镍钴合金电沉积中硫酸钴影响的探讨

电沉积镍层硬度低,耐磨性差,在瓦特型镀镍液中加入硫酸钴可以提高镀层的抗热性能、耐蚀性能和韧性.采用硫酸盐电解液电沉积镍钴合金,研究了电解液中硫酸钴浓度与镀液分散能力、深镀能力的关系及其对镀层显微硬度、孔隙率和内应力的影响.同时,利用扫描电子显微镜分析了沉积层的表面形貌.结果表明:随着镀液中硫酸钴浓度的增大,镀液的分散能力下降,深镀能力升高;镀层显微硬度显著提高,内应力和孔隙率也有所增加.镍钴合金沉积层比纯镍镀层更细致、结晶均匀.     

电沉积Ag/纳米金刚石复合镀层及其性能

采用复合电沉积制备了Ag/纳米金刚石复合镀层,研究了沉积条件对镀层组成的影响,所得最佳沉积条件为阴极电流密度jk=8mA/cm2、搅拌速度n=400r/min和镀液中纳米金刚石粉体浓度为10g/L。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和能谱分析(EDS)表征了Ag/纳米金刚石复合镀层的表面形貌、组成和结构。结果表明,复合镀层具有复相结构,金刚石颗粒在镀层中分布较均匀,质量含量最高达到9wt%。显微硬度和电阻测试表明,随着Ag/纳米金刚石复合镀层中金刚石含量增加,复合镀层显微硬度显著增大;电阻率呈增加趋势。在5.0wt%Na2SO4溶液的Tafel实验说明,Ag/纳米金刚石复合镀层比Ag镀层具有更好的耐腐蚀能力。Ag/纳米金刚石复合镀层具有较好的结合力,外观呈亚光银。     

镍-金刚石复合镀工艺条件的优化

为进一步了解各因素对复合镀镍-金刚石的影响,采用正交试验方法对镍-金刚石复合电镀工艺进行了研究,探讨了金刚石浓度、分散剂用量、电流密度、搅拌速度、超声频率对镀层中金刚石含量、镀层显微硬度和厚度的影响,确定了最佳工艺条件,并利用扫描电镜、能谱仪和硬度测试仪测试了最佳工艺所得镀层的形貌和性能。结果表明:50 g/L金刚石,8%分散剂,电流密度8 A/dm2、搅拌速度70 r/min和超声频率80 kHz下,所得镀层中金刚石的平均含量可达63.13%,镀层硬度可达1 927 HV。     

铬-纳米金刚石复合镀影响因素的研究

在对市售纳米金刚石进行适当的机械化学改性、分散及分级,制得粒度分布在150nm 以内、浓度可调、分散稳定、不含污染镀液成分的复合镀用纳米金刚石悬浮液的基础上,研究了工艺条件、纳米金刚石粒度和表面状态、镀液中添加表面活性剂对铬-纳米金刚石复合镀镀层性能的影响。结果表明,常规硬铬电镀工艺同样适合于铬-纳米金刚石复合镀;纳米金刚石团聚体解聚、粒度分布均匀和在镀液中稳定分散是得到高性能镀层的前提条件;颗粒能否在阴极粘附足够长的时间形成强吸附是颗粒沉积的关键,标准镀液中加入纳米金刚石镀层显微硬度反而降低,添加表面活性剂镀液中的复合镀层晶粒明显细化、显微硬度提高可达35%。     

电镀镍磷合金工艺初探

电镀镍磷与化学镀镍磷相比具有沉积速度快、镀液温度低、稳定性高、可以镀厚镀层、成本低等优点,但与常规电镀相比镀液和镀层性能不稳定,电流效率低.对几种电镀镍磷合金镀液进行比较,通过中性盐雾试验,全浸泡腐蚀试验,镀层孔隙率、结合力和硬度测试,得到溶液的主要成分为硫酸镍、氯化镍、次亚磷酸钠、硼酸、氟化钠,并研究了次亚磷酸钠的含量和阴极电流密度对镀层硬度和耐蚀性的影响.结果表明,随着次亚磷酸钠含量的增加,镀层的耐蚀性增加,当次亚磷酸钠含量为50 g/L、电流密度为5 A/dm2时,镀层的硬度最高(492 HV);镀层中磷的含量为12.1%,沉积速度为54 μm/h,热处理后硬度可达916 HV.使用次亚磷酸盐型镀液,镀层结晶细致、光亮、结合力好、硬度高、沉积速度快.     

Ni-α-Al2O3纳米复合电镀工艺的优选及镀层的硬度和耐蚀性

为了提高Ni-Al2O3纳米复合电镀层的硬度和耐蚀性,以正交试验对镀液温度、电流密度、α-Al2O3纳米粒子质量浓度等因素进行了优选,采用扫描电镜、能谱仪、硬度仪及电化学工作站分别研究了镀层的微观形貌、能谱、硬度和耐蚀性。获得了最优工艺条件:镀液温度65℃,阴极电流密度2 A/dm2,Al2O3加入量为10g/L;在此工艺条件下所得Ni-α-Al2O3纳米复合镀层晶粒细小、表面平整、光滑,显微组织致密、均匀,镀层的硬度及耐蚀性比纯镍镀层均有显著提高。     

三价铬硫酸盐体系快速电沉积可行性探讨

三价铬镀铬是替代六价铬镀铬理想的清洁生产工艺.研究了电流密度、电镀时间和不同基体金属对三价铬硫酸盐镀液中快速镀铬的影响.结果表明:采用三价铬硫酸盐镀液在铜、镍和低碳铜基体上进行快速镀铬都可得到表面连续致密、结构为非晶态的铬镀层,镀速在铜基体上比在镍和低碳钢基体上快很多;电流密度10 A/dm2下电镀10 s,铜基体上可得到0.40μm以上的铬镀层,平均镀速可达2.50μm/min;镍和低碳钢基体上只能得到0.10μm的铬镀层,平均镀速为0.50 μm/min;快速镀铬的电流效率与电流密度有关,电流密度为10～12 A/dm2时可达25.0%以上;三价铬硫酸盐镀液长时间连续快速镀铬时镀液体积明显减少、pH值降低.     

铝合金Ni-Co-P合金电镀工艺优化

在铝及其合金表面沉积Ni或Ni基合金,可以提高基体表面的硬度和耐磨性.通过正交试验,研究了铝硅合金基体上电镀Ni-Co-P镀层的工艺,得到了电流密度、镀液温度、pH值、电镀时间、镀液成分对镀层厚度、硬度、成分和沉积速率的影响规律,同时,还考察了镀层的耐磨性.结果表明:延长电镀时间、提高镀液温度和pH值时,镀层厚度和镀层硬度均增大;提高电流密度时,镀层厚度增大,但镀层硬度减小.提高电流密度、升高温度和提高pH值时,沉积速率增大.     

无镍枪色锡-钴合金电镀工艺

为了节约镍资源及降低传统枪色电镀产品的毒性,开发了一种无镍枪色锡-钴合金电镀工艺:采用焦磷酸盐体系并添加光亮剂直接在铜片表面进行锡-钴合金电镀。探讨了镀液组成、温度、pH值及电流密度对镀层外观、镀液稳定性的影响,确定了其最佳工艺参数:250.0 g/L焦磷酸钾,20.0 g/L硫酸亚锡,15.0 g/L硫酸钴,0.6 g/L光亮剂1,2.0 g/L光亮剂2,3 mL/L 25%氨水,温度45℃,pH值8.5,电流密度0.5 A/dm2,施镀时间3 min。该工艺所得镀层颜色呈枪色,均匀致密,附着力好,且镀液稳定。     

Ni—a-Al2O3纳米复合电镀工艺的优选及镀层的硬度和耐蚀性

为了提高Ni-Al2O3纳米复合电镀层的硬度和耐蚀性,以正交试验对镀液温度、电流密度、a-Al2O3纳米粒子质量浓度等因素进行了优选,采用扫描电镜、能谱仪、硬度仪及电化学工作站分别研究了镀层的微观形貌、能谱、硬度和耐蚀性。获得了最优工艺条件：镀液温度65℃,阴极电流密度2A／dm2,Al2O3加入量为10g／L;在此工艺条件下所得Ni-a-Al2O3纳米复合镀层晶粒细小、表面平整、光滑,显微组织致密、均匀,镀层的硬度及耐蚀性比纯镍镀层均有显著提高。     

Ni-纳米TiO2复合电镀层的制备与性能研究

用电镀的方法制备出Ni-纳米TiO2复合电镀层,讨论了表面活性剂、阴极电流密度、搅拌速率等对复合镀层硬度的影响并分析了纳米TiO2的加入对复合镀层硬度、耐蚀性的影响情况.结果表明,与纯镍镀层相比,Ni-纳米TiO2复合电镀层的硬度可提高90～190 HV;添加阳离子表面活性剂分散纳米TiO2所得复合镀层硬度最高,说明阳离子表面活性剂有利于纳米TiO2-Ni复合电沉积.浸泡试验表明,在硝酸溶液中复合镀层的腐蚀速率高于纯镍镀层的腐蚀速率,但远低于未镀覆钢板的腐蚀速率;极化曲线表明,与纯镍镀层相比,复合镀层的自腐蚀电位没有显著提高.说明在复合镀层中添加纳米TiO2不能改善其耐蚀性.     

Q235钢表面Ni-Cr电镀层的组织及性能

为提高Q235钢的表面防护性能,对其进行表面电镀Ni-Cr处理,并采用正交试验对电镀Ni-Cr工艺进行优化。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和激光共聚焦显微镜(OM)分别对镀层进行物相表征和形貌观察,利用显微硬度计、磨粒磨损机和电化学工作站对镀层硬度和耐蚀性进行研究。结果表明:以镀层沉积速率为指标,正交试验所得电镀Ni-Cr优化工艺为柠檬酸钠含量30 g/L,镀液pH值3.0,电流密度20 A/dm~2,电镀温度35℃,镀层沉积速率可达40.17μm/h;Ni-Cr镀层相结构由γ-Ni和Cr_(1.22)Ni_(2.88)组成;镀层表面平整,表面形貌为密集球形颗粒;与基体相比,正交试验所得Ni-Cr镀层硬度提高了81.62~649.08 HV_(2N),磨损率减少了9.14~29.99mg/cm~2,自腐蚀电位提高了2.05~121.28 mV。     

脉冲电沉积法制备Al基Pb—WC—Ce02复合惰性阳极

为了制备性能优良的Al基Pb—WC—CeO：惰性阳极材料,考察了WC、CeO：颗粒浓度对阴极极化的影响,正向脉冲参数、温度和搅拌对沉积速率以及复合镀层表面形貌的影响,并研究了其在锌电解液中的耐蚀性能,确定了脉冲电沉积制备Al基Pb-WC-C02复合镀层的最佳工艺条件：基础镀铅液中添加40g／LWC（粒径1斗m）,30g...     

电沉积条件对Fe-Ni-P合金沉积的影响

为促进Fe-Ni-P合金电沉积层在信息存储材料和屏蔽材料中的应用,研究了pH值、电流密度等工艺条件对合金沉积速度、组成、表面形貌和结构的影响.结果表明:当镀液主盐物质的量比Fe/Ni=5/5时,随pH值从2.0增加到4.0,镀层中Fe原子分数从6.92%增加到64.47%,Ni从61.03%下降到8.07%,P从32.05%下降到27.46%;随电流密度从20 mA/cm2增加到50 mA/cm2,镀层中Fe原子分数从2.49%增加到63.15%,Ni从55.99%下降到13.50%,P从41.52%下降到23.35%.用X射线衍射和扫描电镜研究了镀层的结构和表面形貌,试验表明,所有镀层均呈非晶态结构,受工艺条件影响较小;随pH值从2.0增加到4.0,镀层表面的圆形颗粒粒径逐渐增大.     

Young's modulus of electroplated Ni thin film for MEMS applications

The Young's modulus of an electroplated nickel (Ni) thin film suitable for microelectromechanical applications has been investigated as a function of process variables: the plating temperature and current density. It was found that the Young's modulus is approximately 205 GPa at plating temperatures less than 60 °C, close to that of bulk Ni, but drastically drops to approximately 100 GPa at 80 °C. The inclusion of ammonium and sulphate ions by hydrolysis is believed to be responsible for the sharp drop. The Young's modulus of 205 GPa is for a Ni film plated at J=2 mA/cm² and it decreases to 85 GPa as the plating current density is increased to 30 mA/cm². The results imply that at low current density, the plating speed is slow and there is sufficient time for the as-plated Ni atoms to rearrange to form a dense coating. At high currents, the plating speed is high, and the limited mass transport of Ni ions leads to a less dense coating.     

离心高速电沉积Ni-SiC复合镀层的研究

利用自制的离心高速电沉积实验装置,研究了镀液温度、镀液pH值、电流密度、镀液中SiC浓度和阴极旋转速度对Ni-SiC复合镀层中SiC含量的影响;同时还对镀层中SiC微粒的分布情况及镀层的性能进行了研究。结果表明:温度、电流密度、镀液中的SiC含量及阴极旋转速度对镀层中复合粒子的含量有显著的影响,而pH值对镀层中SiC含量影响不大。利用离心高速电沉积方法能够制备出高体积分数的、微粒分布均匀的Ni-SiC复合镀层。所制备的高体积分数的Ni-SiC复合镀层硬度和耐磨性能优于普通槽镀镀层。     

纳米金刚石复合镀层制备工艺的研究

纳米金刚石复合镀层具有金刚石和纳米颗粒的双重特性,应用前景广阔.采用复合电镀法制备了Ni-纳米金刚石复合镀层,考察了阴极电流密度、镀液pH值以及搅拌强度对纳米复合镀层显微硬度的影响,并分析了Ni-纳米金刚石复合镀层的共沉积过程.结果表明,选择适当的共沉积工艺参数,可以制备出同底材结合牢固,金刚石微粒弥散较均匀的高硬度纳米复合镀层,基质Ni中金刚石粒子的含量与镀面的机械俘获粒子的能力有关.     

甘氨酸对电镀镍层性能的影响

目前,国内将甘氨酸作为镀镍添加剂的研究很少。将甘氨酸作为镀镍液添加剂,研究了不同甘氨酸浓度对镀镍层微观形貌、显微硬度、耐磨性、阴极极化曲线的影响。结果表明:加入适量甘氨酸,可以得到表面结构细致平整的镀镍层。镀镍层的显微硬度随甘氨酸的浓度增加而增大。甘氨酸加入量小于3 g/L时,镀层的耐磨性随甘氨酸加量的增大而提高;镀层的磨损机理为磨粒磨损;但当甘氨酸浓度继续增加到4 g/L时,磨损过程中出现了镀层局部剥落现象,镀层的耐磨性下降。甘氨酸浓度的增加会增大镍电沉积的阴极极化程度。甘氨酸改善镀层表面形貌、提高镀层硬度的作用应该与其在镍沉积过程中增大阴极极化的能力有关。     

Cr-Fe-ZrO2复合镀工艺效果探讨

目前,国内外尚未见有关Cr-Fe-ZrO2复合镀层制备的报道。介绍了Cr-Fe-ZrO2复合镀的工艺技术,研究了阴极电流密度、镀液温度、镀液pH值及电沉积时间对复合镀层厚度和外观的影响。利用扫描电镜观察了镀层的表面形貌,用能谱分析了复合镀层的成分,测试了复合镀层与基体的结合力和耐蚀性能。结果表明:当阴极电流密度为14 A/dm2、镀液温度为25℃、pH值为2.0、电沉积30 m in时,可以获得光亮、准镜面、厚度约7.5μm的复合镀层;镀层与基体结合良好,耐腐蚀性好;镀液稳定性较好,静置360 d后电镀的重现性能较好。     

Electroplating characteristics of eutectic Sn-Cu ions for micro-solder bump on a Si chip

The fabrication of fine bumps on a Si chip is an important issue due to the trend of smaller sized and multi-functioning electronics. In this study, a Sn-Cu near eutectic solder bump was fabricated by electroplating. A Si wafer was used as a substrate, while layers of the Under Bump Metallization (UBM) of Al/Cu/Ni/Au (400/300/400/20 nm in each) were coated onto the Si wafer by electron beam evaporation. The bumps on the UBM were plated by a direct current, and the bump size was 20 x 20 x 10 microm with a 50 microm pitch. Characteristics of the electroplated bumps were examined by XRD, EDS and EPMA. A polarization curve was established to find a potential range of electrodeposition of Sn-Cu. By plating with a reduction current density of 1 A/dm2 for 23 min, a near eutectic Sn-Cu bump was obtained. The bump height increased in current density, namely from 2.25 microm at 0.5 A/dm2 to 6.58 microm at 2 A/dm2 from 10 min of plating. In the electroplated state, a beta-Sn and Sn-Cu intermetallic compound (IMC) coexisted in the bumps. Cu3Sn and Ni3Sn4 IMCs were discovered by XRD analysis along the interface between the bump and the UBM.