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电镀镍的基本知识

电镀镍的基本知识
电镀镍的基本知识

硫酸镍为镍液中的主盐,镍盐主要是提供镀镍所需的镍金属离子并兼起着导电盐的作用。镀镍液的浓度随供应厂商不同而稍有不同,镍盐允许含量的变化较大。镍盐含量高,可以使用较高的阴极电流密度,沉积速度快,常用作高速镀厚镍。但是浓度过高将降低阴极极化,分散能力差,而且镀液的带出损失大。镍盐含量低沉积速度低,但是分散能力很好,能获得结晶细致光亮镀层。

缓冲剂──硼酸用来作为缓冲剂,使镀镍液的pH值维持在一定的范围内。实践证明,当镀镍液的pH值过低,将使阴极电流效率下降;而pH值过高时,由于H2的不断析出,使紧靠阴极表面附近液层的pH值迅速升高,导致Ni(OH)2胶体的生成,而Ni(OH)2在镀层中的夹杂,使镀层脆性增加,同时Ni(OH)2胶体在电极表面的吸附,还会造成氢气泡在电极表面的滞留,使镀层孔隙率增加。硼酸不仅有pH缓冲作用,而且他可提高阴极极化,从而改善镀液性能,减少在高电流密度下的“烧焦”现象。硼酸的存在还有利于改善镀层的机械性能。

阳极活化剂──除硫酸盐型镀镍液使用不溶性阳极外,其它类型的镀镍工艺均采用可溶性阳极。而镍阳极在通电过程中极易钝化,为了保证阳极的正常溶解,在镀液中加入一定量的

阳极活化剂。通过试验发现,CI—氯离子是最好的镍阳极活化剂。在含有氯化镍的镀镍液中,氯化镍除了作为主盐和导电盐外,还起到了阳极活化剂的作用。在不含氯化镍或其含量较低的电镀镍液中,需

根据实际性况添加一定量的氯化钠。溴化镍或氯化镍还常用来作去应力剂用来保持镀层的内应力,并赋与镀层具有半光亮的外观。

润湿剂——在电镀过程中,阴极上析出氢气是不可避免的,氢气的析出不仅降低了阴极电流效率,而且由于氢气泡在电极表面上的滞留,还将使镀层出现针孔。镀镍层的孔隙率是比较高的,为了减少或防止针孔的产生,应当向镀液中加入少量的润湿剂,如十二烷基硫酸钠、二乙基已基硫酸钠、正辛基硫酸钠等,它是一种阴离子型的表面活性物质,能吸附在阴极表面上,使电极与溶液间的界面张力降低,氢气泡在电极上的润湿接触角减小,从而使气泡容易离开电极表面,防止或减轻了镀层针孔的产生。

镀液的维护

1)温度——不同的镍工艺,所采用的镀液温度也不同。温度的变化对镀镍过程的影响比较复杂。在温度较高的镀镍液中,获得的镍镀层内应力低,延展性好,温度加致50度C时镀层的内应力达到稳定。一般操作温度维持在55--60度C。如果温度过高,将会发生镍盐水解,生成的氢氧化镍胶体使胶体氢气泡滞留,造成镀层出现针孔,同时还会降低阴极极化。所以工作温度是很严格的,应该控制在规定的范围之内,在实际工作中是根据供应商提供的最优温控值,采用常温控制器保持其工作温度的稳定性。

2)pH值——实践结果表明,镀镍电解液的pH值对镀层性能及电解液性能影响极大。在pH≤2的强酸性电镀液中,没有金属镍的沉积,只是析出轻气。一般PCB镀镍电解液的pH值维持在3—4之间。pH值较高的镀镍液具有较高的分散力和较高的阴极电流效率。但是pH过高时,由于电镀过程中阴极不断地析出轻气,使阴极表面附近镀层的pH值升高较快,当大于6时,将会有轻氧化镍胶体生成,造成氢气泡滞留,使镀层出现针孔。氢氧化镍在镀层中的夹杂,还会使镀层脆性增加。pH较低的镀镍液,阳极溶解较好,可以提高电解液中镍盐的含量,允许使用较高的电流密度,从而强化生产。但是pH 过低,将使获得光亮镀层的温度范围变窄。加入碳酸镍或碱式碳酸镍,pH值增加;加入氨基磺酸或硫酸,pH值降低,在工作过程中每四小时检查调整一次pH值。

3)阳极——目前所能见到的PCB常规镀镍均采用可溶性阳极,用钛篮作为阳极内

装镍角已相当普遍。其优点是其阳极面积可做得足够大且不变化,阳极保养比较简单。钛

篮应装入聚丙烯材料织成的阳极袋内防止阳极泥掉入镀液中。并应定期清洗和检查孔眼是否畅通。新的阳极袋在使用前,应在沸腾的水中浸

泡。

4)净化——当镀液存在有机物污染时,就应该用活性炭处理。但这种方法通常会去除一部分去应力剂(添加剂),必须加以补充。其处理工艺如下:(a)取出阳极,加除杂水5ml/l,加热(60—80度C)打气(气搅拌)2小时。(b)有机杂质多时,先加入3—5ml/lr的30%双氧水处理,气搅拌3小时。(c)将3—5g/l粉末状活性在不断搅拌下加入,继续气搅拌2小时,关搅拌静置4小时,加助滤粉使用备用槽来过滤同时清缸。(d)清洗保养阳极挂回,用镀了镍的瓦楞形铁板作阴极,在0.5—0.1安/平方分米的电流密度下进行拖缸8—12小时(当镀液存在无机物污染影响质量时,也常采用)(e)换过滤芯(一般用一组棉芯一组碳芯串联连续过滤,按周期性便换可有效延期大处理时间,提高镀液的稳定性),分析调整各参数、加入添加剂润湿剂即可试镀。

5)5)分析——镀液应该用工艺控制所规定的工艺规程的要点,定期分析镀液组分与赫尔槽试验,根据所得参数指导生产部门调节镀液各参数

6)6)搅拌——镀镍过程与其它电镀过程一样,搅拌的目的是为了加速传

质过程,以降低浓度变化,提高允许使用的电流密度上限。

对镀液进行搅拌还有一个十分重要的作用,就是减少或防止镀镍层产生针孔。因为,电镀过程中,阴极表面附近的镀离子贫乏,氢气的大量析出,使pH值上升而产生氢氧化镍胶体,造成氢气泡的滞留而产生针孔。加强对留镀液的搅拌,就可以消除上述现象。常用压缩空气、阴极移动及强制循环(结合碳芯与棉芯过滤)搅拌。7)阴极电流密度——阴极电流密度对阴极电流效率、沉积速度及镀层质量均有影响。测试结果表明,当采用pH较底的电解液镀镍时,在低电流密度区,阴极电流效率随电流密度的增加而增加;在高电流密度区,阴极电流效率与电流密度无关,而当采用较高的pH电镀液镍时,阴极电流效率与电流密度的关系不大。与其它镀种一样,镀镍所选取的阴极电流密度范围也应视电镀液的组分、温度及搅拌条件而定,由于PCB拼板面积较大,使高电流区与低电流区的电流密度相差很大,一般采用2A/dm2为宜。

化学镀和电镀的知识点电镀镍与化学镀镍的区别

化学镀和电镀的知识点电镀镍与化学镀镍的区别 化学镀和电镀的知识点电镀镍与化学镀镍的区别 (2012-05-21 09:46:29) 转载▼ 化学镀和电镀的知识点电镀镍与化学镀镍的区别 1. 化学镀镍层是极为均匀的,只要镀液能浸泡得到,溶质交换充分,镀层就会非常均匀,几乎可以达到仿形的效果。 2. 化学镀目前市场上只有纯镍磷合金的一种颜色,而电镀可以实现很多色彩。 3. 化学镀是依靠在金属表面所发生的自催化反应,化学镀与电镀从原理上的区别就是电镀需要外加的电流和阳极。 4. 化学镀过以对任何形状工件施镀,但电镀无法对一些形状复杂的工件进行全表面施镀。 5. 电镀因为有外加的电流,所以镀速要比化学镀快得我,同等厚度的镀层电镀要比化学镀提前完成。 6. 高磷的化学镀镍层为非晶态,镀层表面没有任何晶体间隙,而电镀层为典型的晶态镀层。 7. 化学镀层的结合力要普遍高于电镀层。 8. 化学镀由于大部分使用食品级的添加剂,不使用诸如氰化

物等有害物质,所以化学镀比电镀要环保一些。关于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。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

化学镀镍相关知识

一、化学镀镍溶液的成分分析 为了保证化学镀镍的质量,必须始终保持镀浴的化学成分、工艺技术参数在 最佳范围(状态),这就要求操作者经常进行镀液化学成分的分析与调整。 1.Ni2+浓度 镀液中镍离子浓度常规测定方法是用EDTA络合滴定,紫脲酸胺为指示剂。 试剂 (1)浓氨水(密度:0.91g/ml)。 (2)紫脲酸胺指示剂(紫脲酸胺:氯化钠=1:100)。 (3)EDTA容液0.05mol,按常规标定。 分析方法: 用移液管取出10ml冷却后的化学镀镍液于250ml的锥形瓶中,并加入100ml蒸馏水、15ml浓氨水、约0.2g指示剂,用标定后的EDTA溶液滴定, 当溶液颜色由浅棕色变至紫色即为终点。 镍含量的计算: C Ni2+= 5.87 M·V (g/L) 式中M——标准EDTA溶液的摩尔浓度; V——耗用标准EDTA溶液的毫升数。 2.还原剂浓度 次亚磷酸钠NaH2PO2·H2O浓度的测定 其原理是在酸性条件下,用过量的碘氧化次磷酸钠,然后用硫代硫酸钠溶液反滴定自剩余的碘,淀粉为指示剂。 试剂 (1)盐酸1:1。 (2)碘标准溶液0.1mol按常规标定。 (3)淀粉指示剂1%。 (4)硫代硫酸钠0.1mol按常规标定。 分析方法: 用移液管量取冷却后的镀液5ml于带盖的250mL锥形瓶中;加入盐酸 25mL碘标准溶液于此锥形瓶中,加盖,置于暗处0.5h(温度不得低于25℃); 打开瓶盖,加入1mL淀粉指示剂,并用硫代硫酸钠标准溶液滴定至蓝色消 失为终点。 计算: C NaH2PO2·H2O = 10.6(2M1V1-M2V2) (g/L) 式中M1——标准碘溶液的摩尔浓度; V1——标准碘溶液毫升数;

化学镀镍镀层性能

化学镀镍:镀层性能 发布日期:2013-04-10 浏览次数:14 核心提示:化学镀层,特别是化学镀镍层有着广泛的工业应用,这主要是由于它具有独特的耐蚀性和耐磨性,镀层的结构和化学组成直接决定它们的这些性能及其他重要特性。 1结构 化学镀层,特别是化学镀镍层有着广泛的工业应用,这主要是由于它具有独特的耐蚀性和耐磨性,镀层的结构和化学组成直接决定它们的这些性能及其他重要特性。这些性能同样取决于槽液组成和沉积参数(如,温度和搅拌),化学镀的另一个重要优点是它能够在任意形状的物体上沉积均匀的镀层。 化学镀镍层依据所使用的还原剂分为两类:一类是Ni—P合金;另一类是N —B合金。 镀态化学镀层是一种亚稳态过饱和合金[13],在酸性镀槽中用次磷酸盐作还原剂沉积的化学镀层结构为非晶态或液体状[13],在330℃左右热处理发现(文献[3,13],见“基本原理”第16章)产生半结晶,面心立方(fcc)镍分布在金属互化物(如,Ni3P和Ni3B)中。沉积过程中不会形成金属互化物,因此镀态化学镀镍层中,P原子不规则地夹杂在Ni原子之间,正如上面所讨论(如图18—3所示),Ni-P镀层中的P含量取决于镀槽的pH值。通常,槽液pH值越高,镀层的含P量越低,镍的结晶态越高,也就是说,P含量越低,组成膜层的单元镍晶粒的平均尺寸越大。因此,可以认为,P在晶体形成中起抑制剂的作用。可以通过下面简单形式进行解释:当P原子夹杂到Ni原子之间时,P原子的存在,减少了Ni原子之间接触形成延展镍晶体的可能性。沉积过程中伴随H2的逸出,接近生长膜处的pH值将升高,而随后的搅拌使pH值回到原来的较低值,这种周期变化使得P含量随膜层厚度变化,20世纪50年代[14]某些研究人员已经观察到了这一现象。另外,P含量还决定材料密度,图18—4表明,在P含量为0时,镀层的密度接近其金属块的密度[15]。

塑料电镀基础知识培训

塑料电镀基础知识培训 一.塑料电镀概述: 1.塑料电镀件的特点: 塑料件电镀后,既保持了制品重量轻,抗蚀性好的特点,又赋予其金属的导电性,耐磨性,装饰件等特点.它不仅可用于装饰品,还可用于某些具有特殊要求的零部件. 塑料电镀件的性能:塑料电镀件与金属零件相比,有许多优越性. a. 重量轻塑料的密度为0.9-2.2g/cm3,最轻的塑料是聚丙烯,密度为0.9-0.91 g/cm3,比水还轻. b. 耐蚀性好塑料件本身抗蚀性能比金属强,电镀后仍比金属强. c. 易成型塑料件易成型,一般形状的零件生产速度比金属快10倍以上.生产装饰性塑料电镀件时,只要模具的表面粗糙度适宜,成型的塑料件可获得光滑的平面,电镀前无需抛光,即可获得高装饰性外观. 二.塑料电镀件的主要性能: 塑料电镀件的主要性能是指塑料与金属的结合力,塑料电镀件的机械强度,耐热性能,抗蚀性能,生产性能等五个方面. ⑴. 结合力结合力的大小,与塑料本身的物料、化学性能有关.不同种类的塑料与金属镀层之间的结合力相差很大.目前用作装饰性塑料电镀件,主要是ABS塑料,其次是改性聚丙乙烯和聚丙烯. ⑵. 抗蚀性能: 塑料电镀件因镀层组合以及镀层厚度的不同,其抗蚀性能有很大差别. 塑料电镀件的抗蚀性之所以比具有同样镀层的金属件高,是因为塑料电镀件的腐蚀不同于金属件的腐蚀.首先,塑料电镀件是按阳极保护机理进行腐蚀的.轻者,因铜镀层的腐蚀镀层出现铜绿或暗褐色斑点.可能引起局部镀层鼓泡或起皮;重者,由于铜镀层完全被腐蚀,导致铜镀层溶解,镀层全部脱落.因此,对于要求抗蚀性能很高的塑料电镀件,应采用双层镍加微孔铬镀层.其次,塑料与金属镀层不可能形成原电池,即使出现腐蚀斑点,也不可能向深度延伸,仅作横向扩展. ⑶. 耐热性: 塑料电镀件的耐热性能,主要取决于塑料本身的耐热能力,以及金属镀层的结合强度.其次,也与金属镀层的耐热性能有关.不同种类的塑料,其耐热性能各不相同.任何一种塑料电镀后,其耐热能力都将有不同程度的提高.如下表: ABS塑料的耐热性能和变形温席 塑料名称热变形温度(℃)镀层厚度 (μm)耐热性能提高率(%) 电镀前电镀后 ABS 85.5 98.6 Cu30 Ni5 Cr0.2 15.2 ⑷. 机械强度: 塑料电镀件的机械强度与塑料的种类密切相关.一般情况下,塑料件电镀后,其刚性均有所提高. ⑸. 生产性能: 金属件的制作,一般要经过冲压、车、钳、刨、磨等繁杂的机械加工工序。而塑料件只需成型,其生产效率比金属件快10倍以上,可节省大量的机械加工工时及机械加工设备。另外,塑料密度小,比金属件成型省力、方便。 一.金属与塑料结合的机理及影响因素: 1. 金属与塑料结合的机理 ⑴. 机械结合论:目前,人们对于塑料与金属镀层间结合的机理主要有两种观点:一是机械结合,另一种是机械结合兼化学结合,而以机械结合为主. 机械结合论认为,ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)塑料经过化学粗化后,其B组分(丁二烯)被溶解掉,形成许多燕尾形的显微凹坑(即锁扣),化学镀时,沉积出的金属微粒将填满这些凹坑,产

化学镀镍与电镀镍工艺相互之间的区别

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 0.5 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 9.5 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;

电镀的基础知识

1. 1电镀定意 电镀(electroplating)是一种电离子沉积过程(electrodepos- ition process),是利用电极(electrode)通过电流,使金属附着在物体表面上,其目的为改变物体表面的特性或尺寸。 1. 2电镀目的 是在基材上镀上金属镀层(deposit),改变基材表面性质或尺寸。例如赋予金属表面的光泽美观、物品防锈、防止磨耗;提高导电度、润滑性、强度、耐热性、耐候性;热处理的防渗碳、氮化;尺寸或磨耗的零件修补。 1. 3各种镀金方法 电镀法(electroplating) 无电镀法(electroless plating) 热浸法(hot dip plating) 熔射喷镀法(spray plating) 塑料电镀(plastic plating) 浸渍电镀(immersion plating) 渗透镀金(diffusion plating) 阴极溅镀(cathode supptering) 真空离子电镀(vacuum plating) 合金电镀(alloy plating) 复合电镀(composite plating 局部电镀(selective plating) 穿孔电镀(through-hole plating) 笔电镀(pen plating) 电铸(electroforming) 1.4 电镀基本知识 电镀大部分是在液体(solution)下进行,而且大多是在水溶液(aqueous solution)中电镀,大约有30种的金属可由水溶液进行电镀,例如:铜Cu、镍Ni、铬Cr、锌Zn、镉Cd" 、铅Pb、金Au、银Ag、铂Pt、钴Co、锰Mn、锑Sb、铋Bi、汞Hg、镓Ga、铟In、铊、As、Se、T e、Pd、Mn、Re、Rh、Os、Ir、Nb、W等等。 有些金属必须由非水溶液进行电镀,例如:锂、钠、钾、铍、镁、钙、锶、钡、铝、La、Ti、Zr、Ge、Mo等等。可由水溶液及非水溶液的电镀金属有:铜、银、锌、镉、锑、铋、锰、钴、镍等等。 还包括以下几项:溶液性质物质反应化学式电化学界面物理化学材料性质 1.4.1 溶液 被溶解之物质称为溶质(solute),使溶质溶解之物质称为溶剂(solute)。溶剂为水之溶液称之水溶液(aqueous solution)。表示溶质溶于溶液中之量为浓度(concentration)。在一定量的溶剂中,溶质能溶解之最大量值称之溶解度(solubility)。达到溶解度值之溶液称之为饱和溶液(saturated solution),反之为非饱和溶液(unsaturated solution)。溶液之浓度,在生产和作业管理中,使用易了解和方便的重量百分比浓度(weight percentage)和常用的摩尔浓度(molal concentration)。 1.4.2 物质反应(reaction of matter) 在电镀处理过程中,有物理变化及化学变化,例如研磨、干燥等为物理反应,电解过程有化学反应,我们必须充分了解在处理过程中的各种物理和化学反应的相互关系及影响。

铝合金化学镀镍

铝合金化学镀镍 前言:所谓化学镀就是指不使用外电源,而是依靠金属的催化作用,通过可控制的氧化—还原反应,使镀液中的金属离子沉积到镀件上去的方法,因而化学镀也被称为自催化镀或无电镀。化学镀液组成一般包括金属盐、还原剂、络合剂、pH缓冲剂、稳定剂、润湿剂和光亮剂等。当镀件进入化学镀溶液时,镀件表面被镀层金属覆盖以后,镀层本身对上述氧化和还原反应的催化作用保证了金属离子的还原沉积得以在镀件上继续进行下去。目前已能用化学镀方法得到镍、铜、钴、钯、铂、金、银、锡等金属或合金的镀层。化学镀既可以作为单独的加工工艺,用来改善材料的表面性能,也可以用来获得非金属材料电镀前的导电层。化学镀在电子、石油化工、航空航天、汽车制造、机械等领域有着广泛的应用。化学镀具有以下优点:表面硬度高,耐磨性能好;硬化层的厚度及其均匀,处理部件不受形状限制,不变形,特别是适用于形状复杂,深盲孔及精度要求高的细小及大型部件的表面强化处理;具有优良的抗耐蚀性能,在许多酸、碱、盐、氨和海水中具有良好的耐蚀性,其耐蚀性要比不锈钢优越的多;处理后的部件,表面光洁度高,表面光亮,不需要重新的机械加工和抛光,可直接装机使用;镀层与基体的结合力高,不易剥落,其结合力比电镀硬铬和离子镀要高;可处理的基体材料广泛。〔1〕 化学镀分类(广义分类): 1.置换镀(离子交换或电荷交换沉积):一种金属浸在第二种金属的金属盐溶液中,第一种金属的表面上发生局部溶解,同时在其表面自发沉积上第二种金属上。在离子交换的情况下,基体金属本身就是还原剂。 2.接触镀:将欲镀的金属与另一种或另一块相同的金属接触,并沉浸在沉积金属的盐溶液中的沉积法。当欲镀的导电基体底表面与比溶液中待沉积的金属更为活泼的金属接触时,便构成接触沉积。 3.真正的化学镀:从含有还原剂的溶液中沉积金属〔1〕。 日前工业上应用最多的是化学镀镍和化学镀铜。可以使用化学镀进行表面加工的金属及合金有很多,下面以铝合金镀镍为例进行说明,而铝合金化学镀镍属于化学镀的第三种即真正的化学镀。 铝合金简介 铝合金具有机械强度高、密度小、导热导电性好、韧性好、易加工等特点,因而在工业部门,特别是航空航天、国防工业,乃至人们的日常生活中,都有较广泛的应用。铝合金表面覆盖一层致密的氧化膜,它可将铝合金与周围环境隔离开来,避免被氧化。但是这层氧化膜易受到强酸和强碱的腐蚀,同时铝合金易产生晶间腐蚀,表面硬度低,不耐磨。化学镀是赋予铝合金表面良好性能的新型工艺手段之一,它不仅是其抗蚀性、耐磨性、可焊性、和电接触能得到提高,镀层与铝合金机体间结合力好,镀层外观漂亮,而且通过镀覆不同的镍基合金,可以赋予铝合金各种新性能,如磁性能、润滑性等。〔2〕 铝合金化学镀镍原理: 化学镀镍是利用镍盐溶液在强还原剂次亚磷酸钠的作用下,使镍离子还原成金属镍,同时次磷酸钠分解析出磷,因而在具有催化表面的镀件上,获得镍磷合金镀层。 对于次磷酸钠还原镍离子的总反应可以写成: 3NaH 2PO 2 +3H 2 O+NiSO 4 -----3 NaH 2 PO 3 +H 2 SO 4 +2H 2 +Ni 同样的反应可写成如下离子式: 2 H 2PO 2 -+ Ni2++2H 2 O-----2 H 2 PO 3 -+ H 2 +2H++ Ni 或写成另一种形式:Ni 2++H 2 PO 2 -+H 2 O------H 2 PO 3 -+Ni+2H+ 所有这些反应都发生在催化活性表面上,需要外界提供能量,即在较高温度(60≤T≤

(工艺技术)电镀工艺基础知识

2、电镀新工艺介绍 2 .1合金电镀 合金电镀一直是电镀新工艺开发的重要领域。以往为取代昴贵的镀镍而开发的铜锡合金,就曾经是一种新工艺。现在的代镍和节镍镀层,也都是各种合金。因为合金可以综合单一金属的优点,并具有单一金属所不具备的新的特性,比如硬度、耐腐蚀性、功能性等。现在已经认识到,电镀作为一种湿法冶金技术,能生产出用电、热方法做不到的新合金。包括在制作非晶态材料和纳米材料方面,电镀技术都是有优势的。合金电镀的原理在传统的理论中是要求两种共沉积的金属的电极电位要接近,如果一个的电位较正,另一个的电位较负,就要采用络合剂将正电位的金属的离子络合,使之放电电位向负的方向移动,与另一金属的电位相近,达到共沉积的目的。这在现在也仍然对合金新工艺的开发有指导意义。但是现在越来越多的合金中的另一种成分的量非常小,就是这种少量的金属分散在另一金属中,却改变了金属的性能。用传统冶金学的观点是这些掺入的金属是占据在主体金属的某些晶格位上,从而改变了金属的物理性能。但实际上,用火法冶金很难把微量金属分散到另一金属中去,而采用电镀的方法则比较容易做到。不过电镀方法得到的合金的结构是否符合冶金学的原理,则是值得探讨的课题。现在已经得到应用的新合金工艺有锌系列,镍系列,铜系列,锡系列,银系列等。锌作为钢铁的优良廉价的防护性镀层被广泛地采用 , 但是自从日本汽车打进欧洲和北美市场,汽车的耐盐防护性就提到了议事日程。〈1〉在开展高耐蚀性镀层的研究中,锌合金的研究引人注目。最先出现的是锡锌合金,这种合金的含锌量在30%左右时耐盐水喷雾时间最长,出现红锈的时间可达1500个小时以上。最开始进入实用化的工艺是70年代末的有机羧酸的中性镀液,后来有柠檬酸镀液,现在我公司已经开发出硫酸盐光亮镀锡锌工艺。在锡锌工艺之后出现的是锌镍工艺。这种工艺由于含镍量在5-10%,成本比锡锌要低,因此很快得到普及。最先出现的是用于钢板连续电镀的硫酸盐工艺,这大约在1982年前后。以后开发出氯化铵型工艺,现在比较成熟的是碱性锌酸盐工艺。这种工艺的特点是抗腐蚀性能特别好,不经钝化的镀层耐盐雾到出现红锈的时间在150小时以上。在高温下也仍能维持其优良的防护性能。因此在汽车等行业有较多应用。 在锌镍开发之后两年,锌铁工艺就进入了实用化。锌铁与前面的工艺不同的是铁的含量很小,只在 0.2 到0.6 左右。虽然以前有用于钢板电镀的锌铁合金,其含铁量在10-20%,但现在进入实用的还是这种低铁含量的镀层。比较成熟的有锌酸盐工艺。其耐蚀性也很好,但一定要经过钝化才能有高的耐蚀性,当含铁量在 0. 4 左右时,出现红锈的盐水喷雾时间可达1500小时以上。现在,我公司已经开发出氯化钠型锌铁新工艺,并有黄色、彩色等高耐蚀性的钝化产品。 在欧洲还有用锌钴合金工艺的,这种工艺与锌铁一样,可以不用银盐做出黑色钝化膜。含钴量也仅在1%左右. 镍一直是电镀加工工业中的重要镀种,由于镍资源的紧张和价格昂贵,开发镍合金电镀是节镍的一种选择。同时,有些镍合金的功能性能也是市场所需要的,因此,镍基合金的应用也很广泛。镍铁合金不仅可节约部分镍,而且镀层性能也比纯镍镀层要好。这种镀层的含铁量在 7%-30% 左右,镀层中的含铁量与镀液中的镍铁比例成正比。也有采用镍锰铁合金电镀工艺的报导。 <2 >用于装饰的镍合金更多,特别是黑色镀层方面,不少是用的镍合金,比如镍锡,镍钴,镍镉等。铜镍合金更是在装饰电镀中有较多的应用。 <3 >铜合金如铜锡合金,铜锌合金,很早就有大量的应用。这方面的新工艺的主攻方向是以非氰化物络合物来取代氰化物,比如焦磷酸盐,柠檬酸盐镀铜合金等。锡作为钎焊性镀层主要是用在电子电镀行业,但也可以用在装饰和防护方面,比如代银的锡合金,用于罐头盒防腐的镀锡工艺等。但主要还是电子工业中有大量应用,现在用得最多的仍然是锡铅合金。也有锡铈,锡铋等。当前的趋势是采用无氟和无铅的新工艺取代老工艺。<4 >其它贵金属的合金主要是用在装饰和功能性方面,这里就不一一加以介绍。正如前面讲到的,由于合金电镀技术的开发可能产生出一些新的合金,这不仅在表面处理业有重要意义,对材料学科也有重要意义。因此,在新世纪,对合金电镀的研究仍会加紧进行。 特别是在多元合金,包括三元、四元合金等的开发上还有很大的空间 2.2电子电镀 如前所述,21世纪被称为高信息化世纪。所谓高信息化世纪就是以因特网为传播工具的信息爆炸的世纪。在这个世纪内,电子产品的品种和产量将有更快更大的发展,这给电子电镀业也带来很大的机遇和挑战。因此,现在新工艺的开发有很大的比重将放在电子电镀方面。 所谓电子电镀就是用于电子产品或电子工业的电镀技术。用于电子行业的镀层有很多,包括导电性镀层,钎焊性镀层,信息载体镀层,电磁屏蔽镀层,电子功能性镀层,印刷电路板电镀,电子构件防护性镀层,电子产品装饰性镀层等。电子电镀工艺除了少数是利用了传统的工艺以外,大多数是近几十年开发的新工艺。比如非金属电镀新工艺,化学镀新工艺,贵金属电镀新工艺,合金电镀新工艺等。 以印刷线路板的电镀为例,它是以孔金属化为中心的综合了前处理、化学镀、电镀、退镀等技术的工艺。印

化学镀镍液的主要组成及其作用

化学镀镍液的主要组成及其作用 优异的镀液配方对于产生最优质的化学镀镍层是必不可少的。化学镀镍溶液应包括:镍盐、还原剂、络合剂、缓冲剂、促进剂、稳定剂、光亮剂、润湿剂等。 主盐 化学镀镍溶液中的主盐就是镍盐,如硫酸镍、氯化镍、醋酸镍等,由它们提供化学镀反应过程中所需要的镍离子。早期曾用过氯化镍做主盐,但由于氯离子的存在不仅会降低镀层的耐蚀性,还产生拉应力,所以目前已很少有人使用。同硫酸镍相比用醋酸镍做主盐对镀层性能是有益的。但因其价格昂贵而无人使用。其实最理想的镍离子来源应该是次磷酸镍,使用它不至于在镀浴中积存大量的硫酸根,也不至于在使用中随着补加次磷酸钠而带入大量钠离子,同样因其价格因素而不能被工业化应用。目前应用最多的就是硫酸镍,由于制造工艺稍有不同而有两种结晶水的硫酸镍。因为硫酸镍是主盐,用量大,在镀中还要进行不断的补加,所含杂质元素会在镀液的积累,造成镀液镀速下降、寿命缩短,还会影响到镀层性能,尤其是耐蚀性。所以在采购硫酸镍时应该力求供货方提供可靠的成分化验单,做到每个批量的质量稳定,尤其要注意对镀液有害的杂质尤其是重金属元素的控制。 还原剂 用得最多的还原剂是次磷酸钠,原因在于它的价格低、镀液容易控制,而且合金镀层性能良好。次磷酸钠在水中易于溶解,水溶液的pH值为6。是白磷溶于NaOH中,加热而得到的产物。目前国内的次磷酸钠制造水平很高,除了国内需求外还大量出口。 络合剂 化学镀镍溶液中除了主盐与还原剂以外,最重要的组成部分就是络合剂。镀液性能的差异、寿命长短主要取决于络合剂的选用及其搭配关系。 络合剂的第一个作用就是防止镀液析出沉淀,增加镀液稳定性并延长使用寿命。如果镀液中没有络合剂存在,由于镍的氢氧化物溶解度较小,在酸性镀液中便可析出浅绿色絮状含水氢氧化镍沉淀。硫酸镍溶于水后形成六水合镍离子,它有水解倾向,水解后呈酸性,这时即析出了氢氧化物沉淀。如果六水合镍离子中有部分络合剂存在则可以明显提高其抗水解能力,甚至有可能在碱性环境中以镍离子形式存在。不过,pH值增加,六水合镍离子中的水分子会被OH根取代,促使水解加剧,要完全抑制水解反应,镍离子必须全部螯合以得到抑制水解的最大稳定性。镀液中还有较多次磷酸根离子存大,但由于次磷酸镍溶液度较大,一般不致析出沉淀。镀液使用后期,溶液中亚磷酸根聚集,浓度增大,容易析出白色的NiHPO3.6H2O沉淀。加入络合剂以后溶液中游离镍离子浓度大幅度降低,可以抑制镀液后期亚磷酸镍沉淀的析出。 络合剂的第二个作用就是提高沉积速度,加络合剂后沉积速度增加的数据很多。加入络合剂使镀液中游离镍离子浓度大幅度下降,从质量作用定律看降低反应物浓度反而提高了反应速度是不可能的,所以这个问题只能从动力学角度来解释。简单的说法是有机添加剂吸附在工件表面后,提高了它的活性,为次磷酸根释放活性原子氢提供更多的激活能,从而增加了沉积反应速度。络合剂在此也起了加速剂的作用。 能应用于化学镀镍中的络合剂很多,但在化学镀镍溶液中所用的络合剂则要求它们具有较大的溶解度,存在一定的反应活性,价格因素也不容忽视。目前,常用的络合剂主要是一些脂肪族羧酸及其取代衍生物,如丁二酸、柠檬酸、乳酸、苹果酸及甘氨酸等,或用它们的盐类。在碱浴中则用焦磷酸盐、柠檬酸盐及铵盐。不饱和脂肪酸很少使用,因不饱和烃在饱和时要吸收氢原子,降低还原剂的利用率。而常见的一元羧酸如甲酸、乙酸等则很少使用,乙酸常用作缓冲剂,丙酸则用作加速剂。 稳定剂 化学镀镍溶液是一个热力学不稳定体系,由于种种原因,如局部过热、pH值提高,或

电镀镍与化学镀镍

电镀镍的特点、性能、用途: 1、电镀镍层在空气中的稳定性很高,由于金属镍具有很强的钝化能力,在表面能迅速生成一层极薄的钝化 膜,能抵抗大气、碱和某些酸的腐蚀。 2 、电镀镍结晶极其细小,并且具有优良的抛光性能。经抛光的镍镀层可得到镜面般的光泽外表,同时在大 气中可长期保持其光泽。所以,电镀层常用于装饰。 3、镍镀层的硬度比较高,可以提高制品表面的耐磨性,在印刷工业中常用镀镍层来提高铅表面的硬度。 由于金属镍具有较高的化学稳定性,有些化工设备也常用较厚的镇镀层,以防止被介质腐蚀。镀镍层 还广泛的应用在功能性方面,如修复被磨损、被腐蚀的零件,采用刷镀技术进行局部电镀。采用电铸 工艺,用来制造印刷行业的电铸版、唱片模以及其它模具。厚的镀镍层具有良好的耐磨性,可作为耐 磨镀层。尤其是近几年来发展了复合电镀,可沉积出夹有耐磨微粒的复合镍镀层,其硬度和耐磨性比镀 镍层更高。若以石墨或氟化石墨作为分散微粒,则获得的镍-石墨或镍-氟化石墨复合镀层就具有很好的 自润滑性,可用作为润滑镀层。黑镍镀层作为光学仪器的镀覆或装饰镀覆层亦都有着广泛的应用。 4、镀镍的应用面很广,可作为防护装饰性镀层,在钢铁、锌压铸件、铝合金及铜合金表面上,保护基体材 料不受腐蚀或起光亮装饰作用;也常作为其他镀层的中间镀层,在其上再镀一薄层铬,或镀一层仿金层, 其抗蚀性更好,外观更美。在功能性应用方面,在特殊行业的零件上镀镍约1~3mm厚,可达到修复目

的。特别是在连续铸造结晶器、电子元件表面的模具、合金的压铸模具、形状复杂的宇航发动机 部件和微型电子元件的制造等方应用越来越广泛。 5、在电镀中,由于电镀镍具有很多优异性能,其加工量仅次于电镀锌而居第二位,其消耗量占到镍总产量 的10%左右。 化学镀镍的特点、性能、用途: 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。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,镀件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、镀件不会渗氢,没有氢脆,化学镀镍后不需要除氢。 3、很多材料和零部件的功能如耐蚀、抗高温氧化性等比电镀镍好。 4、可沉积在各种材料的表面上,例如:钢镍基合金、锌基合金、铝合金、玻璃、陶瓷、塑料、半导体等材 料的表面上,从而为提高这些材料的性能创造了条件。 5、不需要一般电镀所需的直流电机或控制设备。 6、热处理温度低,只要在400℃以下经不同保温时间后,可得到不同的耐蚀性和耐磨性,因此,特别适用 于形状复杂,表面要求耐磨和耐蚀的零部件的功能性镀层等

有关电镀的小知识中英文对照版

电镀主要是用于各类产品的表面处理效果。 电镀分为水镀以及真空镀。 镀(Plating); 电镀(Electroplating)一般我们跟国外客户谈到这个问题就用这个单词。 自催化镀(Auto-catalytic Plating), 一般称为"化学镀(Chemical Plating)"、 "无电镀(Electroless Plating)"等 浸渍镀(Immersion Plating) 氧化又是另一种表面处理效果,主要用于铝件 阳极氧化(Anodizing) 化学转化层(Chemical Conversion Coating)) 钢铁发蓝(Blackening),俗称"煲黑 钢铁磷化(Phosphating) 铬酸盐处理(Chromating) 金属染色(Metal Colouring) 涂装(Paint Finishing),包括各种涂装如手工涂装、静电涂装、电泳涂装等 热浸镀(Hot dip) 热浸镀锌(Galvanizing),俗称"铅水 热浸镀锡(Tinning) 乾式镀法 物理气相沈积法(Physical Vapor Deposition) 真空镀(Vacuum Plating). 离子镀(Ion Plating) , P) 化学气相沈积法(Chemical Vapor Deposition) 1、水电镀: Galvanic plating 2、 主要工艺是将需电镀的产品放入化学电镀液中进行电镀。 2、真空离子镀,又称真空镀膜:Ion plating 3.一般适用范围较广,如ABS料、ABS+PC料、PC料的产品。同时因其工艺流程复杂、环境、设备要求高,单价比水电镀昂贵。现对其工艺流程作简要介绍:产品表面清洁、去静电--〉喷底漆--〉烘烤底漆--〉真空镀膜--〉喷面漆--〉烘烤面漆--〉包装。 以下資料來源世贸人才网 电镀electroplating 利用电解在制件表面形成均匀、致密、结合良好的金属或合金沉积层的过程。 电镀用阳极anodes for plating 电解浸蚀electrolytic pickling 金属制件作为阳极或阴极在电解质溶液中进行电解以清除制件表面氧化物和锈蚀物的过程。

电镀基本知识课程纲要1

连续电镀基本知识 第一章.电镀概论: 一.电镀定义:电镀为电解镀金属法之简称.电镀乃是将镀件(制品),浸于含有欲镀上金属离子的药水中并 接通阴极,药水的另一端放置当阳极(可溶性或不可溶性),通以直流电后,镀件的表面即析出一层金属薄膜的方法. 二.电镀基本要素. 1.阴极:被镀物,指各种接插件端子. 2.阳极:若是可溶性阳极,则为欲镀金属.若是不可溶性阳极,大部分为贵金属(如白金,氧化铱等). 3.电镀药水:含有欲镀金属离子之电镀药水. 4.电镀槽:可承受.储存电镀药水之槽体,一般考虑强度.耐蚀,耐温等因素. 5.整流器:提供直流电源之设备. 三.电镀目的:电镀除了要求美观外,依各种电镀需求而有不同的目的. 1.镀铜:打底用,增进电镀层附着能力,及抗蚀能力. 2.镀镍:打底用,增进抗蚀能力. 3.镀金:改善导电接触阻抗,增进讯号传输. 4.镀钯镍:改善导电接触阻抗,增进讯号传输,耐磨性能比金佳. 5.镀锡铅:增进焊接能力,快被其它替物取代. 四.电镀流程:一般铜合金底材如下(未含水洗工程). 1.脱脂: 通常同时使用碱性预备脱脂及电解脱脂. 2.活化:使用稀硫酸或相关之混合酸. 3.镀镍:有使用硫酸镍系及氨基磺酸镍系. 4.镀钯镍:目前皆为氨系. 5.镀金:有金钴,金镍.金铁,一般使用金钴系最多. 6.镀锡铅:目前为烷基磺酸系. 7.干燥:使用热风循环烘干. 8.封孔处理:有使用水溶性及溶剂型两种. 五.电镀药水组成: 1.纯水:总不纯物至少要低于5PPM. 2.金属盐:提供欲镀金属离子. 3.阳极解离助剂:增进及平衡阳极解离速率. 4.导电盐:增进药水导电度. 5.添加剂(如缓冲剂,光泽剂,平滑剂,柔软剂.湿润剂,抑制剂等). 六.电镀条件. 1.电流密度:单位电镀面积下所承受之电流.通常电流密度越高膜厚越厚,但是过高时,镀层会烧焦粗 糙. 2.电镀位置:镀件在药水中位置.与阳极相对应位置,会影响膜厚分布. 3.搅拌状况:搅拌状况越好,电镀效率越好.有空气.水流,阴极等搅拌方式. 4.电流波形:通常泸波度越好,镀层组织越均一.

浅谈电镀(氨基磺酸镍)镍-磷合金的工艺

电子接插件镍-磷合金中间层电镀工艺 摘要: 对电子接插件镍-磷合金(氨基磺酸镍-磷合金)中间层电镀工艺进行了简单综述,包括工艺流程,镀液成分、操作条件等对镀层结构和物性的影响、初步并介绍了合金镀层的维护与管理方法、以及杂质处理此外,本文还介绍了一种较成熟卷对卷连续(电子行业接触件连续电镀生产线)电镀镍-磷合金工艺电镀。 引言 氨基磺酸镍是一种优良的电镀主盐,因其内应力低、电镀速度快,溶解度大,无污染等,而成为近年国际上发展较快的一种电镀主盐。由于电子接插件镍-磷合金中间层电镀工艺由于不存在晶界位错等缺陷,因此不会产生晶间腐蚀现象,耐点蚀的性能远比晶态(化学镍-磷) 合金要好,除此之外它还具有镀层致密/耐化学药品性好以及耐摩性/能屏蔽电磁波比硫酸镍磷合金好等特性/已广泛应用于汽车电子、航空电子、计算机电子、精密电子电镀、化学工业等领域特适用于卷对卷连续电镀中间层电镀工艺。 目前获取镍-磷合金中间层的方法有硫酸镍磷合金与氨基磺酸镍磷合金电两种, 本文综述了作为电子接插件镍-磷合金中间层(电镀氨基磺酸镍为主盐的镍-磷合金层)工艺, 氨基磺酸镍中间层合金工艺较硫酸镍磷合金工艺中间层工艺相比具有很多优点: 1.沉积速度快、使用氨基磺酸镍可以通过的电流密度为1-20 A/dm2 可根据法拉第两大定律导出下列公式:Z=2.448CTM/ND其中Z代表厚度(单位为微英寸); C 代表电流密度(单位为A/dm2) ;T代表时间(单位为分钟); M代表镍的原子量;N代表镍的电荷量;D代表镍的密度.(1) 而硫酸镍电镀镍-磷合金可以通过的电流密度为1-5 A/dm2在相同时间内厚度是硫酸镍电镀镍-磷合金的1-4倍之间. 2. 氨基磺酸镍镀液稳定性高、较硫酸镍电镀镍-磷合金有很好的柔软性, 折弯一般不因厚度而产生折弯龟裂现象。 3.氨基磺酸镍镀液有很高的溶解度(目前没有办法确定)至少在常温能溶解≥180g/lNi2+,而硫酸镍是≤100 g/lNi2+ (50℃),适用于高浓度电镀工艺. 1氨基磺酸镍镍-磷合金工艺 1.1氨基磺酸镍的制备 可以用碱式碳酸镍和氨基磺酸来制备氨基磺酸镍镀液。每制备1.0 kg氨基磺酸镍需2.0 kg 碱式碱酸镍和3.2 kg氨基磺酸。配制时将氨基磺酸溶解在存有2/3去离子水的槽中,加热至70℃(不得超过80 ℃,否则会分解),在搅拌下加入碱式碳酸镍,此时会产生C02气体,应防止槽液溢出。 化学反应为:NH3S03+Ni(OH)2·NiC03=2Ni(NH2S03)2+C02↑+H20

PCB电镀镍金工艺介绍

PCB电镀镍金工艺介绍(一)

深圳特区横岗镇坳背村太平电路科技厂李勇成 一、PCB电镀镍工艺 1、作用与特性 P C B上用镀镍来作为贵金属和贱金属的衬底镀层,对某些单面印制板,也常用作面层。对于重负荷磨损的一些表面,如开关触点、触片或插头金,用镍来作为金的衬底镀层,可大大提高耐磨性。当用来作为阻挡层时,镍能有效地防止铜和其它金属之间的扩散。哑镍/金组合镀层常常用来作为抗蚀刻的金属镀层,而且能适应热压焊与钎焊的要求,唯读只有镍能够作为含氨类蚀刻剂的抗蚀镀层,而不需热压焊又要求镀层光亮的PCB,通常采用光镍/金镀层。镍镀层厚度一般不低于2.5微米,通常采用4-5微米。 PCB低应力镍的淀积层,通常是用改性型的瓦特镍镀液和具有降低应力作用的添加剂的一些氨基磺酸镍镀液来镀制。 我们常说的PCB镀镍有光镍和哑镍(也称低应力镍或半光亮镍),通常要求镀层均匀细致,孔隙率低,应力低,延展性好的特点。 2、氨基磺酸镍(氨镍) 氨基磺酸镍广泛用来作为金属化孔电镀和印制插头接触片上的衬底镀层。所获得的淀积层的内应力低、硬度高,且具有极为优越的延展性。将一种去应力剂加入镀液中,所得到的镀层将稍有一点应力。有多种不同配方的氨基磺酸盐镀液,典型的氨基磺酸镍镀液配方如下表。由于镀层的应力低,所以获得广泛的应用,但氨基磺酸镍稳定性差,其成本相对高。 典型的氨基磺酸镍电镀镀液配方 成分克/升高速镀液 氨基磺酸镍,Ni(SO 3NH 2 ) 2 280~400 400~500 硼酸,H 3BO 3 40~50 40g/l 阳极活化剂60—100 60—100 润湿剂1~5ml/l 适量 去应力剂(添加剂)适量根据需要而定 操作条件 温度55度C 阴极电流密度(A/dm2) 1.5~8 搅拌压缩空气加阴极移动加镀液循环

化学镀镍溶液的各种成分

化学镀镍溶液的各种成分 优异的化学镀镍溶液产生优异的化学镀镍层是必不可少的。化学镀镍溶液应包括:镍盐、还原剂、络合剂、缓冲剂、加速剂、稳定剂、光亮剂、润湿剂等。 主盐 化学镀镍溶液中的主盐就是镍盐,如硫酸镍、氯化镍、醋酸镍等,由它们提供化学镀反应过程中所需要 的镍离子。早期曾用过氯化镍做主盐,但由于氯离子的存在不仅会降低镀层的耐蚀性,还产生拉应力,所以目前已很少有人使用。同硫酸镍相比用醋酸镍做主盐对镀层性能是有益的。但因其价格昂贵而无人使用。其实最理想的镍离子来源应该是次磷酸镍,使用它不至于在镀浴中积存大量的硫酸根,也不至于在使用中随着补加次磷酸钠而带入大量钠离子,同样因其价格因素而不能被工业化应用。目前应用最多的就是硫酸镍,由于制造工艺稍有不同而有两种结晶水的硫酸镍。因为硫酸镍是主盐,用量大,在镀中还要进行不断的补加,所含杂质元素会在镀液的积累,造成镀液镀速下降、寿命缩短,还会影响到镀层性能,尤其是耐蚀性。所以在采购硫酸镍时应该力求供货方提供可靠的成分化验单,做到每个批量的质量稳定,尤其要注意对镀液有害的杂质尤其是重金属元素的控制。 还原剂 用得最多的还原剂是次磷酸钠,原因在于它的价格低、镀液容易控制,而且合金镀层性能良好。次磷酸钠在水中易于溶解,水溶液的PH值为6。是白磷溶于NaOH中,加热而得到的产物。目前国内的次磷酸钠制造水平很高,除了国内需求外还大量出口。 络合剂 化学镀镍溶液中除了主盐与还原剂以外,最重要的组成部分就是络合剂。镀液性能的差异、寿命长短主要取决于络合剂的选用及其搭配关系。 络合剂的第一个作用就是防止镀液析出沉淀,增加镀液稳定性并延长使用寿命。如果镀液中没有络合剂存在,由于镍的氢氧化物溶解度较小,在酸性镀液中便可析出浅绿色絮状含水氢氧化镍沉淀。硫酸镍溶于水后形成六水合镍离子,它有水解倾向,水解后呈酸性,这时即析出了氢氧化物沉淀。如果六水合镍离子中有部分络合剂存在则可以明显提高其抗水解能力,甚至有可能在碱性环境中以镍离子形式存在。不过,pH 值增加,六水合镍离子中的水分子会被OH根取代,促使水解加剧,要完全抑制水解反应,镍离子必须全部螯合以得到抑制水解的最大稳定性。镀液中还有较多次磷酸根离子存大,但由于次磷酸镍溶液度较大,一般不致析出沉淀。镀液使用后期,溶液中亚磷酸根聚集,浓度增大,容易析出白色的NiHPO3.6H2O沉淀。加入络合剂以后溶液中游离镍离子浓度大幅度降低,可以抑制镀液后期亚磷酸镍沉淀的析出。络合剂的第二个作用就是提高沉积速度,加络合剂后沉积速度增加的数据很多。加入络合剂使镀液中游离镍离子浓度大幅度下降,从质量作用定律看降低反应物浓度反而提高了反应速度是不可能的,所以这个问题只能从动力学角度来解释。简单的说法是有机添加剂吸附在工件表面后,提高了它的活性,为次磷酸根释放活性原子氢提供更多的激活能,从而增加了沉积反应速度。络合剂在此也起了加速剂的作用。 能应用于化学镀镍中的络合剂很多,但在化学镀镍溶液中所用的络合剂则要求它们具有较大的溶解度,存在一定的反应活性,价格因素也不容忽视。目前,常用的络合剂主要是一些脂肪族羧酸及其取代衍生物,如丁二酸、柠檬酸、乳酸、苹果酸及甘氨酸等,或用它们的盐类。在碱浴中则用焦磷酸盐、柠檬酸盐及铵盐。不饱和脂肪酸很少使用,因不饱和烃在饱和时要吸收氢原子,降低还原剂的利用率。而常见的一元羧酸如甲酸、乙酸等则很少使用,乙酸常用作缓冲剂,丙酸则用作加速剂。 稳定剂 化学镀镍溶液是一个热力学不稳定体系,由于种种原因,如局部过热、pH值提高,或某些杂质影响,不可避免的会在镀液中出现一些活性微粒—催化核心,使镀液发生激烈的均向自催化反应,产生大量Ni—P

化学镍和电镀镍区别

化学镀镍是通过自身的催化作用,也称为无电镀镍,电镀镍通过基体之间的电位差靠外界放电来进行,成本基本来说没有太大的差别! 电镀镍主要用作防护装饰性镀层。它广泛用于汽车、自行车、钟表、医疗器械、仪器仪表和日用五金等方面。借电化学作用,在黑色金属或有色金属制件表面上沉积一层镍的方法。可用作表面镀层,但主要用于镀铬打底,防止腐蚀,增加耐磨性、光泽和美观。广泛应用于机器、仪器、仪表、医疗器械、家庭用具等制造工业。 化学镀镍层是极为均匀的,只要镀液能浸泡得到,溶质交换充分,镀层就会非常均匀,几乎可以达到仿形的效果。电镀无法对一些形状复杂的工件进行全表面施镀,但化学镀过以对任何形状工件施镀。高磷的化学镀镍层为非晶态,镀层表面没有任何晶体间隙,而电镀层为典型的晶态镀,电镀因为有外加的电流,所以镀速要比化学镀快得我,同等厚度的镀层电镀要比化学镀提前完成。化学镀层的结合力要普遍高于电镀层。化学镀由于大部分使用食品级的添加剂,不使用诸如氰化物等有害物质,所以化学镀比电镀要环保一些。化学镀目前市场上只有纯镍磷合金的一种颜色,而电镀可以实现很多色彩 化学镀镍与电镀镍层性能比较 镀层性能电镀镍化学镀镍 组成含镍99%以上平均92%Ni+8%P 结构晶态非晶态 密度8.9 平均7.9 镀层均匀性变化±10% 熔点/℃1455 ~890 镀后硬度(VHN) 150~400 500~600 热处理后硬度(VHN) 不变900~1000 耐磨性良好优良 耐腐蚀性良好(镀层有孔隙) 优良(镀层几乎无孔隙) 相对磁化率36 4 电阻率/Ω?CM7 60~100 热导率/W?M-1?K-1?1040.67 0.04~0.08 线膨胀系数/K-1 13.5 14.0 弹性模量/MPa 207 69 延伸率 6.3% 2% 内应力/MPa ±69±69

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