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电镀镍工艺规范

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电镀镍工艺规范 2071 人参与  2013年01月22日 01:42  分类 : 电镀技术 电镀工艺 电镀设备  

(1)电镀暗镍
电镀暗镍又称普通镀镍或无光泽镀镍,是最基本的镀镍工艺。该工艺镀层结晶细致,易于抛光、韧性好、耐蚀性高,主要用于防护一装饰性镀层的底层或中间层。按其使用目的,暗镍分为预镀镍和常规镀镍。
1)预镀镍
预镀镍主要为了保证镀层与基体的结合力,用于钢铁、不锈钢、锌合金、铝合金等基体的打底镀层。如钢铁通过弱酸性或中性介质预镀镍,是代替氰化镀铜工艺的重要途径之一;不锈钢等难镀金属,通过预镀镍得到活化;锌铝合金等活泼金属基体通过预镀中性镍提高镀层结合力。下面是常用的几种预镀镀镍工艺规范,供参考。
配方l(适用钢铁闪镀镍):
NiS04·7H20 120~150g/L
pH值 5.0~5.6
NaCl 7~12g/L
温度 25~35℃
H3B03 30~45g/L
DK 0.8~1.5A/dm2
Na2S04 60~80g/L
时间 3~5min
十二烷基硫酸钠 0.05~1g/L

配方2:
NiCl2·6H20 240~260g/L
DK 2~5A/dm2
HCl(36%) 120~130mL/L

时间 30~90s
温度 室温
该配方适用于不锈钢等易钝化基体预镀镍,基体可预先在浓盐酸中活化。
配方3:
NiS04·7H20 200~250g/L
温度 室温
NaCl 7~12g/L
时间 4~6min
适用于铝及锌合金预镀镍。
配方4:
硫酸镍 200~250g/L
NaCl 7~12g/L
柠檬酸钠 250~300g/L
DK l.0~1.2A/dm2:
H3B03 20~25g/L
pH值 7.o~7.2:
温度 室温
2)常规镀镍 。
常规镀镍液容易维护,操作简便,沉积速度快,镀层脆性小,对厂房和设备腐蚀轻。常

用常规暗镍工艺规范如下。
配方5:镀硬镍
NiS04·7H20 150g/L
温度 50~60℃
NH4C1 20g/L
pH值 5.6~5.9
H3B03 25g/L
DK 2~5A/dm2
配方6:瓦特镀镍
NiS04·7H20 250~300g/L
pH值 3.8~4.5
NiCl2·6H20 40~50g/L
温度 50~55℃
H3B03 35~40g/L
DK l.0~2.5A/dm2
十二烷基硫酸钠 0.05~0.1g/L

配方7:
NiS04·7H20 180~220g/L
pH值 5.0~5.6
NaCl l2~15g/L
温度 18~35℃
H3B03 25~30g/L
DK 0.5~1.0A/dm2
Na2S04 80~lO0g/L
配方8:滚镀镍

NiS04·7H20 200~250g/L
pH值 4.O~4.6
NaCl 8~12g/L
温度 45~50℃
H3B03 40~509/L
DK l.O~1.5A/dm2
3)镀液中各成分及操作条件对镀层性能影响
①主盐硫酸镍(NiS04·7H20)是镀镍液的主盐,浓度范围一般在100~350g/L。硫酸镍铵[NiS04·(NH4)2S04·6H20]也可以用作产生镍离子的主盐,但硫酸镍铵含镍量较低(15%),溶解度较小,不能得到高浓度溶液,因而该溶液不能用于高电流密度电镀,所以应用很少。但当电镀液中含有铵离子时,所得镍层坚硬,因此复盐硫酸镍铵电解液有时用来制取硬度较高的镍层。
②活化剂 由于镍阳极容易钝化,因此电镀镍镀液中必须加入阳极活化剂,保证镍阳极正常溶解。最常用的阳极活化剂是氯化物,如氯化镍、氯化钾、氯化钠及氯化铵等。在这些氯化物中,Cl一通过在镍阳极的特性吸附,驱除氧、羟基离子及其他能钝化镍阳极表面的异种粒子,从而保证镍阳极的正常溶解,同时活化剂能提高镀液电导率和阴极分散能力。考虑到价格和货源情况,通常使用氯化钠作为阳极活化剂,用量一般在7~15g/L。氯化钠含量过多,阳极溶解迅速,甚至直接使镍的金属微粒从阳极分离,沉积于槽底,或被吸附在阴极上,造成镀层堆镍,同时由于镀液中钠离子浓度增加,使镀层发脆,光泽度降低;氯化钠含量过低,阳极发生钝化,导致镀层质量低劣。

氯化镍既能提供镍离子,又能提供氯离子,同时不增加其他金属离子,因此可代替NaCl及部分主盐NiS04·7H20,起到阳极活化剂作用,是较为理想的活化剂。
在含镍铵复盐的电解槽中,可用氯化铵作活化剂。
③导电盐单纯从导电率来看,以硫酸钾和硫酸铵较好,硫酸镁稍差。但硫酸钾和硫酸铵一样,能与硫酸镍形成复盐(NiS04·K2SO4·6H2O),此复盐溶解度不大,容易结晶析出,因此生产中常用硫酸钠和硫酸镁作导电盐。
加入硫酸钠(Na2S04·10H20)和硫酸镁(MgS04·7H20)能提高镀液导电性和分散能力,降低施镀温度,硫酸镁还能使镀镍层白而柔软(不能消除其他因素引起镍层发暗的弊病)。Na2S04·10H20用量一般为80~100g/L,MgS04·7H20用量一般为20~40g/L。
④缓冲剂 由于电镀镍液中阴、阳极电流效率不等,为防止生产中镀液酸度的急剧变化,常加入硼酸作缓冲剂,控制pH=5~6。硼酸浓度一般控制在40~50g/L,光亮镀镍中稍高。但硼酸含量过高,镀液温度较低时会结晶析出(硼酸在常温下的溶解度仅为40g/L)。硼酸具有缓冲作用的同时,还能改善镀镍层与基体金属的结合力,提高阴极极化和镀液的导电性,使烧焦电流密度提高。
⑤防针孔剂电镀镍过程中,由于阴极表面析出的氢气在电极表面滞留,极易在镀层中形成肉眼可见的微小针孔和麻点(严格来说针孔是肉眼可见的深入基体的微小孔洞;而麻点则为肉眼可见的不深入到基体的微小孔洞)。为减少针孔的形成,需向镀液中加入防针孔剂。普通镀镍可采用双氧水、过硼酸钠等氧化剂作防针孔剂,降低或消除阴极上析出的氢量,从而消除针孔。双氧水分解产物是水和氧气,无副产物生成,各厂普遍使用,一般每班用量在0.1~O.2ml/L(30%的双氧水)。

⑥润湿剂在镀镍液中,常采用阴离子型有机表面活性剂降低电极与镀液界面张力,使形成的氢气难以在电极表面滞留,以防止产生针孔和麻点。生产中常用润湿剂为十二烷基硫酸钠等,其用量约在0.025~0.10g/L之间。用量过低,效果不显著;用量过高,泡沫多,不易清洗。十二烷基硫酸钠缺点是易起泡,因此在有空气搅拌时,可采用2一乙基己基硫酸
(来源:网络整理)

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