电镀工艺-电镀镍教学课件

电镀工艺学面丽时记面面道电镀镍面h面T丽1第七章电镀镍概述镍是一种带微黄的银白色金属,具有良好的导电性能和导热性能。基本物理特性:密度:89gcm3;原子量:5870熔点:1452℃电极电位为:q9x2+=-0,250V电化当量:Ni2+=1.095g/(Ah)基本化学特性:镍在有机酸中很稳定,在硫酸、盐酸中溶解很慢,在浓硝酸中处于钝化状态,但在稀硝酸中则不稳定镍在空气中或在潮湿空气中比铁稳定,在空气中形成透明的钝化膜而不再继续氧化,耐蚀性好。对钢铁基体来说,由于镍的标准电极电势比铁正,钝化后电势更正,镍镀层是阴极镀层镍镀层孔隙率较高,只有当镀层厚度超过25m时,才是无孔的,所以,一般不单独作为钢铁的防护性镀层,而是作为防护装饰性镀层体系的中间层和底层。在工程领域里,也有镀50m以上的厚镍层来防止钢铁件的腐蚀或用来修复被磨蚀的零部件。>在电镀中,由于镍镀层具有很多优异性能,其加工量仅次于锌镀层而居第二位,其消耗量约占镍总产量的10%左右自1843年R.班特格尔(R.Bottger)发明镀镍以来,至今已有一百多年的历史,随着生产的发展和科学技术的进步,各种镀镍电解液不断出现和完善。1916年O.P.Watt提出了著名的瓦特型镀镍电解液,镀镍工艺进入工业化阶段,瓦特型镀镍电解液至今仍是光亮镀镍、封闭镍等电解液的基础。第二次世界大战以后(1945),随着汽车工业的迅速发展,半光亮镀镍和光亮镀镍工艺发展很快,然而,光亮镍经镀络后,其耐腐蚀性能远不如暗镍抛光和半光亮镍的好,所以促进了人们从镀层体系,耐腐蚀机理、快速腐蚀试验方法和镀层质量评价标准等方面从事研究。美国哈夏诺(Har-shaw)化学公司的双层镀镍工艺和美国尤迪莱特(Udylite)公司三层镀镍工艺的问世,就是这些研究工作的杰出成果之一。60年代初期在西欧(荷兰的N.V·丽塞奇公司)及美国的尤迪莱特公司几乎同时开发出一种弥散镀层(复合镀层一镍封闭)。在镍的复合镀层上再镀铬,形成微孔铬以提高镀层的耐腐蚀性能。镀镍的类型很多。若以镀液种类来分,有硫酸盐、硫酸盐一氯化物、全氯化物、氨磺酸盐、柠檬酸盐、焦磷酸盐和氟硼性盐等镀镍。由于镍在电化学反应中的交换电流密度()比较小,在单盐镀液中,就有较大的电化学极化。以镀层外观来分,有无光泽镍暗镍)、半光亮镍、全光亮镍、缎面镍、黑镍等以镀层功能来分,有保护性镍、装饰性镍、耐磨性镍、电铸(低应力)镍、高应力镍、镍封等。表8-1部分镀镍电解液的成分,操作条件及主要用途类型镀液组成含量pH值温度主要用途AdmNISO,.6H-O330硫酸盐多数镍电解液的基氯化物51.5~4.545~652.5~10础,可用于预镀H,BO滚镀,镀厚镍等NiSO46H,O硬镍NH4C硬度可达HV350H3BO356-5943-6020-10500作耐磨镀镍NiCl6H.O用于镀厚镍,修复氯化物H1BO350~702.5~10磨损工具、电铸高硬力镍的基础液NISO:6H,O主要用于印刷线路硫酸盐H3BO403~54625~10镀金前的底层电镀(采用不溶性阳极)氨磺酸盐HBO240~602~30用于镀厚镍和电铸镍,镀层内应力低表8-1部分镀镍电解液的成分,操作条件及主要用途类型镀液组成含量/gLp值温度/C/A-2主要用途NI(BFA)300~450可用于镀厚镍和电铸氟硼酸盐HBF5~4026-~3.530~504~10镍镀层内应力低,排H,BO30~40出物对环境有污染P70~80焦磷酸盐Na2PO10H2O200~2508-1镀液呈微碱性,主要10~152~4用于锌压铸件上直接KCl镀镍NHACAH,O1普通镀镍普通镀镍即镀暗镍。根据使用目的不同,通常又可分为预镀镍和常规镀镍两类。即使同样是预镀液,也因基体材料情况不同而采用不同的组分。1.镀液的组成及操作条件采用预镀镍的目的,主要是为了保证镀层与基体有良好的结合力,因而,要根据基体材料的特性而选用不同的预镀液对预镀层不要求过厚,但结晶应细致,以保证整个镀层体系表面平滑、光洁。预镀液的组成及操作条件成分及操作条件氯化钠NaC酸HBO30~45镜酸钠Na2SO/e-L-6~80十二烷基硫酸钠C12HSO2Na/e.氯化NCl26Hl2O240-~26010~20盐酸HCK38%)imL.l120~130柠檬酸钠N