【《化学镀镍技术的发展概述》3600字】

化学镀镍技术的发展概述目录TOC\o"1-3"\h\u20183化学镀镍技术的发展概述 1223591.1化学镀镍原理及基本溶液组成 1103261.2化学镀镍工艺的研究进展 3107231.2.1活化工艺 3138401.2.2对化学镀镍的展望 4214331.3化学镀镍生产线设计概述 456631.4化学镀镍条件控制概述 55883参考文献 5化学镀镍是指将镍镀层形成一种具有催化活性的金属材料基底,首先,活化基底以在基底表面上形成具有催化活性的不连续金属颗粒层,使化学镀镍可以流畅的进行。基材的镍层表面只要能够正常工作运行,电子颗粒镀层成镍层的工艺就是在一个金属基材上直接电镀形成一层能够具有催化活性的金属镍基镀层,首先,活化的金属基材以在一个金属基材的镍层表面上直接电镀形成一层能够具有催化活性的非接触型、不连续的活性金属电子颗粒镀镍层,从而在基材上进行化学镀镍反应,基材表面可以平稳运行。1.1化学镀镍原理及基本溶液组成电镍涂层是基材上的REDOX反应，还原剂产生电子，使铜离子接收电子并在镍金属层上被还原[12]，用次磷酸盐作为还原剂的化学镍涂层有两个最基本的化学反应[1]：H2PO2-+H2O→HPO3-+3H++2e-（1-1）Ni2++2e-→Ni（1-2）化学镀镍的溶液组成通常含有镍盐，还原剂，络合剂，缓冲剂，促进剂，稳定剂，增白剂，润湿剂等[13]。镀层的组成不仅取决于镀液的性质（例如沉积速率，稳定性）等），还影响镀镍的质量（结合力等），并且在环境污染的成本和水平方面也起着至关重要的作用，这就是为什么化学镀镍溶液也是一种化学镀镍工艺的重要组成部分。（1）镍盐：镍盐的来源比较广泛可以是硫酸镍，氯化镍，乙酸镍等。当镍浓度高时镀液中的盐含量低，镀覆速度缓慢，并且随着镍盐浓度的增加镀覆速度加快；当浓度增加到一定峰值时，镀覆速度没有明显变化。最常用的是因为制造过程略有不同，并且有两种类型的硫酸镍结晶水。（2）还原剂：最常见的还原剂之一就是次磷酸钠,其原因主要是其使用成本低廉,涂层中的溶液也易于控制,次磷酸钠不宜直接溶于phH为6的水中。它指的是一种溶解于NaOH中并经过加热的二氧化硅白磷。[3]目前,中国的二氧化硅和三氯二甲基磷酸钠产量非常大,除了国内市场需求外,还从中国出口了许多二氧化硅和三氯二甲基硅。（3）络合剂：除了是化学碱性镀液和镍金属溶液及其中的主要化学碱性络合盐和化学还原络合剂外,最重要的还是结构性构成组分之一,也就是镀液络属复合剂,镀液络合性能和使用寿命之间的差异主要由选择和搭配决定络络合剂的功能是提高沉积速率，并且有大量关于提高镀液速率的数据。（4）稳定剂：无电解电镀浴是不稳定的热力学系统。由于局部过热、pH值或一些杂质等各种原因，它必须影响一些活性粒子。这会直接导致溶液在一定时间内被短期地分解,从而在空气中产生一定数量的气泡,给人体带来无法恢复的经济损失。稳定剂在固体表面的吸附阻碍了亚磷酸盐的脱水，但不防止次氯酸盐的氧化。但是，不会影响工作表面上普通的无电解镀镍过程。过去,含有氧化合物重金属的可溶性金属离子大致分为第六个主要元素。Se和Te的金属化合物四种类别[4]。（5）促进剂:增加了电解涂层的沉积速率，一些化学物质被添加到溶液中，这可以提高沉积速率。在电解中许多络合剂起促进剂的作用。（6）电镀镍的电解工序中生成的氢离子缓冲液，溶液的pH值逐渐下降，涂层的速度稳定，涂层的质量确保无电解镍涂层系统-涂层必须有缓冲容量也就是说，涂层过程中的pH值不太大，并且，正常可以在特定的pH范围[2]内维持。一些弱酸（或碱）和这些盐形成混合物以平衡少量的外国酸或碱。然后,那个用于溶液的pH值进行稀释,在小幅度范围内发生变动。这种物质称为电解质缓冲剂,一般情况下电解质化合物中所使用的单族或二元有机酸和盐不仅有这种特异性。它是使用镍离子来处理皮肤上的颜色,它是一种缓冲剂。在醋酸浴中通常使用的HaC-NaAc系统虽然具有很好的抗氧化和缓冲作用,但是却没有使用醋酸的复杂度非常低,通常不用作络合剂。（7）非电解镀镍的其他化学成分中添加少量的表面活性剂,有助于释放气体,减少涂层的空隙率[3]。通过在涂层中使用一种表面活性剂和气体泡沫,当这些气体被混合在一起时,白色的气体是由于涂层工艺过程而产生的。涂敷液在皮肤上的表面不但可以减少涂敷液在皮肤上的蒸发和损失、热保存性和酸度,还可以大量去除气泡之间的悬浮物,容易维持部件和电解质的纯度。1.2化学镀镍工艺的研究进展1.2.1活化工艺众所周知，电解前的活化对电解本身有很大的影响，活化的效果直接取决于能否进行化学镀，涂层是否均匀，涂层和基体的结合力。可以分为钯活化过程和钯活化过程。钯活化工艺钯活化溶液由于其特殊的性能是目前最有价值的工业活化溶液，首先，它具有高的催化活性，可以吸附反应性分子；其次，钯的还原电位较高，并且易于还原成金属钯。激活过程可以分为胶体钯激活过程和离子钯激活过程。胶体钯胶体钯的激活过程由还原反应形成的钯金属组成。{[Pdθ]m·nSn2+·2(n·x)Cl-}-2xCl-（钯核）（吸附层）（扩散层）（胶团）（2）在离子钯活化过程中，离子钯活化溶液本质上是钯配合物的水溶液,表面达到平衡后，被还原成具有金属催化活性的金属颗粒[4]。使用期限长,不会因为沉淀分离,寿命长,稳定性良好,并且该涂层可以有效地克服一个胶体钯的活化过程,该处理过程在基材的表面上已经吸附了一层Sn2+,这直接影响了涂层的均匀度和附着能力。(2)无钯活化工艺在大规模生产中，钯活化的消耗是相当大的，这增加了电解质镀镍的成本，此外，在电解过程中不可避免地钯颗粒会掉入涂层溶液中，钯的强催化活性影响涂覆溶液的稳定性。目前,一些研究表明,使用过渡金属的强配位可以形成金属表面与金属之间的化学键。这主要是由于经过表面处理后的基板而固定在水平面上。这是由于表面处理后基板上的亲水性基（-COOH，-SO3H,-ConH2）的分布。处理后，形成与金属离子的配合物，通过还原能够得到活性金属。[5]无钯活化法成本低，污染小，可以节省贵金属，但催化性能低，尚无报道报道无钯活化法在生产中的应用。1.2.2对化学镀镍的展望电镀涂料可以应用于各种材料和表面，并且该涂料可以通过不同的类型和成分满足各种性能的要求，因此无电镀膜作为一种出色的表面处理技术已在几乎所有行业中得到广泛应用，电解在许多方面仍有待进一步研究和发展，特别是在以下方面：（1）寻找和使用新的还原剂以获得化学镀镍的新技术。（2）大型的研发特殊用途的功能性涂层的数量。（3）关于颗粒表面的改性，研究了各种颗粒表面的电解过程。（4）由于应用领域的扩大和化学涂层技术的范围，这种涂层具有造成这个第八种污染问题已引起世界各地研究人员的关注，因此化学镀膜废水的净化和回用已成为一个新的研究方向。1.3化学镀镍生产线设计概述电镀镍板广泛用于电子，机械，塑料，冶金，陶瓷，航空航天等领域[5]，保持溶液稳定并保持涂层成分均匀的最重要因素之一是制造工艺的合理设计。电解过程的生产包括温度，pH值和浓度的控制，无电子镀镍溶液副产物的分解过程，洗涤液的计划和钯回收过程的选择以及选择。电解供应包括保护罐，加热装置，过滤器设备，搅拌器等，电解的主要缺点是涂料溶液的稳定性差。[6]电解技术去除副产物的方法主要包括化学沉淀法和化学沉淀法。电渗析技术，对耳鼻喉科的一些研究国内和国际上都有从电解电镀液中去除副产物的报道，一些研究人员正在尝试使用电渗析法。夏振华通过将活性炭添加到镀液中到吸附稳定剂中，并在镍颗粒排出后使镀液完全分解，使络合剂和滤液中的碱通过，从而消除了镀液中的硫酸根离子。通过添加要恢复的组件以供重复使用。1.4化学镀镍条件控制概述工艺状态的控制：（1）调整pH值以降低pH值，降低镀膜速度（反应速度降低50％），增加磷镀膜的含量；但是，如果pH值太低(pH<3)，沉积，pH值高时，自然分解能力强，镍沉淀在罐壁上，因此，必须将pH值调节在规定范围内，还原剂的浓度不要太高。镍金属上的Ni2+离子通过接触脱酸还原以提供活性氢原子的亚硫酸钠具有限制浓度。浓度超过这一界限的话,对于镍沉淀无效,会导致溶液的分解。由于气候的变化太大。加热器能够增加镍的活化能,加速其沉积的速度,可以控制规格中最大上限的加热温度,温度太低,影响电导率,反应非常缓慢,涂层非常薄,外观和质量差(颜色有光泽的深黑):如果加热时温度太高,温度波动太大,则关闭涂层[6]。参考文献[1]成文文.镍基催化剂的制备及用于苯酚加氢反应的性能研究[D].中国石油大学（华东）,2013.[2]张慧.Ni-P-SiC-PTFE化学复合镀的工艺研究[D].西华大学,2009.[3]王勇.微元图形化学镀Ni-P/Cu工艺与其镀层组织的研究[D].东南大学,2006.[4]张安柱.化学镀Ni-Cu（Co）-P薄膜的工艺与性能研究[D].苏州大学,2010.[5]朱绒霞.次磷酸钠化学镀铜工艺的研究[J].应用化工,2011,40(03):457-458+461.[6]李晓东,张海.镁合金Ni-P镀技术研究[J].轻合金加工技术,2003(01):28-30.[7]程秀.纳米SiC粉体的制备及Ni-P-SiC（纳米）化学复合镀研究[D].广东工业大学,2004.[8]李思良,任军强.稳定剂对铁基表面化学镀Ni-P合金耐蚀性能影响的研究[J].甘肃科技,2009,25(13):48-50.[9]秦志英.化学镀铜工艺研究及生产线设计[D].天津大学,2012.[10]杜楠,周海飞,赵晴,廖强.Ni-金刚石复合电沉积的界面作用力及其对复合量的影响[J].材料工程,2008(02):23-26+30.[11]杜楠,周海飞,赵晴,廖强.Ni-金刚石复合电沉积的界面作用力及其对复合量的影响[J].材料工程,2008(02):23-26+30.[12]Pd/MgO:CatalystCharacterizationandPhenolHydrogenationActivity[J].JournalofCatalysis.2000(1)[13]SurfacecharacterizationofmodelUrushibaracatalysts.JosephC.KleinandDavidM.Hercules.JournalofCatalysis