,特别
要根据选用的配方采用正确的配制方法,防止因配制不当产生镍的氢氧
化物沉淀。
这里介绍配制应遵循的顺序:
(1)用不锈钢、搪瓷、塑料作镀槽。
(2)用配槽总体积的1/3水量加热溶解镍盐。
(3)用另外1/3的水量溶解络合剂、缓冲剂及其它化合物,然
后将镍盐溶液在搅拌下倒入其中,澄清过滤。
(4)用余下1/3水量溶解次磷酸钠,过滤,在将要使用前在搅
拌下倒入上述混和液中,稀至总体积,用1:10的H
SO或1:4的氨水24调pH值。
注:表3-1-5 碱性化学镀镍工艺规范中配方4为BLE-1光亮低温化学镀镍新工艺,溶液较酸性液稳定、节能、外观光亮平滑。
pH=9~10时获含P2%~4%低磷合金,pH=8~8.5时为含P7%~8%的普通化学镍层
表3-1-5 碱性化学镀镍工艺规范配方 1 2 3 4 5
-1工艺规范含量/g?L
硫酸镍(NiSO?7HO) 25 30 40 20 42
氯化镍(NiCl?6HO) 30 22
次磷酸钠(NaHPO?HO) 10 25 20 35 30 222
氯化铵(NHCl) 50 30 4
焦磷酸钾(KPO) 50 427
柠檬酸铵((NH)CHO) 50 43657
-1 氢氧化铵(NHOH)/mL?L 10~20 25 30 4
-1 光亮剂ND-1/ mL?L 20
-1 络合剂ND-2/ mL?L 40
柠檬酸钠(NaCHO) 10 3657
9~10或pH值 8~9.5 10~11 8~10 9~10
8~8.5 温度/? 30~40 65~75 90 40 35~45
时间/min 5~10 5~10 60
0.2~
厚度/μm 1~2.5 8
0.5
适用基体材料塑料塑料金属金属塑料。