如何进行化学镀镍及注意事项
来源:    发布时间: 2019-05-01 14:50   141 次浏览   大小:  16px  14px  12px
化学镀在表面处理技术中占有重要的地位。化学镀是利用合适的还原剂使溶液中的金属离子有选择地在经催化剂活化的表面上还原析出成金属镀层的一种化学处理方法。

化学镀在表面处理技术中占有重要的地位。化学镀是利用合适的还原剂使溶液中的金属离子有选择地在经催化剂活化的表面上还原析出成金属镀层的一种化学处理方法。

    可用下式表示: M2++2e(由还原剂提供)--->M

    在化学镀中,溶液内的金属离子是依靠得到所需的电子而还原成相应的金属。例如,在酸性化学镀镍溶液中采用次磷酸盐作还原剂,它的氧化还原反应过程如下:

    Ni2++2e--->Ni(还原) (H2PO2)-+H2O--->(H2PO3)-+2e+2H+(氧化) 两式相加,得到全部还原氧化反应:

    Ni2++(H2PO2)-+H2O--->(H2PO3)-+Ni+2H+

    还原剂的有效程度可以用它的标准氧化电位来推断。由上述可知,次磷酸盐是一种强还原剂,能产生一个正值的标准氧化一还原电位。但不应过分地信赖E°值,因为在实际应用上,由于溶液中不同离子的活度、超电位和类似因素的影响,会使E°值有很大的差异。但氧化和还原电位的计算仍有助于预先估算不同还原剂的有效程度。若全部标准氧化还原电位太小或为负值,则金属还原将难以发生。

    化学镀溶液的组成及其相应的工作条件必须是反应只限制在具有催化作用的制件表面上进行,而溶液本身不应自发地发生还原氧化作用,以免溶液自然分解,造成溶液很快失效。如果被镀的金属(如镍、钯)本身是反应的催化剂,则化学镀的过程就具有自动催化作用,使上述反应不断地进行,这时,镀层厚度也逐渐增加,获得一定的厚度。除镍外,钴、铑、钯等都具有自动催化作用。

对于不具有自动催化表面的制件,如塑料、玻璃、陶瓷等非金属,通常需经过特殊的预处理,使其表面活化而具有催化作用,才能进行化学镀。

    化学镀与电镀比较,具有如下优点:

    ①不需要外加直流电源设备。 ②镀层致密,孔隙少。

    ③不存在电力线分布不均匀的影响,对几何形状复杂的镀件,也能获得厚度均匀的镀层;

    ④可在金属、非金属、半导体等各种不同基材上镀覆。

    化学镀与电镀相比,所用的溶液稳定性较差,且溶液的维护、调整和再生都比较麻烦,材料成本费较高。

    化学镀工艺在电子工业中有重要的地位。由于采用的还原剂种类不同,使化学镀所得的镀层性能有显著的差异,因此,在选定镀液配方时,要慎重考虑镀液的经济性及所得镀层的特性。

    目前,化学镀镍、铜、银、金、钴、钯、铂、锡以及化学镀合金和化学复合镀层,在工业生产中已被采用。

    如何进行化学镀镍

    化学镀镍是化学镀应用最为广泛的一种方法,所用还原剂有次磷酸盐、肼、硼氢化钠和二甲基胺硼烷等。

    目前国内生产上大多采用次磷酸钠作还原剂,硼氢化钠和二甲基胺硼烷因价格较贵,只有少量使用。

    1.镀层的用途 化学镀镍层的结晶细致,孔隙率低,硬度高,镀层均匀,可焊性好,镀液深镀能力好,化学稳定性高,目前已广泛用于电子、航空、航天、机械、精密仪器、日用五金、电器和化学工业中。 非金属材料上应用化学镀镍越来越多,尤其是塑料制品经化学镀镍后即可按常规的电镀方法镀上所需的金属镀层,获得与金属一样的外观。塑料电镀产品已广泛用于电子元件、家用电器、日用工业品等。 化学镀镍在原子能工业,如生产核燃料系统中的零件和容器以及火箭、导弹、喷气式发动机的零部件上已采用。 化工设备中压缩机等的零部件为防腐蚀、抗磨,而用化学镀镍层是很有利的。 化学镀镍层还能改善铝、铜、不锈钢材料的焊接性能,减少转动部分的磨耗,减少不锈钢与钛合金的应力腐蚀。 对镀层尺寸要求精确的精密零件和几何形状复杂的零件的深孔、盲孔、腔体的内表面,用化学镀镍能得到与外表面同样厚度的镀层。 对要求高硬度、耐磨的零件,可用化学镀镍代替镀硬铬。

    2.镀层的组成和特性镀层的组成 用次磷酸盐作还原剂的化学镀镍溶液中镀得的镀层含有4%~15%的磷,是一种镍磷合金。以硼氢化物或胺基硼烷作还原剂得到的镀层才是纯镍层,含镍量可达99.5%以上。刚沉积出来的化学镀镍层是无定型的,呈非晶型薄片状结构。