3-乐思化学多层镍产品及应用.pptVIP

乐思化学多层镍产品及应用 镀镍工艺发展简史 －1843: Buttger (德国) 开发了第一种硫酸镍电镀配方 －1869: Adams (美国)使用硫酸铵镍，并把镀镍工业化 －1878: Weston (美国) 首次在镍镀液中引入硼酸 －1900: Brancrft(德国) 第一次意识到氯化物能促进镍阳极溶解 －1913: Watts (美国) 开发了氯化镍、硫酸镍和硼酸的镀镍配方，可以加热到60°C，使电镀效率提高了10倍 －1940’s: 开始使用有机添加剂，这是现代镀镍工业的开端 镍镀种的应用 装饰性以及打底 耐磨（印染辊等） 抗腐 修复等 各组分的作用 硫酸镍 提供镍离子 相对成本较低 稳定性和溶解性好 镀镍化学反应 阴极反应 Ni2+ + 2e ? Ni (97-98%) 初级 2 H2O + 2e ? 2 OHˉ + H2 } H3BO3 ? H2B3Oˉ + H+ } 次级 2 H+ + 2 OHˉ ? 2 H2O } 阳极反应 Ni ? Ni2+ + 2e 100% 2 Clˉ ? Cl2 + 2e } 2 H2O ? O2 + 4 H+ } 一般不会发生 H2BOˉ2 + H+ ? H3BO3 } 镍镀液中的添加剂 镍镀层类型 光亮镍 半光镍 微孔镍 沙丁镍等 添加剂 光亮剂 整平剂 去阳极极化剂 配位剂 润湿剂 镀镍中的添加剂 初级光亮剂 产生光亮、高整平同时应力也比较大的镀层 与次级光亮剂配合起作用 次级光亮剂 也称作Carrier载体 维持镀层延展性和应力 在镀层中产生硫 润湿剂 降低表面张力，防气孔 搅拌类型不同（空气，机械搅拌），润湿剂类型也不同 镀液中的杂质 无机不溶性杂质 灰尘，污垢，炭，镍粉等 会引起镀层粗糙 过滤去除 无机溶解性杂质 通常是金属杂质如铜，锌，铁等 会引起不良上镀以及抗腐性不良 络合剂络合以及小电流电解去除 有机杂质 油、脂、抛光剂等 会引起针孔以及镀层低质 炭粉过滤去除 2. 多层镍体系 多层镍特点： 不同的镍层之间可形成不同的电位差 电位差是影响镀层抗腐性的主要因素 电位差可以通过厚度及电位差仪(Simultaneous Thickness and Electrochemical Potential ) STEP 测量 是通过盐雾CASS 测试的必需配置 多层镍体系 半光镍 高硫镍 光亮镍 微孔镍 半光镍 无硫、高整平镍镀层 如同名称一样，是半光亮性的镍镀层 腐蚀攻击是首先作用在光亮镍层上 当腐蚀到基材时，光亮镍镀层大部分会被腐蚀掉 所以在使用时，多采用双层镍镀层，这样比单层镍防腐效果有明显提高 问题及解决 半光镍 高硫镍 光亮镍 微孔镍 置于半光镍（无硫）和光亮镍镀层之间 是一层很薄的镍冲镀层，它的活性远超过其它两层 高硫镍和光亮镍之间的电位差至少提高了20 mV 镀层硫含量直接决定镀层的活性 低pH可以提高硫含量 硫的含量可以用镍箔(nickel foils)的方法确定。 高硫镍镀层的活性可以通过STEP测量电位差来评价 1. STEP 结果差 可能原因 改正措施 pH 太低 调整pH 硫含量太低 增加添加频率 2. CASS结果差 可能原因 改正措施 pH 太低 调整pH 半光镍 高硫镍 光亮镍 微孔镍 为后续的镀铬产生一层高整平、光亮的镀层 光亮镍镀液包含有机添加剂： 有机添加剂与金属同沉积在镀层上 硫也将会共沉积，并使得镀层比半光镍镀层更具电化学活性 与半光镍镀层相比，光亮镍层硬度较大，延展性较低 一般来说，对于双镍镀层厚度，2/3为半光镍, 1/3为光亮镍 1. CASS 结果差 可能原因 改正措施 STEP结果差 检查电位差 2. 结合力差 可能原因 改正措施 电流问题 检查接触电以及电流供应 污染 活性碳处理或者小电流电解 载体carrier较少 添加载体carrier 光亮剂太多 减少添加 3. 镀层粗糙 可能原因 改正措施 阳极袋破裂 更换阳极袋 过滤不适当 改进过滤 硼酸过多 降低硼酸至最佳水平 pH太高 降低pH 4. 针孔 可能原因 改正措施 污染 活性炭处理以及小电流电解 硼酸过多或过少 调整硼酸至最佳水平 润湿剂太低