化学镀镍工艺
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化学镀镍工艺流程
镀镍工艺流程是在基体上镀上一层光亮的镍层,以提高其耐腐蚀性和硬度。
下面将介绍一种典型的化学镀镍工艺流程。
1.表面处理:首先,需要对基体进行表面处理,以去除表面的
污垢和氧化物。
常用的表面处理方法包括机械处理(如研磨、抛光)和化学处理(如酸洗、除尘)。
2.镍盐配制:接下来,需要配制镍盐溶液。
一般使用的镍盐有
硫酸镍、镍氯酸和镍硫酸等。
镍盐溶液的浓度和pH值需要根
据具体情况进行调整。
3.激活处理:在将基体浸入镍盐溶液之前,需要进行激活处理。
激活处理可以改善基体表面的亲水性,以便更好地吸附镍离子。
常用的激活方法包括酸洗和电激活。
4.镀镍:将激活处理过的基体浸入镍盐溶液中进行镀镍。
常用
的镀镍方法有电化学镀镍和化学镀镍。
电化学镀镍是利用电流来使镍离子在基体表面还原成镍金属的方法,而化学镀镍则是通过化学反应将镍金属沉积在基体表面。
5.镀层调整:在完成镀镍后,需要对镀层进行调整。
常见的调
整方法包括酸洗、热处理和电镀光调整。
6.检测和包装:最后,需要对镀层进行检测,以确保其质量符
合要求。
常用的检测方式有厚度测量、硬度测量和耐腐蚀性测试等。
检测合格后,将镀好的工件进行包装,以防止在运输和
储存过程中受到损坏。
以上就是一种典型的化学镀镍工艺流程。
当然,不同的工艺会有所差异,具体的镀镍工艺流程还需根据具体情况进行调整和改进。
化学镀镍是一种广泛应用于电子、汽车、航空航天等领域的表面处理技术,通过精细的工艺控制,可以获得高质量的镍镀层。
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++2HNi2++2H→Ni+2H+H2P02-+H++H→2H20+P2H→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++2eNi2++2e→NiH2P02-+2H++e→2H20+P2H++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+H2H2P02-+2H++H-→2H20+P +1/2H2H-+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:(1)有机溶剂除油常用溶剂有:三氯乙烯、四氯乙烯、三氯乙烷(2)碱性除油常用的碱:氢氧化钠、碳酸钠、磷酸三钠、乳化剂和表面活性剂(3)电化学除油阴极除油、阳极除油、交替电解除油二:酸洗(1)化学酸洗盐酸、硫酸、硝酸、磷酸(2)电解酸洗在酸的溶液中采用阴极、阳极,阳极阴极联合(PR)电解酸洗比单纯得浸蚀酸洗速率快,特别是溶液除去那些附着紧密的氧化皮,而且允许酸的浓度有较大变化三:镀液组成以次磷酸盐为还原剂的酸性化学镀镍液溶液组成及其作用1:镍盐最常用的镍盐有硫酸镍和氯化镍,硫酸镍价格低廉,容易制成纯度较高的产品,别人为是镍盐的最佳选择次磷酸镍是镍离子的最理想的来源镀液中镍离子浓度不宜过高,镍液中镍离子过多会降低镀液的稳定性,容易形成粗糙的镀层镍离子浓度较低时,速率随浓度升高而上升,达到一定浓度后速度不再改变。
半导体化学镀镍半导体化学镀镍是一种在半导体工业中常用的金属镀覆工艺,通过在半导体器件表面沉积一层薄薄的镍层,以提供保护、连接和改善电子性能。
以下是关于半导体化学镀镍的详细介绍。
1.工艺原理:半导体化学镀镍是通过电化学反应来实现的。
该工艺通常使用含有镍离子的电解液(如镍硫酸盐溶液)作为镀液,将半导体器件作为阴极,将镍阳极连接到电源阳极,通过电流控制镀液中的镍离子还原成金属镍形成镀层。
2.工艺优势:半导体化学镀镍具有以下优势:均匀性:化学镀镍可以在器件表面均匀沉积镀层,无论形状如何复杂,都能保证厚度的一致性。
高纯度:镀液中的镍离子可以保持高纯度,从而得到高纯度的镀层,避免了杂质对器件性能的影响。
可控性:通过调整电流密度、温度、镀液配方等参数,可以对镀层的性质和质量进行精确控制。
高精度:半导体化学镀镍可以实现亚微米甚至纳米级的镀层厚度控制,适应高精度器件的要求。
3.应用领域:半导体化学镀镍广泛应用于半导体器件制造的不同方面,包括:保护层:镍镀层可以提供对器件的保护,抵抗腐蚀、磨损和氧化等因素的侵蚀,延长器件的寿命。
连接层:镍镀层可以用作电连接,提供良好的导电性和接触性能,使器件能够有效地连接到外部电路中。
金属化:半导体器件通常需要金属化来提供阻抗匹配和导电功能。
化学镀镍可以在半导体材料表面形成金属化层,提高器件的电性能。
抗反射:镍镀层具有一定的抗反射特性,可以在太阳能电池等器件中用于改善能量收集效率。
4.工艺步骤:半导体化学镀镍的主要工艺步骤包括:准备:清洁和预处理半导体器件表面,以确保良好的粘附性及镀层质量。
镀液配制:将镀液制备成适当的配方和浓度,以提供良好的镀层质量。
镀液控制:调整镀液的温度、PH值、电流密度等参数,以实现所需的镀层性质和厚度。
镀涂:将半导体器件浸入镀液中,通过电化学反应进行镀涂过程。
洗涤和处理:将镀液从器件表面洗净,并进行后续处理(如清洗、干燥等)。
检测和评估:对镀层的质量进行检测和评估,确认是否符合要求。
化学镀镍工艺化学镀镍是一种常用的金属表面处理技术,通过在金属表面形成一层镍的保护层,可以提高金属的耐腐蚀性能、抗磨损性能和外观美观度。
本文将介绍化学镀镍的工艺流程、原理和应用领域。
一、化学镀镍的工艺流程化学镀镍的工艺流程主要包括前处理、电镀和后处理三个步骤。
1. 前处理前处理是为了保证镀层的质量和附着力,通常包括以下几个步骤:(1)清洗:将待镀件浸泡在碱性或酸性清洗液中,去除表面的油污、氧化物和其他杂质。
(2)酸洗:使用酸性溶液,去除金属表面的氧化物和锈蚀物,提高镀层的附着力。
(3)活化:使用酸性或碱性活化液,去除酸洗产生的氢氧化物,为镀镍做好准备。
2. 电镀电镀是化学镀镍的核心步骤,主要是将金属离子还原成金属沉积在待镀件表面。
电镀过程中,需要控制电流密度、温度和镀液成分等因素,以获得理想的镀层性能。
化学镀镍主要有以下几种方法:(1)电解镀镍:将待镀件作为阴极,将镍盐溶液作为阳极,施加电流,使镍离子在待镀件表面还原成金属沉积。
(2)化学还原镀镍:利用化学反应将镍离子还原成金属沉积在待镀件表面,无需外加电流。
3. 后处理后处理是为了提高镀层的质量和外观,通常包括以下几个步骤:(1)酸洗:将镀层浸泡在酸性溶液中,去除表面的氢氧化物和杂质。
(2)抛光:使用机械或化学方法,提高镀层的光亮度和平整度。
(3)清洗:将镀件浸泡在清水中,去除残留的酸洗液和其他杂质。
(4)干燥:将镀件进行烘干,确保镀层完全干燥。
二、化学镀镍的原理化学镀镍的原理是利用电化学反应将金属离子还原成金属沉积在待镀件表面。
在电镀过程中,镍离子在电解液中发生还原反应,得到金属镍,并沉积在待镀件表面。
镀层的厚度可以通过控制电镀时间来调节。
化学镀镍的镀液主要由镍盐、镉盐和其他添加剂组成。
镀液中的镍离子和镉离子通过电解反应分别还原成金属镍和金属镉,镀液中的添加剂可以调节镀层的成分、结构和性能。
三、化学镀镍的应用领域化学镀镍广泛应用于装饰、防腐和电子等领域。
化学镀镍的工艺流程
首先,进行表面处理。
表面处理是化学镀镍工艺中至关重要的
一步,它直接影响着后续的镀镍质量。
表面处理的主要目的是去除
基材表面的油污、氧化物和其他杂质,使基材表面变得清洁和粗糙,以利于镀液的附着和镀层的结合力。
表面处理一般包括除油、酸洗、水洗、活化和化学镀前处理等步骤。
其次,进行镀镍操作。
在表面处理完成后,就可以进行镀镍操
作了。
镀镍操作是化学镀镍工艺的核心环节,主要是将含有镍离子
的镀液中的镍离子还原成纯镍沉积在基材表面上。
镀液中的主要成
分包括镍盐、缓冲剂、还原剂和复合添加剂等。
镀液的配方和镀镍
条件的控制对镀层的质量有着重要影响。
镀液的搅拌、温度、PH值、电流密度等参数都需要严格控制,以获得致密、光亮的镀层。
最后,进行后处理。
镀镍完成后,还需要进行后处理工序。
后
处理主要包括水洗、中性化处理、烘干和包装等环节。
水洗是为了
去除镀液残留在镀层表面的杂质,中性化处理是为了中和镀液残留
在镀层上的酸碱成分,烘干是为了去除水分,包装是为了保护镀层
免受外界环境的影响。
总的来说,化学镀镍的工艺流程是一个复杂而严谨的过程,需要严格控制各个环节,以确保镀层的质量和性能。
通过合理的工艺流程和严格的操作控制,可以获得均匀、致密、光亮、耐腐蚀的镍镀层,提高基材的使用性能和寿命。
化学镀镍工艺在电子、航空、汽车等领域有着广泛的应用,对于提高产品质量和降低成本具有重要意义。
工艺技术:化学镀镍详解一、化学镀镍层的工艺特点1.厚度均匀性厚度均匀和均镀能力好是化学镀镍的一大特点,也是应用广泛的原因之一,化学镀镍避免了电镀层由于电流分布不均匀而带来的厚度不均匀,电镀层的厚度在整个零件,尤其是形状复杂的零件上差异很大,在零件的边角和离阳极近的部位,镀层较厚,而在内表面或离阳极远的地方镀层很薄,甚至镀不到,采用化学镀可避免电镀的这一不足。
化学镀时,只要零件表面和镀液接触,镀液中消耗的成份能及时得到补充,任何部位的镀层厚度都基本相同,即使凹槽、缝隙、盲孔也是如此。
2.不存在氢脆的问题电镀是利用电源能将镍阳离子转换成金属镍沉积到阳极上,用化学还原的方法是使镍阳离子还原成金属镍并沉积在基体金属表面上,试验表明,镀层中氢的夹入与化学还原反应无关,而与电镀条件有很大关系,通常镀层中的含氢量随电流密度的增加而上升。
在电镀镍液中,除了一小部分氢是由NiSO4和H2PO3反应产生以外,大部分氢是由于两极通电时发生电极反应引起的水解而产生,在阳极反应中,伴随着大量氢的产生,阴极上的氢与金属Ni-P合金同时析出,形成(Ni-P)H,附着在沉积层中,由于阴极表面形成超数量的原子氢,一部分脱附生成H2,而来不及脱附的就留在镀层内,留在镀层内的一部分氢扩散到基体金属中,而另一部分氢在基体金属和镀层的缺陷处聚集形成氢气团,该气团有很高的压力,在压力作用下,缺陷处导致了裂纹,在应力作用下,形成断裂源,从而导致氢脆断裂。
氢不仅渗透到基体金属中,而且也渗透到镀层中,据报道,电镀镍要在400℃×18h或230℃×48h的热处理之后才能基本上除去镀层中的氢,所以电镀镍除氢是很困难的,而化学镀镍不需要除氢。
3.很多材料和零部件的功能如耐蚀、抗高温氧化性等均是由材料和零部件的表面层体现出来,在一般情况下可以采用某些具有特殊功能的化学镀镍层取代用其他方法制备的整体实心材料,也可以用廉价的基体材料化学镀镍代替有贵重原材料制造的零部件,因此,化学镀镍的经济效益是非常大的。
化学镀镍工艺流程
化学镀镍是利用电解作用将镍溶解在金属基体上形成一层均匀且具有一定厚度的镍层。
以下是一种常见的化学镀镍工艺流程:
1. 预处理:首先将需要进行镀镍的金属基体进行清洗,去除表面的油污、铁锈等杂质。
常用的清洗方法包括酸洗、碱洗、电解洗等。
2. 然后将清洗干净的基体浸泡在活化液中,目的是进一步去除表面的氧化物,提高基体的活性,以便镀镍液能够更好地附着在基体上。
常用的活化液有硫酸、氯化锌等溶液。
3. 镀镍液准备:将适量的镍盐(如硫酸镍、氯化镍等)溶解在水中,加入适量的缓冲剂、络合剂等辅助剂,以控制镀液的酸碱度和镍离子的稳定性。
4. 镀镍:将经过预处理的金属基体放入镀液中,设定适当的工艺条件(如温度、电压、电流密度等),在电解槽中进行电解镀镍。
正电极为镍阳极,在阳极上产生镍离子;负电极为基体,镀液中的镍离子被还原成金属镍,沉积在基体上形成一层均匀的镍层。
5. 后处理:镀完镍后,将金属基体从电解槽中取出,用清水冲洗净镀液的残留物。
随后,进行镀层的后处理,如烘干、抛光、防腐等。
总的来说,化学镀镍是通过电解作用将镍溶解在金属基体上,
形成一层均匀且具有一定厚度的镍层。
这一工艺流程需要经过预处理、镀镍、后处理等多个步骤,工艺条件的控制和辅助剂的添加都对镀液的稳定性和镀层的质量有着重要影响。
化学镀镍具有镀层硬度高、抗腐蚀性好、外观美观等优点,广泛应用于金属制品的表面处理和装饰。
化学镀镍1 化学镀的定义化学镀是在无电流通过(无外界动力)时借助还原剂在同一溶液中发生的氧化还原作用,从而使金属离子还原沉积在零件表面上的一种镀覆方法.M n+ + ne(由还原剂提供的) 催化表面M02 化学镀与电镀的区别电镀是利用外电流将电镀液中的金属离子在阴极上还原成金属的过程。
而化学镀是不外加电流,在金属表面的催化作用下经化学还原法进行的金属沉积过程。
3 化学镀的优缺点优点:(1)可以在由金属,半导体和非导体等各种材料制成的零件上镀覆金属。
(2)无论零件的几何形状如何复杂,凡能接触到溶液的地方都能获得厚度均匀的镀层。
(3)可以获得较大厚度的镀层,甚至可以电铸。
(4)无需电源。
(5)镀层致密,孔隙小。
(6)镀层往往具有特殊的化学,机械或磁性能。
缺点:(1)溶液稳定性差,溶液维护,调整和再生等比较麻烦,成本比电镀高。
(2)镀层常显示出较大的脆性。
4 化学镀镍和电镀镍制品性能比较5 化学镀能获得镀层的构成(1)纯金属镀层,如C u Sn Ag Au Ru Pd(2)二元合金镀层,如Ni—P Ni—B C o—P C o—B(3)三元及四元合金镀层,如Ni—Co—P Ni—W—Sn—P(4)化学复合镀层6 化学镀镍的定义化学镀镍,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成膜技术.7 化学镀镍的基本工艺如同其他湿法表面处理一样,化学镀镍包括镀前处理、施镀操作、镀后处理各部分工艺序列组成,正确地实施工艺全过程才能获得质量合格的镀层。
然而,与电镀工艺比较,化学镀镍工艺全过程应格外仔细。
化学镀取决于在工件表面均匀一致的、迅速成的初始状态(起镀过程),化学镀镍并无外力启动和帮助克服任何表面缺陷;于是,工件一进入镀液即形成均匀一致的沉积界面,这一点很重要,因为化学镀是靠表面条件启动的,即异相表面自催化反应,而不是电力。
一般来说,化学镀镍液比较电镀液更加敏感娇弱。
一般钢铁件化学镀镍工艺流程及处理方法
钢铁件化学镀镍的工艺流程一般包括以下几个步骤:
1. 表面处理:首先,需要对钢铁件的表面进行处理,以去除油污、氧化物和其他杂质。
常用的表面处理方法包括酸洗、电解除锈等。
2. 镀前处理:在进行镀镍之前,需要对钢铁件进行镀前处理。
这一步骤的目的是为了提高镀层的附着力和均匀度。
镀前处理的方法包括酸洗、活化处理、激活镀镍等。
3. 镀镍:将经过表面处理和镀前处理的钢铁件浸入镀液中进行镀镍。
常用的镀液中包含镍盐、化学添加剂和一定的电解质。
通过电流作用,将镍离子还原为金属镍,使其在钢铁件表面形成一层镍镀层。
4. 后处理:在镀镍完成后,需要对钢铁件进行后处理。
后处理的目的是为了去除镀液残留、改善镀层的外观和性能。
后处理方法包括水冲洗、酸洗、中和处理、上光等。
5. 检测和检验:镀镍完成后,需要对钢铁件的镀层进行质量检测和检验。
常用的检测方法包括厚度测量、外观检查、耐蚀性测试等。
钢铁件化学镀镍的处理方法主要有以下几种:
1. 酸洗法:利用酸性溶液进行表面处理,如盐酸、硫酸、氢氟
酸等。
2. 激活镀镍法:通过在镀镍前对钢铁件进行激活处理,提高镀层的附着力。
3. 金属活化法:在镀镍前使用金属溶液对钢铁件进行活化处理,提高镀层的均匀度。
4. 中和处理法:在镀镍后使用碱性溶液对钢铁件进行中和处理,去除残留的酸性镀液。
5. 上光处理法:使用抛光或其他方法对钢铁件的镀层进行上光处理,提高外观质量。
以上所述仅为一般钢铁件化学镀镍的工艺流程及处理方法,实际应用中可能会根据具体要求和材料的不同而有所调整。
化学镀镍工艺
第一步:预处理
试样:
操作内容:试样编号,用砂纸打磨(可记录照片)、测定硬度
目的:使被镀件表面具有相同的粗糙度
操作内容:除油
目的:去除表面油污
操作内容:油酰肌氨酸的缓蚀处理工艺
磷酸酸洗:为了得到光洁表面,采用75%wt、涨磷酸,室温,酸洗时间:30s。
酸洗过程中将有大量气泡产生,取出后立即用大水流自来水冲洗,然后用蒸馏水冲洗干净。
若冲洗水流缓慢将容易造成表面磷化。
缓蚀处理:1.缓蚀处理液的适宜pH为7.2~8。
pH过低会使油酰肌氨酸不溶解,pH值
升高会导致缓蚀效果的下降。
2.缓蚀处理液的浓度与温度对于缓蚀处理的影响不大。
采用2 g/L油酰肌
氨酸+0.2 g/L NaoH的配比可以达到良好的缓蚀处理效果。
3.缓蚀处理温度在30℃~60
℃都可以得到良好的缓蚀处理效果。
4.缓蚀处理的时间对于镁合金缓蚀处理效果影响较大。
延长处理时间可以有效的提高镁合金的抗腐蚀能力。
在室温30℃条件下缓蚀处理30min以上可以得到理想的处理效果。
确定缓蚀处理的工艺为:缓蚀液配方:2g/L油酰肌氨酸+0.2 g/L NaO H;pH:7.2-8;处理温度30℃,处理时间30min。
操作内容:活化
360mL/L HF(40%),室温,10min
第二步:化学镀镍的施镀
化学镀液组成:
(1)主盐化学镀镍容溶液中主盐就是镍盐,一般采用氯化镍或硫酸镍。
早期酸性镀镍溶液中多采用氯化镍,但氯化镍会增加镀层的应力。
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,一个优点避免了硫酸根的存在,同时在补加镍盐时,能使碱金属离子的累积达到最小值。
(2)还原剂
(3)缓冲剂由于化学镀镍反应中,副产物氢离子会产生,导致溶液的PH 值会下降。
某些弱酸(弱碱)和其盐能组成缓冲剂
(4)稳定剂化学镀镍是一个不稳定的热力学体系,常常在镀件以外的地方发生还原反应,当镀液中产生一些具有催化效应的活性微粒—催化核心时,度也容易产生激烈的自催化反应,即自分解反应而产生大量的镍-磷粉末,导致镀液寿命终止,造成经济损失。
所有的稳定剂都具有一定的催化毒性作用,并且会因过量使用而组织沉积反应,同时也会影响镀层的韧性和颜色。
稳定剂主要包括:重金属离子,如Pb2+、Bi2+、Sn2+、Zn2+、Cd2+等;含氧酸盐,如钼酸盐、碘酸盐、钨酸盐等;含硫化合物;有机衍生物等
(5)络合剂酸性化学镀镍中常用的络合剂有氨基乙酸、乳酸、丁二酸、苹果酸、硼酸、水杨酸、柠檬酸、醋酸等
(6)加速剂加入催化剂可以提高化学镀镍的沉积速率。
化学镀镍的影响因素:
1.前处理
2.浓度提高离子的浓度会提高沉积速率。
镍离子和次磷酸根的比值会影响沉
积速率
3.温度提高温度会提高镀镍的速率,当温度越高时,镀夜就不稳定,会发生
分解
4.PH
镀液PH值越高,不稳定系数就增加,磷含量就低,这是镀层就表现为拉应力。
碳酸镍镀夜体系组成及工艺参数
镀夜组成及工艺数据
主盐
缓冲剂缓冲剂络合剂还原剂稳定剂PH调节剂PH值
温度碱式碳酸镍2NiCO3·3Ni(OH)2·4H2O
氢氟酸HF(10%)
氟化氢铵(NH4HF2)
柠檬酸C6H8O7·H2O
次磷酸钠NaH2PO2·2H2O
硫脲
氨水NH3·H2O(25%)
10g/L
12mL/L
10g/L
5g/l
20g/L
1mg/L
30mL/L
6.5±1
80℃±2
镀液配制步骤具体如下:
①准确称量一定量的主盐、缓冲剂、络合剂、还原剂、稳定剂等,分别用少量的去离子水中搅拌溶解。
②将已完全溶解的镍盐溶液,在不断搅拌下倒入含络合物的溶液中;
⑨将已经完全溶解的次磷酸钠溶液,在搅拌下,倒入按②配制好的溶液中;
④将已溶解好的pH值调节剂(氨水或硫酸)边搅拌边加入按③配置的溶
液中,同时测pH值;
⑤加水至规定体积。
碳酸镍由于难溶,要先用HF先溶解,搅拌时间大于1h。
第三步后处理。