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镀镍工艺的发展研究探讨

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镀镍工艺的发展研究探讨　装甲兵技术学院　马志坤　李岩　王萍　摘　要　本文通过比较化学镀与电镀、刷镀的特点，总结出低温化学镀镍是　目前较为有实际意义的工艺方法。阐明了低温化学镀镍的几种工艺措施。　

关键词　低温化学镀　电镀　

１　前言　在零件上镀镍可以使零件具有优良的耐　蚀性、耐磨性、可焊性以及高硬度等优点，满　足零件使用要求，提高零件的使用寿命。　镀镍通常可以采用化学镀镍，也可以采　用电镀或刷镀。化学镀与电镀相比具有显著　的优点：（１）具有广泛的覆盖能力，对于复杂　零件的各个部位都可以得到较均匀的镀层；　（２）具有比电镀优良得多的深度能力，可以大　大地克服镀件盲孑Ｌ、深孔内的无镀层现象。　电刷镀是最近二十年来发展起来的一种　新工艺，它的最大优点是不用镀槽，而且镀积　速度较快。电刷镀是指一种不用镀槽而镀积　速度较快的表面工艺。由于它设备简单，操作　方便，可以选择多种镀层，而且具有较高的结　合强度等优点，所以在航空、船舶、铁路、电子　及机械和各种车辆的维修中应用很广泛，是　目前国家推广的一种新工艺。　但是，电刷镀在很多场合下，如修理大批　量、大面积镀层的一些零件，生产率显然不是　很高，而且同化学镀相比较，刷镀的镀层深度　也明显不如化学镀。而且化学镀镍层具有比　电镀和刷镀优良得多的耐蚀性、耐磨性、可焊　性以及镀层厚度均匀、硬度高等优点。　化学镀镍通常是在高温（７０～９０　Ｃ）　一　下操作，虽然镍的沉积速度较快，但工艺控制　困难，能耗高，镀液易挥发、稳定性差，次亚磷　酸盐的利用率低；同时高温操作对软化点低　和高温下易变形的材料（如塑料等）施镀，会　引起基体的变形和改性，这就限制了它的进　步应用。因此，低温化学镀镍工艺的研究是　化学镀镍研究的重要方向之一，也是一个备　受重视的课题　。　２低温化学镀镍的特点　低温化学镀镍与高温化学镀镍的基础镀　液大致相同，但由于温度的降低，根据　Ａｒｒｈｅｎｉｕｓ方程，镍的沉积速度将大为降低，　因此，低温化学镀镍须在碱性条件下进行，这　是低温化学镀镍的一个特点，同时，加速剂显　得更为重要，因为在碱性条件下，Ｎｉ　极易与　ＯＨ一形成溶度积较小的Ｎｉ（ＯＨ）　沉淀，因　而，对络合剂的选择相对高温化学镀镍而言　更为严格。　低温化学镀镍的方法大致如下：　２．１改变络合剂　络合剂的选择对于化学镀镍低温操作有　很大的影响。能否实现低温化学镀镍主要取　决于镀液中镍离子还原的活化能的降低，传　统的方法主要通过选择合适的络合剂来实　现。目前，在低温化学镀镍中使用的络合剂大　致有焦磷酸盐、柠檬酸盐和乳酸盐等。使用这　些络合剂实施低温化学镀镍的工艺配方见表　１。　在低温化学镀镍技术中，络合剂的选择　取决于其与镍离子形成的络合物的稳定性，　其稳定性决定了低温镀的镀速与镀层的质　量。一般来说，与镍离子络合稳定性较大的络　合剂，如柠檬酸钠，会造成镀速的下降，但同　

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维普资讯 http://www.cqvip.com 时减小镀层晶粒尺寸，有利于镀层耐蚀性的　提高；与镍离子络合稳定性较小的络合剂，如　焦磷酸钠，会造成镀速的提高，但同时使镀层　晶粒尺寸增大，导致镀层耐蚀性的降低。因而　在选择络合剂时，须考虑络合剂与镍离子是　的电负性、空间位阻等对络合物稳定性有影　－　响的因素。从目前文献报道来看，５０‘Ｃ以下的　化学镀镍工艺，镍的沉积速度一般在１０￣ｍ／　ｈ左右，这与实施工业化生产还有一定距离，　因此，寻求更合适的络合剂或多种络合剂组　否形成螯合物，以及螯合环的大小、配位电子　合使用将是化学镀镍低温化研究的重点。　表ｌ　部分低温化学镀镍镀液组成及工艺条件　组成及条件（ｇ／Ｌ）　配方一　配方二　配方三　配方四　配方五　ＮｉＳ０　２５　３０　３Ｏ　３５～４Ｏ　３Ｏ～４Ｏ　ＮａＨｚＰ０２　２５　３０　２５　４５～５Ｏ　３Ｏ～４０　焦磷酸钠　５Ｏ　６０　柠檬酸　ｌＯＯ　６Ｏ～８Ｏ　乳酸钠　２Ｏ～３５　三乙醇胺（ｍｌ／Ｉ　）　１００　５～ｌ５　ＮＨ　ＣＩ　４Ｏ　ｌＯ～２Ｏ　无机添加剂　４４　ＮａＦ　６～７　ｐＨ值　１０　９～ｌＯ　ｌＯ～ｌＯＯ　８．５～９．５　温度（Ｃ）　６８　３５　３Ｏ～３５　４Ｏ　２Ｏ～４０　

２．２　加速剂　为了提高低温化学镀镍的镀速，加速剂　的使用显得相当重要。常用的加速剂主要有　两类，即有机添加剂和无机添加剂。有机添加　剂包括琥珀酸、脂肪酸及巯基乙酸等。其作用　机理为：加速剂与络合剂一起形成有利于电　子导通的混合配体配合物。无机添加剂最常　见的是ＮａＦ，其作用机理是：由于Ｆ离子半　径小、电负性大，通过它在催化金属表面的吸　附，并与同时吸附在金属表面上的Ｈ　ＰＯ　一　相互作用，加速了Ｈ。ＰＯ　一中Ｐ—Ｈ键的断　裂，从而加速了镍的沉积和氢的析出。由于　Ｆ一易对设备造成腐蚀，其它的一价阳离子如　ＮＨ　、Ｌｉ　、Ｎａ　和Ｋ　等以及这些离子组成　的复合加速剂［６］的研究也取得了较大进展。　阳离子的加速机理被认为是影响了化学镀镍　的阳极过程，能明显地增加阳极电流，即增大　Ｈ　ＰＯ　一的氧化电流，即这些添加剂为阳极去　极化剂，可以促进Ｈ　ＰＯ　一的氧化，从而促进　了镍的沉积。　３其它工艺新方法　３．１脉冲化学镀镍　将脉冲技术引入到化学镀镍中构成脉冲　化学镀镍，这是８Ｏ年代中期发展起来的一种　新的化学镀镍技术。其最初的出发点是用以　提高镀速，有人证明，在８５　Ｃ施镀时，脉冲化　学镀镍的镀速是普通化学镀镍的２～３倍，镀　层性能和质量均得以提高，溶液的ｐＨ值稳　定。刘燕萍等［７］利用脉冲化学镀进行低温化　研究，认为由于电脉冲的催化作用，使得酸性　化学镀镍的施镀温度降至５０　Ｃ，仍有１１　ｍ／　·　ｈ的沉积速度，镀层含Ｐ量达１Ｏ．４８　（质量　分数），组织结构依然为非晶态，镀层性能与　８０　Ｃ施镀的普通化学镀镍层相当。目前，脉冲　低温化学镀的报道还很少，但无疑这也是实　现低温化学镀镍的一条崭新的途径。　３．２光化学法　利用光化学原理在酸性镀液中实施低温　化学镀镍是近年来低温化学镀镍的一个新的　发展方向。在室温下，利用激光束的照射使镀　液局部升温达到化学镀镍的引发温度，可实　现光照区化学镀镍，镀速可提高几个数量级，　而且镀层性能明显改善，同时也解决了以往　

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维普资讯 http://www.cqvip.com 低温化学镀镍须在碱性条件下，镀液易产生　沉淀而导致镀液分解的弊端；但也存在由于　温差而引起的非光照区基体金属溶解和浸蚀　等缺点。在此基础上，杨玉国［８　在酸性化学镀　镍的基础液中加入光敏剂，通过普通光照在　室温下实现了化学镀镍，并提出了其作用机　理：　（１）光敏剂Ｓ分子和镍络合离子受光照　被激发，形成激发态　Ｓ０＋Ｈｖ—Ｓ　（１）　Ｎｉ抖＋Ｈｖ—Ｎｉ　（２）　（２）Ｎｉ　将能量传递给基态光敏剂分子　Ｎｉ　＋Ｓ。一Ｎｉ　＋Ｓ　（３）　（３）Ｓ分子能量高，不稳定，将电子传递　给Ｎｉ抖　２Ｓ＋Ｎｉ　一２Ｓ　＋Ｎｉ。　（４）　（４）Ｓ　接受Ｈ：ＰＯ：一的电子返回基态　２Ｓ　＋Ｈ２ＰＯ２一一２Ｓ０＋Ｈ２ＰＯ３　一＋Ｈ　（５）　３．３超声波化学镀镍　早在ｌ９５５年，Ｒｉｃｈ发现在使用２０ＫＨｚ　的超声波作用于碱性化学镀镍时镀速得以显　著的提高。１９８５年Ｍａｌｌｏｒｙ提出应用于化学　镀镍的超声波频率应在２５～４０ＫＨｚ范围内。　随后，许多科研工作者对此进行了研究［９　，　发现超声波应用于化学镀镍不仅能降低工作　温度，而且能提高镀层性能。　超声波应用于低温化学镀镍的作用机理　主要有以下两种观点：一种观点［１。。认为超声　波导致镀液与基体的界面处形成空化作用影　响了化学反应。　Ｈ：Ｏ－－￣［－Ｈ］ａｄｓ＋［ＨＯ］ａｄｓ　（１）　Ｎｉ　＋２［Ｈ］ａｄｓ－，－Ｎｉ＋２Ｈ　（２）　Ｈ２ＰＯ２一＋［Ｈ］ａｄｓ一＋Ｈ叶‘＋２０Ｈ一＋Ｐ　（３）　由于超声波的作用形成了活化态氢原　子，有利于提高反应的还原性能和镍的沉积　速度，从而实现在不影响沉积速度的前提下　降低工作温度。另一种观点［１妇认为，超声波　对镀液的空化作用，可使气泡进一步生成和　扩大，然后，突然破灭，在这急速的气泡崩溃　期间，产生瞬间高温，增强了分子碰撞，增加　了活化分子数目，加速了镍的沉积速度。　

４　小结　通过研究低温化学镀镍我们发现：低温　化学镀镍具有广泛的实际意义，在低温乃至　室温的情况下实施镀镍减少了能源消耗，使　工艺更为简单。但同高温化学镀镍相比，它的　沉积速度较慢，镀层的性能也不是很好；同电　镀镍相比，成本要高得多；同电刷镀镍比较，　化学镀镍设备复杂；化学镀镍溶液的稳定性　仍有待于进一步提高。　总之，低温化学镀镍的发展仍是一个重　要的研究课题。就镀镍的工艺方法而言，仍有　待于进一步的研究比较才能找到一条更为行　之有效的工艺措施，才能使镀镍零件的使用　寿命得到延长。　参考文献：　［１］周荣庭．化学镀镍的原理与工艺［Ｍ］．北京：国防工业　出版社．１９７５．　［２］Ｍａｌｌａｈ　Ａ　Ｔ．Ｍｏｈａｍｃｄ　Ｓ　Ａ．ＥＪ］．Ｍｅｔａｌ　Ｆｉｎｉｓｈｉｎｇ．１９８３．　（４）：５７　［３］Ｎｕｚｚ　Ｆ　Ｊ．［Ｊ］Ｍｅｔａｌ　Ｆｉｎｉｓｈｉｎｇ．１９８３．（５）；３１．　［４］Ｇｒｏｓｈａｒｔ　Ｅ　Ａ．ＥＪ］．Ｍｅｔａｌ　Ｆｉｎｉｓｈｉｎｇ．１９８３．（１１）：１９．　Ｅｓ］张安富．ＥＪ］．腐蚀与防护．１９９３，１４（２）；１５７　［６］安茂忠，杨哲龙，徐雪峰等．ＥＪ］．中国有色金属学报，　１９９９－９（１）；１５５．　Ｅ７］刘燕萍．ＥＪ］．材料保护．１９９６，１８（６）：１０．　Ｅ８］杨玉国等．ＥＪ］．腐蚀科学与防护技术．１９９８，１０【１）：３３　［９］粱玉萍．ＥＪ］．电镀与精饰．１９８９，１１（６）：９．　［１ｏ］李慧琦．［Ｊ］．电镀与精饰．１９８９．１７（３）：１．　［１１］Ｙａｎｇ　Ｌ　Ｘ，Ｈｏｕ　Ｗ　Ｔ．Ｗｕ　Ｙ　Ｓ．［Ｊ］．Ｔｒａｎｓ．ＩＭＦ．１９９７，　７５【４）：ｒ３］．　

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汽车用锌镍合金电镀现状及研究进展

汽车用锌镍合金电镀现状及研究进展

汽车用锌镍合金电镀现状及研究进展电镀作为表面处理技术是近30年来得到了迅速的发展和广泛的应用，它对提高产品质量、增加花色品种、提高劳动生产率等方面都起着重要作用。

近几年，汽车工业已成为锌镍合金电镀最大的用户，因为锌镍合金电镀既可以代替铝、铁及其他有色金属电镀，还能满足各类表面装饰性的需要。

因此，国内外许多厂家都积极开展这方面的研究工作，不仅解决了大量的实际生产问题，还推动了电镀行业的进步和发展。

本文对我国汽车用锌镍合金电镀的现状及发展趋势作了一些介绍和讨论，供从事这方面研究的人员参考。

一、锌镍合金电镀现状与进展1。

锌镍合金电镀现状然而，目前汽车用锌镍合金主要存在以下几个问题：①工艺水平低，工艺流程落后，自动化控制差; ②电镀层附着力差，耐腐蚀性差; ③镀层孔隙多，微孔含量大，活性小，耐磨性差。

④由于传统工艺的固定，所以该行业中仍然采用手工操作，这就使得一些设备的利用率低，如酸性电解脱脂槽，只有10-15%的电镀槽上有使用价值。

⑤镀液的稳定性差，易受污染，使电镀过程很难实现全封闭循环。

⑥处理温度低，电流效率差，镀液利用率低。

⑦设备昂贵，故障多，维护费用高，投资回收期长。

由此可见，传统的工艺存在着诸多的问题，迫切需要新的生产工艺和技术来取代它。

2。

发展趋势电镀是一项十分重要的精密工艺，所以必须解决好镀层的附着力，耐腐蚀性和导电性。

然而，人们都知道镀层的附着力是直接影响镀层耐蚀性的关键因素，故而电镀前处理至关重要。

虽然单独处理某一种镀层时，其效果并不明显，但对各种不同的镀层组合起来，就会收到意想不到的效果。

所以必须根据镀件所要求的镀层种类选择不同的前处理工艺和方法。

对于采用合金化镀层的零件，如热处理强化镀层，最好将前处理与后处理结合起来，以达到更佳的效果。

另外，还应当注意使用新的工艺，开发新型电镀添加剂，如导电粒子、铜缓蚀剂、镍络合剂等。

如果镀液的稳定性能不能保证，电镀过程很难实现全封闭循环，那么必然会严重地影响镀层质量，即使镀出的产品合格，但镀层本身也将成为无用之物。

镁合金化学镀镍工艺的研究综述

镁合金化学镀镍工艺的研究综述

镁合金化学镀镍工艺的研究综述作者：郑忠来源：《科学与财富》2016年第34期（西北民族大学化工学院）摘要：由于镁合金和铝合金是轻质工程材料，并具有许多优良性能，如密度小，强度高，易于压力加工等特点，在军工、汽车、航空航天，摩托和电子通讯等行业中得到广泛的应用，成为一种常用的结构材料。

本文综述镁合金化学镀镍工艺的研究进展及其最新技术。

关键词：镁合金；镀镍；进展镁合金的性质镁合金是一种轻质合金材料，是最轻的结构工程材料，具有优异的减震以及导热性能，对电磁干扰具有优良的屏蔽作用，并可回收利用。

镁合金具有许多这些优良的物理和机械性能，能够满足各行各业应用的要求，与目前的其它的主流材料相比，具有如下几个独特的优点：（1）镁的密度是1.74g·cm3，作为常用金属材料中最轻的一种工程金属材料，很适合制造壳体类制品；镁合金的密度约为铝的2/3，钢铁，锌的1/4左右。

同样的零部件，锡制品的质量是镁合金制品的三倍，钢制品是镁合金制品的两倍。

这一特性能够极大地推动轻型手提类产品的发展以及降低车辆等机械的耗能。

（2）机械加工性能以及热成型性能优异。

易于加工且长期使用不易变形。

镁合金特殊的晶体结构使Mg合金具有特殊的机加性能。

（3）可回收。

废旧镁合金铸件可再熔化，并作为AZ91D，AM60或AM50的二次材料进行铸造。

这种特点即符合环保要求，又使其比塑胶等材料更具有吸引力。

镁合金可再生利用的特性不仅节约大量资源，还符合环保要求。

（4）比强度高和比刚度大。

镁合金的比强度不仅高于某些高强度钢，甚至比铝合金高。

在同等刚性条件下，1kg镁合金的坚固程度等于18kg铝和2.1kg钢。

镁合金具有较高的比强度高和比刚度。

（5）镁合金比铝合金有更大的承受冲击载荷的能力，能量衰减系数大。

在35～100MPa 应力下，镁合金的衰减系数是铝合金的15～25倍，可以作为汽车方向盘及所有转向系统的理想组成材料。

镁合金具有极佳的减震性能，是汽车和摩托车等交通工具理想的材料。

汽车用锌镍合金电镀现状及研究进展

汽车用锌镍合金电镀现状及研究进展

汽车用锌镍合金电镀现状及研究进展近年来，随着汽车行业的发展，汽车用锌镍合金的电镀技术也取得了较大的进步。

汽车用锌镍合金是汽车用材料的重要组成部分，电镀技术在汽车用锌镍合金上的应用及其研究进展越来越重要。

让我们仔细研究汽车用锌镍合金电镀的现状和研究进展。

首先，汽车用锌镍合金电镀在汽车材料中的应用日趋普及。

锌镍合金在汽车制造过程中具有重要意义，可以改善汽车的表面耐腐蚀性和外观效果，使汽车表面更加美观耐用，具有较好的性能。

因此，汽车用锌镍合金的电镀受到汽车制造商的青睐。

其次，随着电镀技术的不断发展，汽车用锌镍合金电镀工艺也在不断完善。

目前，经常应用于汽车制造的锌镍合金电镀技术有烘焙电镀、热浸镀、混合电镀等多种工艺。

烘焙电镀过程中，可以通过控制反应温度和时间，从而控制电镀膜的厚度和附着力，使电镀膜具有较好的性能和更高的附着力。

而热浸镀技术则可以通过控制电流密度，提高锌镍合金电镀膜的表面硬度，提高汽车表面的耐磨性。

而混合电镀技术则可以将两种工艺相结合，从而提高电镀膜的抗腐蚀性与硬度，以及提高汽车材料的耐用性。

此外，由于汽车用锌镍合金电镀工艺技术的发展，为其他汽车表面处理技术的发展奠定了基础。

例如，利用阳极抛光技术可以在汽车表面形成隐形抛光，改善汽车表面的显示效果。

此外，近年来，随着节能减排的发展，汽车表面转移印记等多种新技术也被应用在了汽车用锌镍合金电镀工艺中，从而为汽车制造带来了更多助力。

最后，汽车用锌镍合金电镀研究也在不断深入。

主要包括反应温度控制、电镀电解液的选择、新材料的研究等。

例如，通过控制电镀温度，可以改变电镀膜的厚度和硬度，从而提高汽车表面的耐腐蚀性和美观性，而新材料的研究则可以满足汽车表面抗热和抗湿性的需求。

此外，研究者也在不断探索新的电镀工艺，如喷雾电镀、晶闸管电镀等，以期取得更好的电镀效果。

总的来说，汽车用锌镍合金电镀技术的发展及其研究进展是受到热烈欢迎的。

经过多年的发展，现代汽车用锌镍合金电镀技术的性能已经达到了很高的水平，它不仅可以改善汽车表面的外观效果，而且具有良好的耐腐蚀性与耐磨性；此外，由于它作为其他汽车表面处理技术的基础，为汽车制造带来了更多助力。

电镀多层镍的发展和应用

电镀多层镍的发展和应用

电镀多层镍的发展和应用文章分析了多层镍的防腐原理和在工业生产中的应用，指出镀镍工艺发展过程中需要解决的几个问题，这对促进电镀工业的发展具有很大的推动作用。

标签：电镀；镀镍；多层镍1 概述镍的密度为8.907g/cm3，熔点1450℃，镍的强度高、塑性好，硬度高、耐磨性好，可锻性强、易于加工，耐蚀性好、特别是抗碱蚀性好，耐高温，接触电阻小。

除用作防护装饰镀层外，在机械工业中用作重要工件的修复如轴承，或用于修复磨损后的工件。

在电子工业中用作插头镀金层的底层，以提高镀金层的耐磨性，镀镍层还经常与镀金层一起作为导电图形制作时的抗蚀层，以抵抗碱性溶液的浸蚀。

同时它还与金层一起作为印刷板的可焊性保护层，代替传统的整平工艺。

正是由于镀镍层有很多优异的性能，所以广泛用在电子、化工、机械、食品和医疗等领域，其应用已遍及现代工业的所有部门，在电镀工业生产中，镀镍层的生产量仅次于于镀锌层而居第二位。

2 多层镍的防腐原理镍的标准电极电位为-0.25V，比铁的标准电位高，并具有强烈的钝化能力，钝化后电位更高，可用在铁工件上镀镍，属于阴极镀层。

只有当镀层完整无缺时，镍镀层才能使铁工件受到机械保护作用。

由于镍镀层孔隙率高，特别是当镀层较薄时更为突出，因此只有镍镀层足够厚（40～50μm）时才能在空气和腐蚀介质中起到防腐作用。

按镀层的外观和结构特征可分为暗镍、光亮镍、黑镍和硬镍多层镍等。

光亮镍镀层的晶体结构虽然比暗镍镀层要致密一些，但镀层内应力和孔隙率较高，不能镀厚。

腐蚀发生时，由于铁的电极电位低，钢铁基体成为腐蚀电池的阳极，使腐蚀沿厚度纵向发展，加速了钢铁基体的腐蚀。

为改善镍镀层的防护性能，研究人员通过改变镀液的成分，改善电镀工艺条件，而开发了多层镍工艺。

多层镀镍工艺是经不断改进和完善后的防护装饰性电镀工艺，它包括半光亮镍、高硫镍、光亮鎳、微孔镍等技术。

可以组合出双层镍、三层镍、四层镍等，其各方面性能达到甚至优于传统的Cu/Cr/Ni技术，是装饰性电镀中取消氰化物镀铜的理想选择。