镀镍知识(二)

Dec. 22, 2021   |   2075 views

镀镍有几种类型?

镀镍液的种类主要有硫酸盐型、氯化物型、氨基磺酸盐型、柠檬酸盐型、氟硼酸盐型等。硫酸盐型(低氯化物)被称为瓦特(watt)镀镍溶液,在工业中应用最广泛。表2-3-45列出了在几种不同镀镍溶液中获得的镍涂层的物理性能。氨基磺酸盐型和氟硼酸盐型适用于厚镍镀层或电铸。柠檬酸盐型适用于锌压铸件上的直接镀镍。这些解决方案的成本相对较高。

◆ 普通镀镍(暗镀)

1.普通电镀也称为暗镍工艺。根据镀液的性能和应用,普通镀镍可分为低浓度预溶液、普通镀液、瓦特溶液和滚筒镀液。

预镀液:预镀可以保证涂层与铜铁基体和后续镀铜层之间的良好附着力。

普通镀液:该镀液导电性好,可在较低温度下电镀,节能,使用方便。

瓦特浴:满足小零件的电镀,但浴必须具有良好的导电性和覆盖率。

2.镀液的制备方法

根据体积计算所需化学品,将其溶解在热水中,在容器中混合,加入蒸馏水稀释至所需体积,静置至所需容量,静置澄清,通过虹吸法或过滤法将镀液引入镀槽,然后加入溶解的十二烷基硫酸钠溶液,搅拌均匀,取样分析。经过调整和试镀后,可以生产。

3.镀镍阳极

镍阳极材料的纯度是电镀中最重要的条件。镍的含量超过99%。杂质阳极会导致镀液污染和涂层物理性能的恶化。镀镍中合适的镍阳极如下:1含碳镍阳极,2含氧镍阳极,3含硫镍阳极。

◆ 光亮镍

光亮镀镍有很多优点。它不仅可以节省繁重的抛光工艺,改善操作条件,节省电镀和抛光材料,还可以提高涂层的硬度,方便自动化生产。然而,光亮镀镍层含有硫,具有较大的内应力和脆性,其耐腐蚀性不如深色镀镍层。为了克服这些缺点,可以采用多层镀镍工艺使涂层机械性能和耐腐蚀性得到显著提高。

◆ 高硫镍

高硫镍的一般含量为0.12%~0.25%。这种镍的电化学活性高于铜、铜锡、暗镍、亮镍、半亮镍、铬等。高硫镍涂层主要用于钢和锌合金基体的防保护装饰复合涂层的中间层。其原理是上层光亮镍的硫含量高于下层半光亮镍的含硫量,使两层之间的电位差为100~140mv。这样,双层镍从单层镍的纵向腐蚀转变为横向腐蚀,形成钢基体的电化学保护。

◆ 镍封

镍封是将直径为0.01~1um的不溶性固体颗粒(SiO2等)加入普通光亮镍溶液中,在适当的共沉积促进剂的帮助下,将这些颗粒与镍共沉积形成复合镍涂层。当铬层沉积在复合镀镍层的表面上时,由于复合镀镍层表面上的固体颗粒不导电,铬不能沉积在颗粒表面上,因此在整个镀铬层上形成大量微孔,即形成微孔铬层。表面上的大量微孔可以大大消除普通铬层中的巨大内应力,从而减少涂层的应力腐蚀。特别重要的是,铬层上的大量微孔暴露出铬层下的大面积镍层。在腐蚀性介质的作用下,铬和镍形成腐蚀电池,铬层是阴极,暴露在微孔处的镍层是阳极腐蚀,这改变了大阴极和小阳极的腐蚀模式,使腐蚀电流几乎分散在整个镀镍层上,从而防止少量大而深的腐蚀凹槽和凹坑直接穿透基体金属,降低涂层的腐蚀速率并横向发展,从而保护基体金属并显著提高涂层的耐腐蚀性。

◆ 缎面镍

缎面镍也被称为缎面镍。缎面镍和镍封工艺之间没有本质区别。它有缎面般的外观。镀后,它不会像光亮的镀镍和镀铬那样闪闪发光。因此,人眼在观看后不会感到疲倦。它可以用作防眩光涂层,以避免光反射。这种涂层已广泛应用于汽车后视镜、车辆内固定件、医疗和手术器械、机床零件、眼镜架等的表面。

◆ 高应力镍

在特定的镀镍溶液中加入适量的添加剂可以获得具有高应力的镍层,该镍层容易开裂成微裂纹。这种镍层被称为高应力镍。

高应力镍是光亮镍表面上另一层约1um的镍层。由于高应力镍的内应力较大,在其表面像往常一样镀上0.2~~0.3um的普通铬层后,在铬层和高应力Ni应力的相互作用下,高应力镀镍层中会产生大量的微裂纹,导致铬层表面均匀的微裂纹。与镍密封一样,铬层变成了微不连续的铬,但微不连续铬是从高应力中获得的。在腐蚀性介质的作用下,这些裂纹部位形成无数的微电池,使腐蚀电流分散在微裂纹处,从而显著提高了整个涂层的耐腐蚀性。

◆ 多层镀镍

多层镀镍是通过选择不同的镀液成分和工艺条件,在同一基材上获得两层或三层镀镍。其目的是在不增加镍层厚度或减少镍层的情况下提高镍层的耐腐蚀性。生产中广泛使用的多层镍铬复合层有

双层镍半光亮镍/光亮镍/铬

三层镍半光亮镍/高硫镍/光亮镍/铬

半光亮镍/光亮镍/镍封/铬(微孔铬)

半光亮镍/光亮镍/高应力镍/铬(微裂纹铬)

◆ 氨基磺酸盐镀镍

氨基磺酸盐镀镍的主要优点是获得的镀层应力低、沉积速度快,但价格昂贵。用于电铸前镀镍和印刷电路板镀金。

◆ 柠檬酸镍镀层

柠檬酸镍电镀工艺主要用于锌压铸件的电镀。主要的维护措施是:将硫酸镍与柠檬酸盐的比例控制在1:1.1~~1.2,温度不宜过高,防止柠檬酸盐分解,严格控制pH值,并对进入罐内的零件采用脉冲电流(2~3A/DM2),以确保良好的附着力。柠檬酸镍镀层的应用并不广泛,成功的制造商也很少。

白斑防治措施

发生原因

化学镀镍白斑是由电镀前热处理渗碳和酸洗过程中产生的一种高碳引起的。

(1) 1018材料正常渗碳后表层的碳(主要是铁和碳)

可达到0.8~1.2。涂层中突出的颗粒是由于预处理清洗不彻底,使工件表面的颗粒落入镀液中。由于镀覆过程中的搅拌效应,镀液中游离的这些颗粒与镍离子共沉积。

(2) 涂层中未覆盖的孔洞主要是由于预处理和酸洗过程中的过度腐蚀(表面脱碳)造成的。电镀厂酸洗液的主要成分是1:1的HCl;硫酸(98%)50 mL/L该配方适用于普通碳钢,但对于高碳钢,其浓度过高。碳含量越高,酸洗反应越强烈。表面脱碳后,对工件的导电性和涂层的附着力有很大影响。涂层中的孔实际上是由高碳部分的导电性差(或粘附性差)引起的,涂层难以覆盖。

结算条款:

(1) 改进了预处理清洗工艺,采用超声波清洗方法,使附着力差的颗粒在清洗过程中脱落。

(2) 及时过滤镀液。

(3) 改进酸洗工艺:主要降低酸洗液的浓度,添加适当的缓蚀剂,适当控制酸洗时间,避免过度腐蚀。

通过采取上述措施,从根本上解决了产品电镀白斑的问题。

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