镀镍及其相关性(2)

普通镀镍(暗镍)普通镀镍又称暗镍，是最基本的镀镍工艺。

在镀暗镍的基础上，先后开发了半光亮镍、光亮镍、双层镍、三层镍、黑镍、缎面镍，等等。

由于镍是铁族金属之一，所以其镀液在电镀过程中具有较大的阴极极化和阳极极化作用，在不加络合剂的镀液中，就能镀得结晶细小而致密的镀镍层。

根据镀液的性能和用途，普通镀镍液可以分为低浓度的预镀液、普通镀液、瓦特液和滚镀液等。

预镀液：经预镀后可保证镀层与铜铁基体和随后的镀铜层结合力良好。

普通液：该镀液的导电性好，可在较低温度下电镀、节省能源、使用比较方便。

瓦特液：具有较快的沉积速度，成分简单，操作控制比较方便。

滚镀液：满足小零件的电镀，但镀液必须要有良好的导电性和覆盖能力。

一、工艺规范(见表3—4—3)表3—4—3 几种普通镀镍镀液的工艺规范各种因素对用瓦特镀镍液获得的镀镍层的力学性能的影响，列于表3—4—4。

表3—4—4 各种因素对瓦特镀镍层力学性能的影响二、镀液配制方法(以瓦特液为例)根据容积计算好所需要的化学药品，分别用热水溶解，混合在一个容器中，加蒸馏水稀释到所需体积，静置澄清，用虹吸法或过滤法把镀液引入镀槽，再加入已经溶解的十二烷基硫酸钠溶液或其他类型湿润剂，搅拌均匀，取样分析，经调整试镀合格后，即可生产。

三、镀液成分和工艺规范的影响1．镍盐硫酸镍和氯化镍是供给镍离子的盐。

虽然氯化镍溶液的导电性和覆盖能力较好，但因氯离子太多，镀层的内应力较大，成本也较高，因此当前普遍采用硫酸镍。

工业用的硫酸镍有六水与七水两种结晶水规格，前者含镍22．3％，后者含镍20．9％，在国内，大都是含七份结晶水的硫酸镍。

硫酸镍的含量范围较大，大致在100g／L～350g／L之间。

低浓度的镀液其覆盖能力较好，镀层的结晶较细致，容易抛光，但是阴极电流效率较低，允许的阴极电流密度范围的上限值较小。

含量在300g／L左右的高浓度的镀液，镀层色泽均匀，允许采用较高的电流密度，沉积速度快。

2．阳极活化剂为了使阳极正常溶解，不断补充电镀时所消耗的镍量，在镀镍溶液中必须加入阳极活化剂，常用的是氯化钠或氯化镍。

常用镀种简介：镀镍内容：最近的十几年间，我国的光亮镀镍工艺、高装饰重防护的多层镍铬工艺、黑镍、沙面镍、深孔镍的开发与应用迅猛发展，是电镀行业中的热门话题。

十分重要的一个原因是我国摩托车、汽车及其他制造业飞速发展，全国约1600多万辆摩托车生产，汽车铝轮毂的电镀加工不仅推动了光亮镀镍工艺的发展，同时也促进了多层镍铬体系的工业化应用，仅广东省年消耗金属镍阳极达8000余吨。

BASF在十余年前推出十余种镀镍中间体。

成功地占领了镀镍光亮剂市场，与此同时，国际镍公司INCO推出高品质的多种镍阳极和镍盐，这些都大大加速了我国光亮镀镍工艺与多层镀镍工艺的发展，其他的国外品牌如美国的PMC公司推出部分Ni，Cu，Zn光亮剂中间体，天津的天海公司引进印度的系列镀Ni 中间体，德国Dillenberg 公司亦有中间体与光亮剂在国内销售。

国际著名的Atotech 、OMI、 Canning以及我国深圳华美公司，深圳天泽公司的镀镍光亮剂行销全国，广泛应用。

我国的镀镍光亮剂由上海轻工业研究所，上海轻工业专科学校，上海长征电镀厂，武汉材保所，广州电器科学研究所研究较早，著名的791、BE、871都是二十年前的著名品牌。

武汉材保所、广州电器科学研究所、上海长征电镀厂还在多层镍铬组合镀层方面作了十余年研究应用。

这里特别要提到的是武汉材保所积近四十年开发研究涂层测厚的理论与实践，供给客户系列化的step多层镍层间电位差测量装置，促进了我国多层镀镍工艺的工业应用。

他们最近研制的DJH－G 3000型电解式测厚仪，采用Windows XP 操作系统，全新数字化测量平台，大型LCD动态显示测量过程与结果。

还对测量结果储存；统计分析及打印报告能精确测量多种金属与非金属基体上的单金属、合金、复合镀层以及多层镍和层间电位差，分辩率达0.01μm；最新开发的ZD-B智能电解测厚仪除了包罗镀层厚度，层间电位差的测量与记录之外，还可以测量电极过程的动态极化曲线，非常适用于大企业，高校和科研单位应用。

镀镍知识点总结一、镀镍的原理镀镍的原理是利用电化学原理，通过在金属表面形成一层镍的保护膜，来改良金属表面的性能和外观。

镀镍的方法主要包括电化学法、化学法和真空镀等。

其中，电化学法是利用电流的作用，在镍离子的溶液中通过电解的方式沉积镍层，化学法则是通过化学反应的方式将镍沉积在基材表面。

真空镀则是利用真空技术，在无氧气的环境下将镍蒸发沉积在基材上。

这些方法均可实现在金属表面形成一层均匀、致密的镀层。

二、镀镍的优点1. 良好的耐腐蚀性：镍具有良好的耐腐蚀性，因此镀镍能够有效提高金属材料的耐腐蚀性能。

2. 良好的耐磨性：镀镍层硬度较高，能够提高金属材料的耐磨性，延长使用寿命。

3. 美观性：镀镍可以提供金属表面亮丽的光泽，增加产品的质感和美观度。

4. 导电性：镀镍层具有良好的导电性，可以用于电子元件和导电材料。

三、镀镍的应用1. 机械工业：镀镍广泛应用于汽车零部件、机床零件、工具和机械配件等，以提高它们的耐腐蚀性和耐磨性。

2. 电子工业：镀镍用于制作电子元件、电阻器、连接器等，以提高其导电性和耐腐蚀性。

3.装饰工业：镀镍可以用于珠宝、钟表、金属餐具等的表面处理，增加其光泽和美观度。

4. 化工工业：在化工设备、管道和阀门上应用镀镍，以提高其耐腐蚀性。

四、镀镍的工艺1. 预处理：镀镍前的基材表面需要进行清洗、脱脂、除锈等处理，以确保镀层的附着性和均匀性。

2. 化学镀镍：化学镀镍是将金属浸入含有镍化合物的化学溶液中，通过化学反应将镍沉积在基材表面的方法。

化学镀镍的优点是工艺简单、成本低，易于控制厚度和均匀性。

3. 电化学镀镍：电化学镀镍是把金属作为阳极，镍盐溶液中的镍离子通过电解的方式沉积在金属表面的方法。

电化学镀镍的优点是可控性强，镍层均匀、致密。

五、镀镍的质量控制1. 镀层厚度：镀层的厚度直接影响其耐腐蚀性和耐磨性，因此需要严格控制镀层的厚度。

2. 镀层均匀性：镀层均匀性是指镀层在基材表面的分布均匀性，需要通过适当的工艺控制来保证。

电镀镍
镍是元素周期表中第四周期内第Ⅷ族的元素，原子序数为28，原子量为58.71。

铁族元素之一，位于铁和钴之后，银白色金属。

镍在元素周期表中的位置决定了镍及其化合物的一系列物理化学特性，纯镍具有银白色的光泽，当其与水蒸气及空气中的氧作用时，会失去光泽变暗，稀硫酸与盐酸能缓慢溶解镍，稀硝酸与镍作用快，但浓硝酸使镍钝化，镍与碱不起作用。

由于镍表面能形成致密的氧化镍膜，故在稀酸中溶解极缓，在强氧化介质中表面极易钝化，对碱溶液、盐水和有机物也有较好的耐腐蚀性。

镀镍溶液的种类很多，大致可以分为电镀暗镍、半光亮镀镍与光亮镀镍和特殊要求的镀镍三大类。

电镀暗镍多用于要求厚镀层的功能性镀镍，也常用作防护装饰性镀层，经抛光后，再镀光亮镍、铬或其他镀层。

不同类型暗镍镀液的组成与工艺条件
半光亮镍与光亮镍主要用于防护装饰性镀层，而且常组成双层镍
或三层镍，以达到较高的抗蚀性，其镀液组成均与瓦特镀镍相同，仅添加不同的添加剂。

PET纤维表面能够被完全均匀活化,笔者在预处理过程中采用超声波处理,即在超声波振动器内进行除油→清洗→表面粗化→清洗→敏化→活化→还原→化学镀镍等工艺过程。

PET纤维化学镀镍工艺条件及配方(1)化学除油液(2)表面粗化氢氧化钠(AR) 15g/L 硫酸(CR) 500 g/ L洗衣粉5g/L 重铬酸钾(AR) 120 g/LOP乳化剂2 g/L 温度80℃温度70℃时间30～40min时间20～30min(3)敏化氯化亚锡(AR) 10 g/L盐酸(AR) 100ml/L锡粒若干温度室温时间10min(4)活化氯化钯(AR) 0. 5 g/ L硼酸(AR) 10 ml/ LpH值2. 3温度室温时间10min(5)还原次亚磷酸钠(AR) 10～20 g/L温度室温时间5min玻璃纤维表面化学镀镍的研究玻璃纤维表面化学镀镍，玻璃纤维经化学镀镍，可得到表面光亮的银白色镀层，玻璃纤维与镍之间的结合力较强。

络合剂的选用及其配比对镀层的沉积速度、镀层质量以及镀液的稳定性影响较大。

实验中镀液选用柠檬酸钠、酒石酸钾钠作为络合剂，柠檬酸钾钠络合能力较强，可使镀层中磷含量较高( P ≥9 ％) ，含磷量较高的镀层结构逐渐从晶态转变为非晶态，其镀层的质量、耐磨损和耐腐蚀性能较强。

柠檬酸钠在镀液中还起到缓冲剂的作用，稳定镀液的p H 值。

镀层沉积速度与柠檬酸钠和酒石酸钾钠的配比有很大的关系，配比越大，沉积速度越快，配比越小，镀液越稳定。

实验结果表明，柠檬酸钠和酒石酸钾钠的配比为4 ：1时，镀层效果及镀液稳定性较好。

镀镍PET 纤维/ 环氧树脂复合材料的性能以PET 纤维经超声波化学镀镍制成的导电PET/N i纤维作填料, 与环氧树脂共混, 制得导电环氧树脂复合材料。

对纤维表面镀层的形态结构及复合材料的导电性、电磁屏蔽性及力学性能进行了深入的研究。

结果表明, 填充适量(1%～5% , 质量分数, 下同) 的纤维就可以得到导电性能良好的复合材料, 同时也具有较好的电磁屏蔽性能, 当纤维含量为3%时材料的力学性能也得到改善。

摘要:对电沉积镍-磷合金的工艺与性能进行了综述,包括镀液成分、镀覆条件、阳极组成等工艺条件的研究现状,并介绍了合金镀层的物相结构、非晶态与晶态之间的转化和不同成分的镀层的硬度、耐磨性、耐蚀性及影响这些性质的因素。

引言当镀层中磷的质量分数超过8%时,镍-磷镀层是一种非晶态合金,具有高耐蚀、耐磨、可焊性、磁性屏蔽、高硬度、高强度、高导电性等优异的性能,已广泛应用于汽车、航空、计算机、电子、化工和石油等领域。

近年来,由于环保的要求,以其它镀层代替铬镀层的技术越来越受到重视。

镍-磷合金镀层经热处理后的硬度接近或超过硬铬镀层,并且电镀镍-磷合金镀层具有很多优点,在成本和性能方面代替硬铬镀层是可行的。

目前用于制备镍-磷合金的方法有化学镀和电镀两种,电镀法与化学镀法相比具有很多优点,例如沉积速度快、镀液工作温度相对较低、镀液稳定性高、可制得更厚的镀层、成本较低等。

本文综述了电镀镍-磷合金的研究进展。

1 镍-磷合金的制备工艺目前,用于制备镍-磷合金的电镀一般有氨基磺酸盐、次磷酸盐和亚磷酸盐体系。

总体来说,这些镀液通常是由镍源(硫酸镍、氯化镍、氨基磺酸镍等)、磷源(亚磷酸或次磷酸)、缓冲剂、络合剂及添加剂等组成。

1.1 镍源的影响研究表明,镀液中镍离子浓度低会导致沉积速度变慢,析氢严重。

随着镍离子浓度的增加,一般阴极电流效率会随之增高,镀层质量得到改善。

但镍离子浓度过高,镀层的沉积速度过快将导致镀层粗糙,镀层中磷的含量也会下降。

所以镀液中的镍离子要保持在一合适的浓度范围内。

对于不同的镍源,其阴离子也会对电镀产生影响。

BrennerA[1]的研究表明,硫酸镍的加入将有利于提高阴极电流效率。

余维平[2]等认为,硫酸根可能会在阴极还原,使镀层中夹杂少量硫。

1.2 磷源的影响次磷酸盐和亚磷酸是目前研究最多的两种磷源。

有研究认为以次磷酸为磷源的镀液制得的镀层有更好的光亮度[3],张春丽等[4]认为采用次磷酸为磷源的镀液有更高的镀速以及镀层硬度。

化学镀镍相关标准与规范化学镀镍过程的标准和规范有许多，几乎各国都有自己的标准，这些标准和规范是由许多学科的专业人员共同制定的，为了方便我国技术人员参考，现将其中比较重要的一些标准名称列出：国际标准：ISO 4527(1987),ISO/TC107 自催化镍磷镀层-规范和试验方法(Autocatalyticnickel-phosphoruscoatings-specification and test methods)中国：自催化镍－磷镀层技术要求和试验方法 GB/T 13913－92美国：ASTM B733-97 金属上自催化镍磷镀层标准规范(Standard Specification for Autocatalytic(Electroless) Nickel-Phosphorous Coatings on Metal)ASTMB656-91 工程用金属自催化镍磷沉积标准（Standard Guide for Autocatalytic (Electroless)Nickel-Phosphorus on Metals for Engineering Use）ASTM B656-79 金属上工程用自催化镀镍标准实施办法（该标准于2000年废止）MILC 26074B-军用规范，化学镀镍层的技术要求（Coatings，Electroless Nickel Requirements for Military）AMS 2404A-航空材料规范化学镀镍(Electroless Nickel Plating)AMS 2405-航空材料规范化学镀镍，低磷(Electroless Nickel Plating，Low Phosphrous) NACE T-6A-54 美国腐蚀工程师学会文件化学镀镍层英国：DEE STD 03-5/1 材料的化学镀镍层(Electroless Nickel Coatings of Material)法国：NFA 91-105 化学镀镍层特性和测试方法（Dépôt Chimique s de Nickel-Propciétés Caractéristiques atMéthodes Déssais德国：DIN 50966(1987) 功能化学镀镍层RAL-RG 660(第二部分)（1984）硬铬和化学镀镍层的质量保证苏联标准：ΓOCT 9.305-84奥地利：ÖNOrm c2550(1987) 化学镀镍磷镀层-技术要求和测试日本标准：JISH 8654-89 金属上自催化镍磷镀层H8645-99 ??解ンツケル?りんめフき11.1 国际标准ISO4527该国际标准于1987年发布，论述了含磷2~15wt%的化学镀镍，并阐述了实际的沉积和预处理步骤。