镍?钴?纳米氧化铝复合电刷镀层在NaCl溶液中的腐蚀行为

采用电刷镀技术在45钢上制备了Ni-Co-纳米Al_2O_3复合镀层,镀液组成和工艺条件为:NiSO_4·7H_2O 100～125 g/L,CoSO_4·7H_2O 50g/L,NiCl_2·6H_2O 40g/L,HCOOH 18g/L,CH_3COOH 48g/L,盐酸150g/L,硫酸肼0.1g/L,纳米Al_2O_3 20g/L,正接,电压10～12V,镀笔速率5～8m/min,时间30min。通过塔菲尔曲线测试、电化学阻抗谱分析和浸泡腐蚀试验对比了电刷镀Ni-Co合金镀层、Ni-Co-纳米Al_2O_3复合镀层和挂镀硬铬层在5%NaCl溶液中的耐蚀性。结果表明,Ni-Co-纳米Al_2O_3复合镀层表面平整、均匀、致密,纳米Al_2O_3均匀分布,耐蚀性优于Ni-Co合金镀层和硬铬镀层,有望取代硬铬镀层在中性腐蚀环境中的应用。     

手表零件镀镍钴工艺

统一机芯机械手表有一百多个零件,大多需要电镀,造成一定的防蚀性能,并美化外观。生产中通常采取电镀镍或镍钴合金。针对手表零件中的特殊要求,我们试验了各种镀镍工艺,得出了较好的工艺配方及操作条件。工艺试验如下(试样均采用黄铜基体): 1.电解液A NiSO_4·7H_2O 250g/l COSO_4·7H_2O 15～20g/l H_3BO_3 35g/l NaCl 10～15g/l Na_2SO_4 20～25g/l 2,7一萘二磺酸钠 4～6g/l 水合三氯乙醛 1.5g/l 操作条件:pH=5～5.8 温度T=28～32℃电流密度D_k=0.5～0.7A/dm~2 时间=12分镀层厚度=1.07μm 沉积速率=0.153μm/分。结论:我们发现该电解液镀出的镀层孔隙率低,耐蚀性能较好,但外观呈半光亮,溶液不稳定,光亮剂既     

中温酸性化学镀Ni-Cu-P合金镀层腐蚀行为研究

在中温酸性条件下用化学沉积方法制备了Ni-Cu-P合金镀层,采用扫描电镜、能谱分析仪及Autolab工作站研究了镀层的耐蚀性能,确定了化学镀Ni-Cu-P合金的最佳工艺。其最佳工艺为:25 g/L NiSO_4·6H_2O,0.05 g/L CuSO_4·5H_2O,40 g/L C_6H_5Na_3O_7·2H_2O,25 g/L NaH_2PO_2·H_2O、15 g/L CH_3COONa,0.03 g/L KIO_3,0.01 g/L C_(12)H_(25)NaO_4SO_3,pH为(4.75±0.01),θ为(80±1)℃,沉积t为2 h。研究结果显示,中温酸性化学镀Ni-Cu-P合金镀层的腐蚀电流密度明显低于化学镀镍-磷合金镀层以及基体材料的腐蚀电流密度,其耐蚀性得到显著提高。     

大口径光学反射镜化学镀镍工艺及质量管理

根据光学系统中铝合金、铍合金和无氧高导铜材料反射镜对镍-磷合金镀层的质量要求,在含30 g/L NiSO4·6H2O、10 g/LNaH2PO2·H2O,10 g/L CH3COONa、20 g/L C6H5Na3O7·2H2O、10～20 g/L稳定剂的体系中,于82～90℃、pH=4.4～4.8、装载量0.3～10.0 dm2/L的条件下,以5 μm/h的沉积速度在大口径反射镜表面沉积出无缺陷,结合力良好的优质镀层,镀层厚度为100 μm.分析了应用于反射镜的化学镀镍-磷合金工艺的特点,讨论了以提高镀层结合力、避免镀层表面缺陷为目的的化学镀镍-磷合金工艺及其质量控制方法,总结了生产过程实施监控时应注意的事项.     

电沉积方式对镍–铬–钼合金镀层性能的影响

分别采用直流(DC)、单脉冲(PC)和换向脉冲(PRC)方式在Q235钢表面制备Ni–Cr–Mo合金镀层。镀液组成为:NiSO_4·6H_2O 131.4 g/L,CrCl_3·6H_2O 13.3 g/L,Na_2MoO_4·2H_2O 12.1 g/L,柠檬酸铵145.9 g/L,尿素60 g/L,抗坏血酸8.8 g/L,H_3BO_3 14 g/L,NH_4Br 10 g/L,十二烷基硫酸钠0.1 g/L。对比了采用不同方式电沉积所得Ni–Cr–Mo合金镀层的外观、表面形貌、元素组成、沉积速率、表面粗糙度和耐蚀性。3种方式电沉积所得合金镀层的外观均良好。单脉冲和换向脉冲电沉积合金镀层的组成相近,直流电沉积合金镀层的镍、钼含量比它们高,但铬含量较低。换向脉冲电沉积合金镀层的微观表面最均匀、致密,粗糙度最低(0.587μm),耐蚀性最好。     

氰铜-亮镍-装饰铬镀层故障一例

我厂电镀自行车钢啳,采用的是最常见的氰铜-亮镍-装饰铬工艺,通过二年多来的生产,镀层的各种性能,如防锈能力、结合力等,还是使人满意,但不久前却出现了亮镍层发雾的故障,严重影响了生产。经我们努力,终于排除了这故障,兹介绍如下: 一、故障现象镀亮镍后镀层发雾,套铬后发雾更严重,经烘箱烘干后发现镀层起小泡。二、故障追寻我们采用的亮镍工艺是NiSO_4·7H_2O 280～320g/l,NaCl10～12g/l,H_3BO_340～45g/1,糖精2～3g/l,B510光亮剂4～6g/1,Dk3～3.5 A/dm~2,T50～55℃,pH3.8～4.2,时间24分,中等强度的空气搅拌。首先我们用常规的镀镍槽故障排除法,发现镍层“发雾”现象还未解决。于是我们就怀疑铜层是否有问     

工艺因素对滚镀镍镀液分散能力的影响

采用由100 g/L Ni_2SO_4·6H_2O、120 g/L NiCl_2·6H_2O、40 g/L导电盐、50 g/L H_3BO_3和适量BH-959系列复合光亮剂[按300 mL/(kA·h)补加]组成的镀液对铁基铰链滚镀镍。研究了温度、pH、施镀时间、滚筒转速及电流密度对滚镀镍液分散能力和镀层厚度的影响,得到最佳条件为:温度60°C,pH 4.4,电流密度4 A/kg,滚筒转速8 r/min,时间90 min。BH-959滚镀镍工艺在光亮剂消耗量、镀液分散能力等方面都优于行业同类工艺,目前该工艺已成功应用于广东某家具五金表面处理公司。     

高活性镍钴铁三元合金电极的制备及析氢性能研究

为进一步提高镍基电极的析氢性能,采用恒电位沉积法,通过改变镀液中各合金的质量浓度比、沉积电位、沉积时间等条件,制备出一种高活性的镍钴铁三元合金电极。通过测定电极在1 mol/L的NaOH溶液中的极化曲线,得到最佳的沉积工艺条件为:36.25 g/L NiSO_4·6H_2O,1.25 g/L NiCl_2·6H_2O,5 g/L CoSO_4·7H_2O,7.5 g/L FeSO_4·7H_2O,10 g/L H_3BO_3,0.5 g/L抗坏血酸,1 g/L十二烷基硫酸钠,pH=4.0,电沉积电位-1.45 V,电沉积时间300 s。阴极极化曲线测试结果表明在5 A/dm^2的条件下,镍钴铁三元合金电极的析氢过电位降低至121 mV,相比于纯镍电极过电位降低近50%,相比于镍钴电极过电位降低近35%。     

热处理对镍–磷–金刚石复合镀层组织及摩擦学性能的影响

采用两步复合镀法在45钢上制备了镍-磷-金刚石复合镀层,即:先采用基础镀液(由NiSO_4·6H_2O 25 g/L、Na H_2PO_2·H_2O25 g/L、CH_3COONa·3H_2O 15 g/L和Na_3C_6H_5O_7·2H_2O 10 g/L组成,pH 4～5,温度80～85℃)化学镀镍-磷合金30 min,再在基础镀液中加入0.4 g/L金刚石微粒(平均粒径10μm),在机械间歇搅拌(搅拌10 s后停10 s)下复合镀10 min。然后在不同温度(150～450℃)下热处理1 h,研究热处理温度对复合镀层显微硬度、组织结构和摩擦学性能的影响。经350℃热处理的镍-磷-金刚石复合镀层的显微硬度为1 100 HV,摩擦学性能与进口摩擦垫片相当。     

稳定剂对中温化学镀镍–磷合金的影响

以镀液稳定性、沉积速率、镀层磷含量和光泽度为评价指标,研究了硫酸铜、硫酸高铈和硫脲各自作为稳定剂时对45钢上中温化学镀镍的影响。镀液的基础配方和工艺条件为:NaH_2PO_2·H_2O 28 g/L,Ni SO4·6H_2O 26 g/L,C_6H_8O_7·H_2O 12 g/L,CH_3COONa·3H_2O 15 g/L,十二烷基磺酸钠(SDS)10 mg/L,丁二酸3 g/L,pH 5.2±0.2,温度(75±2)°C,时间1 h。采用硫酸铜作为稳定剂时,镀层的光泽度最好,但沉积速率较慢;采用硫脲作为稳定剂时,镀液稳定性最好,沉积速率最快,但镀层光泽度较低;采用硫酸高铈作为稳定剂时,化学镀镍的效果不佳。将6 mg/L CuSO_4·5H_2O与2 mg/L硫脲复配时,镀液稳定性最好,沉积速率为15.72μm/h,可获得光泽度为171.3 Gs、表面平滑、结晶细致的中磷化学镀镍层。     

负极表面镀镍对镍氢电池循环寿命与内部压强的影响

采用含有240 g/L NiS0_4·7H_2O、40 g/L H_3BO_3、50 g/LC_6H_5Na_3O_7·2H_2O的镀液,在镍氢电池的负极表面电沉积上一层厚度约为0.1 μm的镍层.镀镍修饰后,负极材料的电化学特性发生了明显变化,如极化电阻显著降低,使得水在负极材料上放电更加容易,改善了镍氢电池的充电行为.使用表面镀镍的负极材料后,镍氢电池的内部压强在正常充电与过充过程中都显著降低,这可能是因为镀镍层减缓了氢原子结合而变成氢气的过程;另外,镍氢电池的循环寿命也得到了延长.     

浸锌前处理对镁合金化学镀镍的影响

研究了浸锌前处理对镁合金化学镀镍的影响。通过单因素试验,研究了硫酸锌、氟化钠、碳酸钠、焦磷酸钠对化学镀镍层的影响。得到最优浸锌配方为:ZnSO_4·7H_2O 30g/L,Na_2CO_34g/L,Na_4P_2O_7·10H_2O 115g/L,NaF 5g/L,温度65℃,时间10min。在最优浸锌配方下得到的化学镀镍层较厚,均匀平滑,呈胞状结构。由极化曲线得出化学镀镍层的自腐蚀电流密度比基体的小,耐蚀性提高。     

激光诱导ABS塑料表面化学镀镍–磷–铜合金及其电磁遮蔽性能

先在ABS塑料表面涂覆10 g/L NiSO_4·6H_2O+40 g/L NaH_2PO_2·H_2O混合溶液进行预活化,再采用光斑直径为1 mm和波长为450 nm的激光(功率1 W)在5 mm/s的速率下进行活化,最后在以下条件下化学镀Ni–P–Cu合金:Ni SO_4·6H_2O 28 g/L,CuSO_4·5H_2O 0.04 g/L,NaH_2PO_2·H_2O 20 g/L,乳酸20 g/L,CH_3COONa·3H_2O 15 g/L,硫脲0.9 mg/L,pH 5,温度80°C,时间30 min。激光活化后的ABS塑料表面形成了一层具有催化作用的活性镍微粒。随后化学镀所得Ni–P–Cu合金镀层均匀、致密,与基体间结合良好,电磁屏蔽性能满足军工技术的要求。     

金刚石表面镍镀覆量对电镀金刚石线锯性能的影响

先对金刚石进行化学镀镍,得到增重率分别为5%、10%、20%、30%、45%和60%的镀镍金刚石。随后以直径120μm的镀铜圆柱形琴钢丝作为基体,采用氨基磺酸镍为主盐的镀液(由80 g/L Ni(NH_2SO_3)2·4H_2O、30 g/L NiCl_2·6H_2O、3 g/L H_3BO_3和0.1 g/L十二烷基硫酸钠组成)依次进行预镀(1μm)、上砂镀(6μm)和加厚镀(6μm)。其中上砂镀是采用镀镍金刚石作为第二相进行镍-金刚石复合电镀。结果表明,选用增重率为30%的金刚石磨粒进行上砂镀时,所得金刚石线锯的表面形貌最佳,磨粒的沉积密度最高,切割性能最优。     

电镀金刚石线锯氨基磺酸盐预镀镍工艺

采用由500 g/L Ni(NH_2SO_3)_2·4H_2O、30 g/L H_3BO_3和30 g/L NiCl_2·6H_2O组成的镀液对高碳钢丝预镀镍,以制作晶体硅太阳能电池片切割用电镀金刚石线锯。研究了镀液pH、温度和电流密度对预镀镍层表面形貌、结合力和抗拉强度的影响。得到较优的预镀工艺条件为:pH4.5,温度55°C,电流密度3.5A/dm~2。该条件下所得预镀镍层细致、平整,与母线结合良好,抗拉强度达3 403.5 MPa。     

脉冲电镀Ni-Cr-Mn合金镀层的研究

利用脉冲电镀方法在Q235钢表面制备Ni-Cr-Mn合金镀层。镀液组成及工艺条件为:NiSO_4·6H_2O 0.15mol/L,CrCl_3·6H_2O 0.25mol/L,MnSO_4·H_2O 0.5mol/L,柠檬酸钠0.35mol/L,NH_4Br 15g/L,NaCl 10g/L,尿素10g/L,硼酸15g/L,十二烷基硫酸钠0.1g/L,添加剂适量,pH值2.0~3.2,温度20~60℃,电流密度5~17A/dm~2,占空比20%,频率1 000Hz,时间30min。在温度40℃、pH值2.6、电流密度13A/dm~2的条件下,得到的Ni-Cr-Mn合金镀层的耐蚀性最好。与Ni-Cr合金镀层相比,Ni-Cr-Mn合金镀层的自腐蚀电位正移了0.07V,自腐蚀电流密度降低了约1个数量级,耐蚀性更优。     

氨基乙酸对硫酸盐体系电镀镍?铁合金的影响

在由300 g/L NiSO_4·6H_2O、40 g/L NiCl_2·6H_2O、0.75 g/L FeSO_4·7H_2O、30 g/L H_3BO_3、8 mg/L十二烷基磺酸钠组成的Ni–Fe合金电镀液(pH=4.2)中,研究了氨基乙酸(0.00～0.60 g/L)对其稳定性及从中所得镀层性能的影响。结果表明,氨基乙酸可与Fe~(2+)配位,抑制Fe~(2+)的氧化,提高镀液稳定性。当氨基乙酸质量浓度为0.20 g/L时,镀液的稳定性最好,镀层的耐蚀性较好。     

专利实例

电镀镍及其合金两则　2 0 0 35 0 1 无硼酸镀镍电解液一种无硼酸的镀镍电解液组成如下 :Ni SO4·6H2 O 2 0 0～ 360 g/L;Ni Cl2 · 6H2 O 30～ 90 g/L;Ni3 ( C6H5O7) 2 · 1 4H2 O2 4～ 42 g/L;C6H8O7· H2 O1 2～ 2 1 g/L;以水为溶剂。溶液的 p H值为 3～ 5。(日本专利 ) JP2 0 0 1 1 72 790 - A2 ( 2 0 0 1 - 0 6- 2 6)2 0 0 35 0 2 　　保护性 Ni- W合金镀层电解液提出了获得高耐蚀性 Ni- W合金镀层的方法和电解液。电解液组成和工艺条件如下 :硫酸镍 2 5～35 g/L;氯化镍 3～ 5 g/L;钨酸钠 8～ 5 0 g/L;柠檬酸钠 2 5～ 1 5…     

电镀镍–钨–磷合金在海上平台输水管道系统中的应用

以海上平台输水管道系统用A106钢为基体电镀Ni–W–P合金。镀液组成和工艺条件为:NiSO_4·6H_2O 100~200 g/L,Na_2WO_4·2H_2O 10~100 g/L,H_3PO_3 10~50 g/L,自制YC-5202添加剂10~40 m L/L,电流密度1~10 A/dm~2,pH 2~8,温度40~80°C。研究了热处理温度对合金镀层微观结构和显微硬度的影响,并表征了合金镀层的微观形貌、结合力、耐中性盐雾腐蚀、耐H_2S腐蚀和抗冲蚀性能。随热处理温度升高,镀层由非晶态转变为晶态,显微硬度先升高后降低。Ni–W–P合金镀层表面平整、致密,结合力良好,经720 h中性盐雾试验后的保护等级为10级,经168 h H2S腐蚀试验后的平均腐蚀速率为0.007 6 mm/a,仅发生轻度腐蚀;在冲蚀试验中的损耗速率为0.656 mg/(h·cm~2),比基材的损耗速率低70%。     

抗坏血酸对硫酸盐体系镍–铁合金镀液稳定性的影响

研究了抗坏血酸对硫酸盐体系电镀Ni–Fe合金镀液稳定性的影响,镀液(pH=4.2)组成为:NiSO_4·6H_2O 300 g/L,NiCl_2·6H_2O40 g/L,FeSO_4·7H_2O 0.75 g/L,H_3BO_3 30 g/L,十二烷基磺酸钠8 mg/L,抗坏血酸0.00~0.15 g/L。结果表明,抗坏血酸可抑制镀液中Fe~(2+)的氧化。当抗坏血酸质量浓度为0.10 g/L时,镀液的稳定性最好,镀层的耐蚀性得到提高。