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第二章 金属电结晶 电镀工艺学 电镀工艺学 Plating technology 电镀工艺学 Plating technology Chapter Ⅹ-Ⅳ Chemical Plating 未解胶 解胶 还原或解胶 经活化处理井水清洗后的制品不能直接进入化学镀工序，需先进行还原或解胶处理。经离子型活化液处理的制品应进行还原处理，即在含有一定浓度的化学镀还原剂的溶液中短时间浸泡后不经水清洗直接人化学镀槽。还原处理的目的是将残留在制品表面的活化液还原而除去，避免活化液带入化学镀液中引起镀液分解；同时可提高表面的催化活性。 化学镀铜可用稀甲醛溶液进行还原处理，如在100ml/L甲醛(37％)溶液中，室温下浸10s～30s。 化学镀镍的制品用次亚磷酸钠稀溶液进行还原处理，如在10g/L—30g/L次亚磷酸钠的溶液中于室温下浸10s～30s。 化学镀 1 概述 依赖电解液中的还原剂将被镀金属离子在自催化表面还原为金属原子并形成镀层的过程叫化学镀。 化学镀不使用电源，以还原剂与被镀金属离子的电位差为动力，为了得到致密的镀层，使用络合剂阻滞还原过程，并形成一定程度的极化，同时也为了控制反应速度。 化学不存在分散能力的问题，也不存在边角效应等电镀中常出现的问题，只要能与溶液接触，就可获得质量一致的镀层。 化学镀溶液中的还原剂与被镀金属离子需不断补充。 化学镀镍 2 化学镀镍的基本原理 化学镀镍可使用各种还原剂，如硼氢化钾、次磷酸钠等。目前工业应用常选用次磷酸钠。采用次硫酸钠为还原剂的化学镀镍机理有原子氢析出理论和正负氢离子理论。 原子氢析出理论 该理论认为，在化学镀镍过程中，镍离子是被还原剂放出的氢原子还原的。 氢负离子理论 该理论认为，还原剂次磷酸钠放出的不是氢原子，而是负氢离子（H-），镍是被还原性更强的（H-）还原的。 酸性 碱性 酸性 碱性 21．2．4 化学镀镍液的配方组成 目前应用广泛的化学镀镍溶液，大致可分为酸性镀液及碱性镀液两种。化学镀镍液的主要成分是可溶 性镍盐、络合物、还原剂、缓冲剂、促进剂、稳定剂、润湿剂及光亮剂等。 1．主盐 化学镀镍液的主盐是提供金属镍离子的可溶性镍盐，在化学还原反应中是氧化剂的角色，可供采用的有硫酸镍、氯化镍、醋酸镍、氨基磺酸镍、次磷酸镍等。由于成本的原因，大多数选用硫酸镍作为主盐。 有足够的主盐，可以维持比较高的沉积速度．保证镍离子的充分补给，但也不能太多，大约在镍含量6g/L-10g/L(HiSO4·6H2O 在25g/L-45g/L)范围比较合理。而且主盐与络合剂、主盐与还厚剂的比例都有一个合理范围。Ni2＋与H2PO2－的摩尔比应在0.3～0.45之间(相当于NiSO4·6H2O与NaH2PO2·H2O的质量比为1:1左右)。 2．还原剂 化学镀镍中，多数使用次磷酸钠做为还原剂。它提供化学还原反应中还原镍离子所需要的电子。一般次 磷酸钠的含量为20g/L～40g/L 3 络合剂 为了使镀液稳定及获得性能良好的化学镀镍层，必须选择适当的络合剂及确定合理的用量范围。络合剂的用量不仅与镀液中镍离子的浓度有关，也与该络合物能够与镍形成的配位健的数目有关。 一般的配方组成中除了有一个主络合剂之外，还配以其他的辅助络合剂。不同种类的络合剂及络合剂的使用量不同，对化学镀镍的沉积速度影响很大(见图21—8)。 * 第十二章 Chapter Ⅻ Ⅻ 第十四章 化学镀 第二十二章 非金属电镀 非金属表面金属化后，可以获得导电、导磁、耐磨、抗老化、耐热、可焊接等性能和不同色泽的金属外观，从而使非金属材料的装饰性和功能性增强、使用范围拓宽。 非金属表面金属化的方法有喷镀、电镀(包括化学镀)、直空蒸镀、阴极溅射或离子镀等多种工艺，但目前在工业中应用最多的是电镀工艺。近年来．非金属材料电镀作为一种成熟的表面处理技术，已在从日用品、家用电器到高新技术产业和国防工业的众多领域中得到广泛应用。 由于非金属材料通常是不导电的，无法直接用电沉积方法沉积金属层，因而进行非金属电镀的前提是使工件表面获得一定的导电性，以及如何使镀层与金属基体有良好的结合力，所以，镀前预处理成为整个电镀工艺的关键。可以有多种前处理方法使非金属表面形成金属化导电层，如喷涂、浸挂、气相沉积、银和烧渗等等。应用最广泛的是化学镀。它通常包括以下几个工序：消除应力、除油、粗化、敏化