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引言
一般来说,根据不同的应用目标,采用不同的化学镀镍工艺是很重要的,同时也不可能用同一种类型的镀液去解决各种问题。化学镀Ni-P工艺,按镀液PH值可分为酸性和碱性两大体系:1)碱性化学镀镍PH值8—9,操作温度为3到45度,主要用于非金属材料的金属化,如塑料电镀、泡沫镍生产;2)酸性化学镀镍,pH值3—5,应用最为广泛,酸性化学镀液工艺已经较为成熟,而通过碱性镀液制备Ni-p镀层的工艺还不是十分稳定。一般化学镀液的主要成份是NiSO4和次亚磷酸钠。据文献报道,在碱性镀液中反应生成的是低磷镀层,具有磁性,而在酸性镀液中反应得到的是高磷非磁性镀层。文献中提及的大多为酸性镀液,这是由于酸性镀液较碱性镀液稳定,易维护,所获镀层性能好,但能量消耗大,操作不方便,加热原件由于局部温度高,容易产生自分解而析出镍离子,降低了溶液的稳定性。另一方面,高温镀液对于某些非金属表面的金属化会产生不利因素,使其变形和改性,这就限制了其在塑料金属化上的应用。因此,低温化学镀镍工艺的研究是化学镀镍研究的重要方向之一,也是一个备受重视的课题。
1·低温、高速化学镀工艺研究
1.1化学添加剂的优选
要实现低温化学镀镍,就要减低镀液中镍离子的还原活化能,传统方法主要是通过选择合适的络合剂来实现。经过实验得出结论,以乳酸盐为络合剂的低温碱性化学镀镍工艺,溶液温度低,稳定性好,镀层光亮细致,适于低熔点易变形的塑料和其他非金属材料的金属化,通过实验,笔者推荐如下工艺配方:
硫酸镍30~40g/L
次亚磷酸钠30~40g/L
乳酸钠20~35g/L
三乙醇胺5~15g/L
氯化铵10~20g/L
Ph值8.5~9.5
温度20~40℃
以柠檬酸钠为络合剂,研究了在低碳钢片和黄铜基体上的低温化学镀Ni-Cu-P三元合金工艺。研究发现:在化学镀Ni-Cu-P镀液中添加三乙醇胺辅助络合剂,增加了镀液的稳定性,并明显降低了化学镀Ni-Cu-P合金的施镀温度,施镀可以在40—70度之间进行。
通过对络合剂、稳定性、光亮剂的筛选,开发了一种低温酸性化学镀镍工艺。该工艺试镀温度在70度左右,镀速达8-10微米/小时,镀层光亮,镀液稳定性好,成本较低。但镀液仍为酸性,从施镀温度上来看,还是明星啊高于碱性镀液。
葛胜松、孙宏飞提出了在碱性条件下,以甲醛为还原剂,酒石酸钾和EDTA为络合剂,硝酸铅和碘化钾为稳定剂的适宜于ABS塑料表面化学镀铜的工艺条件,在该条件下施镀,镀速快,可镀厚铜,镀层光亮、镀液稳定,且由于施镀温度较低,有利于在塑料表面施镀。