高耐蚀性和全光亮化学镀Ni-P合金的研究

    摘要：本文对化学镀Ni-P合金的工艺参数进行研究，确定了最佳工艺条件，采用扫描电镜、电子探针、X射线衍
射仪对镀层的成分和组织结构进行分析，得到Ni-P非晶态合金层。试验表明：镀层在15％H2SO4和10％HCl溶液中，具有优良的耐蚀性，其外观有较好的光亮性。
     关键词：化学镀 Ni-P合金 耐蚀性 光亮性
     中图分类号：TG174.44      文献标识码：A      文章编号：1008-7818（2006）02-0006-03
      0 前言
      镀铜层是广泛用于防护装饰性的镀层，其中，较多的镀铜工艺是氰化镀铜，但此工艺采用剧毒的氰化亚铜和氰化钠，危害操作人员的身体健康，严重污染环境。另外，在镀制过程中，阴极电流密度过高，氢析出加剧，铜镀层易产生空隙、麻点，阴极也容易钝化，导致镀液老化，影响镀层的质量。镀铜层的结构致密性和耐蚀性也不理想。
      针对镀铜工艺缺陷和所带来剧毒物质的环境污染，采用化学镀镍工艺提高金属材料表面的耐蚀性和光亮程度。而镀镍层是表面精饰处理中极其重要的工
序，也是长期以来在工业应用中最普遍的工艺[1]，该工艺的特点是：
     （1）镀液中不需加入任何光亮剂、整平剂、应力消除剂和润湿剂，能从镀液中直接镀制出光亮性极高的合金镀层，因此，镀液的成本低。另外，化学镀镍合金层在空气中能长期保持光亮度，不会发生变色反应，克服了现有化学镀镍工艺存在着磷化膜的作用而使镀层表面变成黑灰色的问题。而普通碳素钢、镀铜层和其他有色金属在酸性腐蚀介质和空气中容易变色。因此，化学镀镍合金层具有非常高的装饰应用价值。此工艺克服了以前镀镍工艺由于镀液中要加入大量光亮剂而使镀镍层变脆和耐蚀性降低的缺点。
     （2）化学镀镍避免了电镀由于电流密度分布不均匀而带来的镀层厚度不均匀，电镀镍的厚度在整个零件，尤其是形状复杂的零件上差异很大，在零件的边角和离阳极较近的部位，镀层较厚，而在内表面或离阳极远的地方镀，镀层很薄。化学镀镍可避免电镀的这一缺点，化学镀镍时，只要零件表面和镀液接触，镀液中消耗的成分能及时得到补充，任何部位的镀层厚度都基本相同，即使凹槽、缝隙和盲孔也是如此。
     （3）在强酸性腐蚀介质中，化学镀镍合金层使廉价的Q235钢表面的耐蚀性大大提高，所以，具有较高的社会效益和经济效益，是一项很有前景的新技术。
   （4）化学镀镍无任何环境污染，是一种环保型的镀液。
    1 实验方法
     1.1 工艺参数的影响
    Ni - P 合金化学镀采用如下施镀工艺：
    硫酸镍       0.076～0.152mol/L
    次磷酸钠       0.142～0.283mol/L
    络合剂D      0.085～0.204mol/L
    润湿剂S      0.35 × 10-4～3.47 × 10-4mol/L
    添加剂P      4.48 × 10-2 mol/L
    pH 值    4.5～6.5
    温度       85～95℃

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