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电镀镍液及镀层性能分析 班级：10化工1班 姓名：陈友健 学号：101505003 1 理论基础 1.1 镀镍液的分散能力的测试原理 1.2镀镍液的覆盖能力的测试原理 1.3 库仑测镀层厚度原理 1.4 显微硬度的测试原理 1.5 孔隙率的测试原理 1.6 盐雾试验测耐蚀性原理] 1.7耐磨性测试原理 2 实验结果及分析 2.1 镀液的分散能力 2.2镀液的覆盖能力 2.3镀层厚度及镀速 2.4 显微硬度 2.5 孔隙率 2.6耐蚀性 2.7耐磨性 3 结论 1、理论基础 镍是一种带微黄的银白色金属，具有良好的导电性能和导热性能。 基本物理特性： 密度：8.9 g/cm3； 原子量：58.70 熔点：1452 ℃ 电极电位为: φ0 Ni2＋＝ －0.250 V 电化当量： Ni2＋ ＝ 1.095 g/(A·h) 基本化学特性：镍在有机酸中很稳定，在硫酸、盐酸中溶解很慢，在浓硝酸中处于钝化状态，但在稀硝酸中则不稳定。 镍在空气中或在潮湿空气中比铁稳定，在空气中形成透明的钝化膜而不再继续氧化，耐蚀性好。 对钢铁基体来说，由于镍的标准电极电势比铁正，钝化后电势更正，镍镀层是阴极镀层。 镍镀层孔隙率较高，只有当镀层厚度超过25μm时，才是无孔的，所以，一般不单独作为钢铁的防护性镀层，而是作为防护装饰性镀层体系的中间层和底层。在工程领域里，也有镀50μ m以上的厚镍层来防止钢铁件的腐蚀或用来修复被磨蚀的零部件。 在电镀中，由于镍镀层具有很多优异性能，其加工量仅次于锌镀层而居第二位，其消耗量约占镍总产量的10％左右 镀镍的类型很多。若以镀液种类来分，有硫酸盐、硫酸盐一氯化物、全氯化物、氨磺酸盐、柠檬酸盐、焦磷酸盐和氟硼性盐等镀镍。由于镍在电化学反应中的交换电流密度(i0)比较小，在单盐镀液中，就有较大的电化学极化。 以镀层外观来分，有无光泽镍(暗镍)、半光亮镍、全光亮镍、缎面镍、黑镍等。 以镀层功能来分，有保护性镍、装饰性镍、耐磨性镍、电铸(低应力)镍、高应力镍、镍封等。 （一）部分镀镍电解液的成分，操作条件及主要用途 类型 镀液组成 含量 /g·L-1 pH值 温度 /℃ Dk /A·dm-2 主要用途 硫酸盐－ 氯化物 NiSO4·6H2O NiCl2· 6H2O H3BO3 330 45 38 1.5～4.5 45～65 2.5～10 多数镍电解液的基础，可用于预镀，滚镀，镀厚镍等 硬镍 NiSO4·6H2O NH4Cl H3BO3 180 25 30 5.6~5.9 43~60 2.0~10 硬度可达HV350~ 500用作耐磨镀镍 氯化物 NiCl2· 6H2O H3BO3 300 28 2.0 50～70 2.5～10 用于镀厚镍，修复磨损工具、电铸；高硬力镍的基础液 硫酸盐 NiSO4·6H2O H3BO3 300 40 3～5 46 2.5~10 主要用于印刷线路镀金前的底层电镀（采用不溶性阳极） 氨磺酸盐 Ni(NH2S03)2 H3BO3 450 30 3～5 40～60 2～30 用于镀厚镍和电铸镍，镀层内应力低 氟硼酸盐 Ni(BF4)2 HBF H3BO3 300～450 5～40 30～40 2.6～3.5 30~50 4~10 可用于镀厚镍和电铸镍镀层内应力低，排出物对环境有污染 焦磷酸盐 Ni2P2O7 Na4P2O7·10H2O KCl (NH4)3C6H5O7 70～80 200～250 10～15 15～20 8～10 50～60 2～4 镀液呈微碱性，主要用于锌压铸件上直接镀镍 （二）．镀镍的电极反应 (1)阴极反应 镀镍时，阴极上的主反应是镍离子还原 Ni2++2e=Ni 由于暗镍镀液为微酸性，因此，阴极上还有H+离子还原为H2↑的副反应发生 2 H+ +2e= H2↑ (2) 阳极反应 镀镍时，阳极上的主反应为金属镍的电化学溶解： Ni－2e=Ni2+ 当阳极电流密度过高，镀液中又缺乏阳极活化剂时，将会发生阳极钝化，并有析出氧气的副反应： 2H2O － 4e = O2↑+4H+ 加入C1-离子可以防止阳极钝化，但也可能发生析出氯气的副反应： 2C1- － 2e = Cl2 ↑ 以下为所有实验结果，具体内容与实验记录，分析请