铝合金化学镀镍工艺研究
发布时间：2015-07-08 09:25
摘 要：研究了铝合金表面化学镀ni-p合金的预处理、镀液配方及镀后热处理。采用碱性化学镀镍作底层，然后进行酸性化学镀镍, 能在铝合金表面获得光亮、平整、附着力良好化学镀镍(ni-p)层。镀层硬度为686hv，含磷量为11.17%。
关键词：铝合金;预处理;化学镀镍;附着力
1 引言
化学镀ni-p具有厚度均匀、硬度高、抗蚀性优异等特点，因此镀层广泛被应用于需耐磨的工件。但是，铝合金表面即使在空气中停留时间极短也会迅速地形成一层氧化膜，以致影响镀层质量，降低镀层与基体的结合力。
本项研究得出了比较好的预处理方案，从而得到结合力良好，表面比较光亮的ni-p镀层。
2 实验方法
2.1 实验工艺流程
试样制备→配制除油溶液→化学除油→水洗→侵蚀→水洗→超声波水洗→去离子水洗→一次锓锌→水洗→退锌→水洗→超声波水洗→去离子水洗→二次锓锌→水洗→去离子水洗→碱性镀→水洗→酸性镀→去离子水洗→吹干→冷却
2.2 除油配方及工艺
除油：na3po4•12h2o (30 g/l)naco3 (30 g/l)温度（65℃） 时间（3min）
2.3 浸锌配方及工艺
znso4(40g/l )naoh(90g/l )naf(1g/l )fecl3(1g/l )knac4o4h406(10g/l )
温度（42℃）一次浸锌时间（90s）二次浸锌时间（18s）
2.4 镀液配方与工艺
碱性预镀液niso4•6h2o（30g/l）nah2po2•h2o（25g/l）nh4c6h5o7 •h2o（100g/l）温度（65℃） ph值（8.2） 施镀时间（8min）
酸性镀液niso4•6h2o（30g/l） nah2po2•h2o（25g/l） nh4c6h5o7 •h2o（10g/l）
乳酸c3h6o3（40ml/l） nac2h302（10g/ l） 温度（85℃） ph值（4.8）施镀时间（120min）
3.1 镀层表面形貌及硬度
镀层表面为致密的胞状、非晶态结构。小胞之间有明显的界线，界线基本为直线，说明小胞在长大的过程中相互受到挤压而发生了变形，镀层中存在应力。镀层的含磷量为13.1%，镀层硬度可达686hv。
温度是影响化学镀沉积速率的最重要因。化学镀的催化反应一般只能在加热条件下发生，温度升高，离子扩散速度加快，反应活性增强，当温度高于50℃时，基体表面才有少量气泡生成，化学镀镍磷合金才能进行，随温度升高基体表面可见明显镀层。反应温度低于80℃时，沉积速率较慢；温度高于80℃，基体表面有大量气泡生成，沉积速率变快；当温度高于95℃时，镀液发生分解，镀液迅速变黑，产生大量气泡，在烧杯底部出现黑色沉淀。
3.2 ph值对镀速的影响
在酸性化学镀液中，ph是影响沉积速率的重要因素之一。在化学镀过程中，随着反应的进行，h+不断的生成，镀液的ph值不断降低，使沉积速率受到影响，因此在施镀过程中必须随时补充碱液来调整ph值在正常的工艺范围内。ph值升高使ni2+的还原速度加快，沉积速率变快。
4 结语
(1)通过实验研究得到比较适宜的铝合金基材化学镀镍的前处理工艺,并得出了一套完整的铝合金基材表面化学镀镍工艺条件及配方。
(2)温度和ph值是影响反应速度重要的因素，温度的最佳工艺范围为85～95℃，超过95℃，镀液自分解现象严重；ph值的最佳范围是4.5～5.5，ph值超过5.5沉积速度开始下降。
(3)通过性能检测表明此工艺获得的镀层,镀层硬度可达686hhv,含磷量为11.17%且表面光亮、均匀、结合力好。
参考文献
［1］齐晓全.化学镀ni-p工艺在制药设备上的应用［j］.电镀与涂饰,2006,25(7):15-16.
［2］ parker k. electroless nickle. state of the art plating and surface finishing，1992，34(3)：29-33.
［3］ colaruotolo j f. trends in electroless nickle plating. plating and surface finishing，1985，27(12)：22-25.
［4］夏传义.化学镀在电子工业中的应用［j］.电镀与涂饰,1999,18(4):42-49.
［5］李青.化学镀镍合金的特性及在石化工业中的应用.耐蚀材料,1999,16(2):35-37.
关键词：铝合金;预处理;化学镀镍;附着力
1 引言
化学镀ni-p具有厚度均匀、硬度高、抗蚀性优异等特点，因此镀层广泛被应用于需耐磨的工件。但是，铝合金表面即使在空气中停留时间极短也会迅速地形成一层氧化膜，以致影响镀层质量，降低镀层与基体的结合力。
本项研究得出了比较好的预处理方案，从而得到结合力良好，表面比较光亮的ni-p镀层。
2 实验方法
2.1 实验工艺流程
试样制备→配制除油溶液→化学除油→水洗→侵蚀→水洗→超声波水洗→去离子水洗→一次锓锌→水洗→退锌→水洗→超声波水洗→去离子水洗→二次锓锌→水洗→去离子水洗→碱性镀→水洗→酸性镀→去离子水洗→吹干→冷却
2.2 除油配方及工艺
除油：na3po4•12h2o (30 g/l)naco3 (30 g/l)温度（65℃） 时间（3min）
2.3 浸锌配方及工艺
znso4(40g/l )naoh(90g/l )naf(1g/l )fecl3(1g/l )knac4o4h406(10g/l )
温度（42℃）一次浸锌时间（90s）二次浸锌时间（18s）
2.4 镀液配方与工艺
碱性预镀液niso4•6h2o（30g/l）nah2po2•h2o（25g/l）nh4c6h5o7 •h2o（100g/l）温度（65℃） ph值（8.2） 施镀时间（8min）
酸性镀液niso4•6h2o（30g/l） nah2po2•h2o（25g/l） nh4c6h5o7 •h2o（10g/l）
乳酸c3h6o3（40ml/l） nac2h302（10g/ l） 温度（85℃） ph值（4.8）施镀时间（120min）
3 实验结果与分析
3.1 镀层表面形貌及硬度
镀层表面为致密的胞状、非晶态结构。小胞之间有明显的界线，界线基本为直线，说明小胞在长大的过程中相互受到挤压而发生了变形，镀层中存在应力。镀层的含磷量为13.1%，镀层硬度可达686hv。
温度是影响化学镀沉积速率的最重要因。化学镀的催化反应一般只能在加热条件下发生，温度升高，离子扩散速度加快，反应活性增强，当温度高于50℃时，基体表面才有少量气泡生成，化学镀镍磷合金才能进行，随温度升高基体表面可见明显镀层。反应温度低于80℃时，沉积速率较慢；温度高于80℃，基体表面有大量气泡生成，沉积速率变快；当温度高于95℃时，镀液发生分解，镀液迅速变黑，产生大量气泡，在烧杯底部出现黑色沉淀。
3.2 ph值对镀速的影响
在酸性化学镀液中，ph是影响沉积速率的重要因素之一。在化学镀过程中，随着反应的进行，h+不断的生成，镀液的ph值不断降低，使沉积速率受到影响，因此在施镀过程中必须随时补充碱液来调整ph值在正常的工艺范围内。ph值升高使ni2+的还原速度加快，沉积速率变快。
4 结语
(1)通过实验研究得到比较适宜的铝合金基材化学镀镍的前处理工艺,并得出了一套完整的铝合金基材表面化学镀镍工艺条件及配方。
(2)温度和ph值是影响反应速度重要的因素，温度的最佳工艺范围为85～95℃，超过95℃，镀液自分解现象严重；ph值的最佳范围是4.5～5.5，ph值超过5.5沉积速度开始下降。
(3)通过性能检测表明此工艺获得的镀层,镀层硬度可达686hhv,含磷量为11.17%且表面光亮、均匀、结合力好。
参考文献
［1］齐晓全.化学镀ni-p工艺在制药设备上的应用［j］.电镀与涂饰,2006,25(7):15-16.
［2］ parker k. electroless nickle. state of the art plating and surface finishing，1992，34(3)：29-33.
［3］ colaruotolo j f. trends in electroless nickle plating. plating and surface finishing，1985，27(12)：22-25.
［4］夏传义.化学镀在电子工业中的应用［j］.电镀与涂饰,1999,18(4):42-49.
［5］李青.化学镀镍合金的特性及在石化工业中的应用.耐蚀材料,1999,16(2):35-37.
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