镍铁合金镀层铁含量的控制及工艺条件的选择_曹培华

工艺参数对电镀镍铜合金镀层成分及相结构的影响杨瑞嵩;李明田;王莹;鲁越【摘要】采用由200 g/L NiSO4·6H2O、10 g/L CuSO4·5H2O、80g/LNa3C6H5O7·2H2O、0.2 g/L C12H25SO4Na和0.5 g/L糖精钠组成的镀液,在10～60 mA/cm2、pH=2.5～5.0和25～50℃条件下电沉积制备了NiCu合金镀层.探讨了镀液pH、电流密度、温度等工艺参数对镍铜合金镀层相结构和组成的影响.结果表明,NiCu合金镀层的铜含量随电流密度或温度升高而增大.但随pH增大,镀层铜含量降低,pH小于4.0时,NiCu合金镀层中含有单质铜.【期刊名称】《电镀与涂饰》【年(卷),期】2014(033)015【总页数】3页(P633-635)【关键词】镍铜合金;电镀;工艺参数;相结构;元素组成【作者】杨瑞嵩;李明田;王莹;鲁越【作者单位】四川理工学院材料与化学工程学院,四川自贡643000;四川理工学院材料与化学工程学院,四川自贡643000;四川理工学院材料与化学工程学院,四川自贡643000;四川理工学院材料与化学工程学院,四川自贡643000【正文语种】中文【中图分类】TQ153.2镍铜合金镀层早期主要用作装饰性镀层[1-2]。

近年来，由于NiCu 合金镀层具有良好的力学性能、耐蚀性能及电学和催化特性，尤其是含铜量质量分数为30%的NiCu 合金镀层对海水和某些酸、碱性介质具有良好的耐蚀性，研究人员开始系统地研究不同电解质溶液中不同工艺对NiCu 合金镀层的影响[3-8]。

I.Baskaran 等[9]研究了脉冲电沉积镍铜合金的结构、形貌和磁学性能，发现通过控制电流密度和周期转向可控制镀层的成分。

M.Alper 等[10]研究了pH 对镍铜合金结构和形貌的影响，认为镍铜合金的表面形貌受pH 的影响较大，高pH 时镀层的表面较低pH 时更粗糙、晶粒更大。

Fe-Ni-Co合金镀层中的铁对磁温度补偿性能的影响耿淑华;许源荣;黄红艳;成旦红;曹铁华;吕经康【期刊名称】《电镀与精饰》【年(卷),期】2013(35)1【摘要】在钕铁硼稀土永磁体基体上电沉积Fe-Ni-Co合金镀层对磁温度补偿.通过对镀层中铁的影响因素研究,确定了电沉积Fe-Ni-Co合金镀层最佳工艺.同时对电沉积Fe-Ni-Co合金镀层后的稀土永磁体进行了磁性能研究.发现Fe-Ni-Co合金镀层对稀土永磁体起到一定的温度补偿作用,在温度升高的情况下,稀土永磁体的温度稳定性有了一定的提高.%Fe-Ni-Co alloy coating with the character of magnetic temperature compensation was electrode-posited on Nd-Fe-B rare earth permanent magnet. The factors which have an influence on the content of iron in the coating were discussed, and the optimal process conditions for Fe-Ni-Co alloy coating were determined. Meanwhile, the magnetic properties of Nd-Fe-B rare earth permanent magnet with Fe-Ni-Co coating were investigted. The result showed that the Fe-Ni-Co alloy had a certain temperature compensation effect for permanent magnet. With the increase of temperature, the temperature stability of rare earth permanent magnet was improved.【总页数】4页(P1-4)【作者】耿淑华;许源荣;黄红艳;成旦红;曹铁华;吕经康【作者单位】上海大学上海市现代冶金与材料制备重点实验室,上海200444;上海大学理学院,上海200444;上海大学理学院,上海200444;上海大学环境与化学工程学院,上海200444;上海大学环境与化学工程学院,上海200444;上海大学理学院,上海200444【正文语种】中文【中图分类】TQ153.2【相关文献】1.热处理对Fe69.07Ni29.25Mn0.615Si0.50C0.50磁温度补偿合金热磁性能和微观结构的影响 [J], 李平;曲选辉;敖晖2.铁炭复合磁靶向缓释药物载体材料的制备--制备条件对铁炭复合材料磁性能的影响 [J], 马垠智;曹宏明;黄广建;吴秋芳;张海英;於定华3.Zn-Fe-P合金镀层中磷、铁含量影响因素的研究 [J], 张昭;张鉴清;曹楚南;舒余德;唐瑞仁4.不同铁含量的碱性Zn-Fe合金镀层在3种溶液中的耐蚀性能 [J], 詹国良;罗建成;莫烨强;马冲;左正勋;李伟善5.烧结温度对Fe-Ni-Mo磁温度补偿合金热磁性能的影响 [J], 何东升;李平;曲选辉因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

镍铁合金引言：镍铁合金是一种重要的金属合金，由镍和铁组成。

它具有优异的物理和化学性质，被广泛应用于各个领域，包括航空航天、汽车制造、电子设备、化工等。

本文将介绍镍铁合金的制备方法、性质及应用领域等方面的内容。

一、镍铁合金的制备方法镍铁合金的制备方法可以分为冶金法和化学合成法两大类。

1. 冶金法冶金法主要包括电解法、电渣重熔法、溅射法等。

其中最常用的是电解法。

电解法通常采用电解析镍硫酸溶液或镍氯化物溶液来制备镍铁合金。

该方法的优点是工艺简单，生产成本低。

然而，由于工艺条件较为苛刻，需要保持一定的电解液浓度和温度，因此对设备要求较高。

2. 化学合成法化学合成法主要是指热还原法和水热法。

热还原法通过一定的温度和气氛条件下，将镍和铁的化合物还原为镍铁合金。

水热法则是利用高温高压水热条件下，通过还原剂和镍铁盐溶液反应制备镍铁合金。

这些化学合成方法在制备过程中具有较高的可控性和适应性，且更适用于制备纳米级的镍铁合金。

二、镍铁合金的性质镍铁合金具有许多优异的性质，如高熔点、高热稳定性、耐腐蚀性等。

1. 高熔点镍铁合金的熔点通常在1300℃以上，这使得它在高温环境中具有良好的稳定性和耐腐蚀性。

2. 高热稳定性镍铁合金具有良好的热稳定性，能够在高温环境下长时间保持其物理和化学性质不变。

这使得它在航空航天、核能等领域得到了广泛应用。

3. 耐腐蚀性镍铁合金对大多数酸、碱、盐溶液具有较好的耐腐蚀性。

尤其是在腐蚀环境中，如海水、酸雨等，镍铁合金能够有效地防止金属表面的腐蚀和氧化。

三、镍铁合金的应用领域镍铁合金由于其独特的性质，被广泛应用于各个领域。

1. 航空航天领域镍铁合金是航空航天领域中不可或缺的材料。

它具有高强度、高热稳定性和耐腐蚀性，可以用于制造发动机叶片、喷气管、燃烧室等关键部件。

2. 汽车制造镍铁合金在汽车制造行业中起着重要的作用。

它可以用于制造汽车发动机的排气系统、燃烧室，以及车身结构件等。

镍铁合金的高强度和抗腐蚀性能可以提高汽车的安全性和使用寿命。

镍铁合金生产工艺
镍铁合金是指由镍和铁两种元素构成的合金材料。

镍铁合金具有优异的磁性、耐腐蚀性和高温性能，广泛应用于航空航天、电力、化工等领域。

下面将介绍镍铁合金的生产工艺。

镍铁合金的生产工艺主要分为两个步骤：精炼和冶炼。

首先是精炼步骤。

原料为镍铁矿石和废钢。

镍铁矿石经过粉碎、磁选、浮选等工艺，提取出含有镍和铁的精矿。

废钢经过熔炼、脱碳等工艺，得到纯铁。

然后将镍铁精矿和纯铁放入电炉中进行还原反应，产生包含镍和铁的合金液。

在还原过程中，控制温度、氧气和碳含量等参数，以保证产出的镍铁合金具有所需的成分和性能。

接下来是冶炼步骤。

将合金液浇铸成型，得到铸锭。

铸锭经过热处理、轧制等工艺，得到不同规格和形状的镍铁合金产品。

在冶炼过程中，通过合理的控制温度、压力和冷却速度等参数，以保证镍铁合金的组织结构和机械性能符合要求。

在整个生产过程中，需要严格控制炉温、合金液的成分和熔炼工艺等因素，以确保镍铁合金的质量稳定可靠。

同时，还需要加强对环境污染的防治，采取相应的尾气净化和废水处理措施，保护环境和生态平衡。

总结起来，镍铁合金的生产工艺包括精炼和冶炼两个步骤。

精炼过程中将镍铁矿石和废钢进行炼制，得到含有镍和铁的合金液。

冶炼过程中将合金液浇铸成锭，经过热处理后得到成品。

通过严格控制工艺参数和加强环境保护，可以保证镍铁合金的质量和环保性能。

镍铁注意事项镍铁是指镍与铁的合金，具有优异的物理和化学性质，广泛用于制造不锈钢、合金钢、氢化物储氢材料、电池等领域。

为了确保镍铁的质量和性能，需要注意以下几个方面。

1. 原材料选择：镍铁的性能受原材料的影响很大，因此在制造镍铁时需要选择质量优良的原材料。

在选择镍铁原料时，应关注其化学成分与物理性能是否满足制造要求。

2. 铁水净化：在制造镍铁时，需要对铁水进行净化处理，去除其中的杂质和非金属夹杂物。

这可以通过使用净化剂进行脱硫、脱氧和脱磷等处理来完成。

净化后的铁水可以提高镍铁的纯度和品质。

3. 熔炼温度控制：镍铁的制造过程需要通过高温熔炼来完成。

控制熔炼温度是确保镍铁质量稳定的重要环节之一。

过高或过低的熔炼温度都会影响镍铁的物理性能和化学成分。

4. 合金化处理：在制造镍铁合金时，可以通过合金化处理来调整其化学成分和物理性能。

根据不同的要求，可以添加一定比例的其他合金元素，如铬、钼等，来增强镍铁的硬度、耐蚀性和强度等。

5. 除渣处理：在制造镍铁时，会产生一些不溶于金属液体中的渣块或夹杂物，这些物质可能会影响镍铁的性能。

因此需要进行除渣处理，将其中的渣块和夹杂物去除，以保证镍铁的质量和性能。

6. 精炼处理：精炼是指通过物理或化学方法，去除镍铁中的杂质和气体，提高纯度和质量。

精炼处理方法可以包括真空处理、气体吹炼、炉内盐浴处理等多种方式，根据具体情况选择合适的精炼方法。

7. 淬火处理：在制造镍铁制品时，需要进行淬火处理，以提高其硬度和强度。

淬火过程是将加热至一定温度的镍铁迅速冷却，使其组织发生相变，形成较硬的金属结构。

淬火温度和冷却速度需要根据不同的镍铁制品来确定。

8. 热处理：热处理可以在一定温度下改变镍铁的组织结构和性能，以增加其硬度和强度。

常见的热处理方法包括退火、正火、淬火和回火等。

根据镍铁的具体要求，选择适当的热处理方法。

9. 检测和质量控制：在镍铁的制造过程中，需要进行严格的检测和质量控制，以确保产品的符合标准和要求。

第1篇摘要随着工业技术的不断发展，电镀技术在材料表面处理领域发挥着越来越重要的作用。

镍铁合金作为一种优良的耐腐蚀、耐磨、耐高温材料，在航空、航天、汽车、石油、化工等行业得到广泛应用。

本文介绍了电镀镍铁合金的基本原理、工艺流程、性能特点以及应用领域，旨在为电镀镍铁合金的研究和应用提供参考。

一、引言电镀镍铁合金是一种具有优良性能的表面处理材料，它具有以下特点：1. 耐腐蚀：镍铁合金具有良好的耐腐蚀性能，在多种腐蚀性环境中都能保持稳定。

2. 耐磨：镍铁合金具有较高的耐磨性，适用于高速、重载的场合。

3. 耐高温：镍铁合金具有良好的耐高温性能，适用于高温环境。

4. 磁性：镍铁合金具有一定的磁性，可用于磁性材料的生产。

二、电镀镍铁合金的基本原理电镀镍铁合金的基本原理是利用电解质溶液中的镍离子和铁离子在电极上还原沉积，形成镍铁合金层。

具体过程如下：1. 电解质溶液：电解质溶液中含有镍离子、铁离子以及适量的辅助添加剂。

2. 电极：电极通常采用不锈钢或钛材料制成。

3. 电解：在电解过程中，电解质溶液中的镍离子和铁离子在电极上还原沉积，形成镍铁合金层。

4. 后处理：电镀完成后，对镍铁合金层进行清洗、烘干、热处理等后处理工艺。

三、电镀镍铁合金工艺流程1. 溶液准备：根据需要电镀的镍铁合金成分，配制电解质溶液。

2. 电极制备：制备不锈钢或钛电极。

3. 电解：将电极放置在电解槽中，通入电流，使电解质溶液中的镍离子和铁离子在电极上还原沉积。

4. 清洗：电镀完成后，将工件取出，用去离子水清洗表面。

5. 烘干：将工件放置在烘箱中，进行烘干处理。

6. 热处理：对烘干后的工件进行热处理，以提高其性能。

四、电镀镍铁合金性能特点1. 耐腐蚀性：电镀镍铁合金具有优良的耐腐蚀性能，适用于多种腐蚀性环境。

2. 耐磨性：电镀镍铁合金具有较高的耐磨性，适用于高速、重载的场合。

3. 耐高温性：电镀镍铁合金具有良好的耐高温性能，适用于高温环境。

4. 磁性：电镀镍铁合金具有一定的磁性，可用于磁性材料的生产。

电镀清洁生产镍钴铁纳米合金代铬镀层引言电镀技术是一种常见的表面处理技术，广泛应用于工业制造中。

在传统的电镀过程中，铬镀层被广泛使用，但由于铬的毒性和对环境的不良影响，人们对寻找替代品的需求日益增加。

近年来，镍钴铁纳米合金表面镀层因其优异的性能和环保特性，成为了一种热门的替代铬镀层的选项。

镀层工艺以下是生产镍钴铁纳米合金代铬镀层的主要步骤：1.表面准备：首先，需要对待镀件的表面进行准备。

这包括清洗、去污和除油处理，以确保镀层能够均匀附着在待镀件表面。

2.预处理：在表面准备完成后，待镀件需要经过一系列预处理步骤。

这包括酸洗、活化和钝化，以提高镀层的附着力和耐腐蚀性。

3.镀液制备：镀液是镀层工艺的核心部分。

针对镍钴铁纳米合金代铬镀层，需要选择合适的镀液组分和配比。

典型的镀液成分包括钴盐、镍盐和铁盐。

4.电镀工艺参数设置：在进行电镀之前，需要设置合适的电镀工艺参数。

这包括电流密度、摄氏度、镀液搅拌、时间和pH值等参数。

这些参数的选择会影响镀层的质量和性能。

5.电镀过程：电镀过程通过在镀液中通入直流电流来进行。

待镀件作为阴极，而阳极则是由镍、钴和铁组成的阳极板。

电流通过镀液中的阳极和阴极之间的电解质流动来使金属离子在待镀件表面沉积形成镀层。

镀层特性镍钴铁纳米合金代铬镀层具有许多优异的特性：1.良好的耐腐蚀性：镀层能有效抵抗腐蚀和氧化，保护待镀件表面免受外部环境的侵蚀。

2.高硬度：镀层具有较高的硬度，提供了良好的抗磨损能力和耐腐蚀性。

3.均匀性和致密性：镀层有良好的均匀性和致密性，不易产生孔洞和缺陷。

4.优异的导电性：纳米合金镀层具有较高的导电性能，能够提供良好的电化学性能。

5.环保特性：相比传统的铬镀层，镍钴铁纳米合金代铬镀层更加环保，不含有对环境有害的铬含量。

应用领域镍钴铁纳米合金代铬镀层广泛应用于各个工业领域：1.汽车制造：该镀层可以应用于汽车发动机部件和外部金属构件，提供优异的耐腐蚀性和美观度。

2.电子行业：纳米合金镀层在电子行业中常用于保护电路板和连接器免受腐蚀和氧化。

镍铁镀液成分和工艺条件的影响：工艺条件的影响(1)p H值的影响①pH值的最佳控制范围为3～3．5。

在电镀过程中，在此范围内可得到光亮的整平性好的延展性好的镍铁镀层。

但在电解过程中,氢离子析出，p H 会逐渐上升，p H上升至3.8，连续电镀时间不可太长。

②pH值过高，使F e2+易氧化成F e3+，形成氢氧化铁F e(O H)3沉淀，夹杂入合金镀层中，导致镀层恶化，延展性差，脆性增加，平滑度下降、有毛刺。

③pH值过低，如低于2.5，降低了阴极电流效率，有碍光亮剂正常发挥，光亮电流密度变狭，整平性能下降。

④pH值对合金镀层中铁含量的影响在图1的获得合金中含铁量20％(质量分数)的镀液，用稀硫酸调整pH为1．5～4．0的范围，其他工艺条件不变进行电镀，镀液pH值对镀层中铁含量的影响见图1[27]。

图1镀液中C Fe对镀层中F e含量的影响由图2可见：镀液pH值的变化，对镀层含铁量影响不大，pH在2.5时，Fe含量为20％(质量分数)，随着p H的升高，铁含量稍有下降。

图2镀液p H值对镀层中Fe含量的影响(2)温度的影响①温度的最佳控制为60～65℃，63℃时镀液整平能力和阴极电流效率最佳。

较宽的范围为55～68℃。

②温度过高，会促使稳定剂分解加速，产生有害降解物，持续高温，能耗增加，但可提高阴极电流密度。

阳极溶解加速，镍离子含量升高，Fe2+易被氧化，溶液稳定性变差。

③温度过低，使镀层失去光泽，阴极电流效率下降，整平度降低，电流密度上限降低，高电区易烧焦，镀层应力增加。

④镀液温度对镀层中铁含量的影响在图3获得合金镀层中铁含量20％(质量分数)的镀液中，图3阴极电流密度对镀层中F e含量的影响(质量分数)的镍铁合金镀层。

在Dk为4～8A／d m2范围内，铁含量降至15％(质量分数)。

(4)搅拌的影响①搅拌对镀层中铁含量的影响搅拌的激烈程度，对镀层铁含量影响很大。

在同一配方或同一镀槽中，空气搅拌镀层含铁最高，阴极移动含铁量次之，不搅拌含铁量最低，因此，利用搅拌的方式不同，或不搅拌，可获得不同铁含量的镍铁镀层。

镍铁合金镀层铁含量的控制及工艺条件的选择曹培华　李助兴　赵薇　曹立志(内蒙古大学化学系) 摘　要　通过调整镀液中主盐的浓度、电流密度、PH 值、温度等因素,对不同镀层中的铁含量进行系统分析比较,找出了对镀层中铁含量影响的主要因素。

实验结果表明,通过调整工艺条件及镀液成份,可以得到含铁量不同的镀层,以满足不同耐蚀性能的要求。

关键词　镍铁合金　镀层　铁含量　耐蚀性前言全光亮镍铁合金电镀工艺自70年代传入我国以来,各项研究工作一直没有间断,镍铁合金电镀以其镀层硬度高,整平性好、韧性大、结合力强以及节约镍等优点,得到广泛的应用。

但是,为了达到良好的防护和装饰性能,单层镍铁合金是不能满足要求的。

通常采用双层或三层合金镀层的组合。

由于各镀层中铁含量不同,形成了镀层间电位差,从而提高了镀层防护性能,也起到了装饰作用。

而为了获得合适的电位差,控制镀层中铁含量是一个关键问题,也是本研究工作的主要内容。

关于镀液成份及工艺条件对镀层组成的影响,国内外文献已有报道,但由于不同体系镀液中各因素的影响程度各异,而本实验所采用的工艺条件没见到系统的报道,因此本工作从镀液的配方及工艺条件入手,分别讨论了各因素对镀层中铁含量的影响,并做了系统的分析。

1　实验部分1.1　仪器和试剂电镀装置,XG -125型分光光度计,PHS -3C 酸度计。

表面活性剂、光亮剂为工业品,其余试剂均为分析纯。

标准铁片和标准不锈钢片,规格为5×2.5×0.2cm 。

1.2　镀液配方NiSO 4·7H 2O 200g /l 初级光亮剂3g /l FeSO 4·7H 2O 10g /l 次级光亮剂5ml /l H 3BO 340g /l 苯亚磺酸钠0.2g /l NaCl 20g /l PH 3～3.5葡萄糖酸钠20g /l D k 4A /dm 3葡萄糖10g /l t55℃十二烷基硫酸钠0.2g /l1.3　镀液成份的主要作用1.3.1　NiSO 4·7H 2O 镀液主盐,含量过高,降低阴极极化作用,使深镀能力差,镀层脆性增加、含量过低,有利于提高电流密度和沉积速度,但镀层耐蚀性减弱。