為提高化學鍍鎳磷合金的裝飾性,在常規化學鍍鎳磷合金鍍液中加入組合光亮劑(由兩種鍍鎳中間體和無機鹽復配而成),獲得了全光亮化學鍍鎳磷合金層.研究了鍍液中光亮劑、硫酸鎳、次磷酸鈉、檸檬酸鈉、金屬雜質離子以及pH值和溫度對化學鍍鎳磷合金層外觀、耐蝕性和沉積速度的影響;檢測了有關性能.結果表明:所得化學鍍鎳磷合金鍍層的外觀(鏡面光亮的鍍層)、孔隙率、耐蝕性、硬度、沉積速度(可達15-20μm/h)結合力等性能優於常規化學鍍鎳磷合金鍍層.因而具有較高的套用推廣價值.
基本介紹
- 中文名:全光亮化學鍍鎳
- 外文名:full-bright electroless
工藝特點,鍍層特點,操作條件,配製溶液,設備需求,鍍液分析,操作要點,
工藝特點
循環壽命長,可達8-10個循環(Metal Turn Over),[循環含義為每升鍍液將全部鎳鍍出再補加到開缸時的鎳含量稱為一個循環,一個循環最少可沉積鍍層900dm2·μm];
最高鍍速可達20-22μm/h;
深鍍能力強、均鍍能力強,完全達到“仿型效果”;
硬度高、耐腐蝕能力強;
鍍層孔隙率低,10μm無孔隙;
耐磨性好,優於電鍍鉻;
可焊性好,能夠被焊料所潤濕;
電磁禁止性能好,可用於電子元件及計算機硬碟;
鍍層為非晶態,非磁性Ni-P合金
鍍層特點
磷含量:6-9%(wt);電阻率:60-75μΩ·cm;
密度:7.6-7.9g/cm3;熔點:860-880℃;
硬度:鍍態:Hv500-550(45-48RCH);
密度:7.6-7.9g/cm3;熔點:860-880℃;
硬度:鍍態:Hv500-550(45-48RCH);
結合力:有鋼上400MPa遠高於電鍍;
熱處理後:Hv1000;內應力:鋼上內應力低於7MPa
熱處理後:Hv1000;內應力:鋼上內應力低於7MPa
操作條件
原料及操作 | 單位 | 範圍 |
NICHEM2010全光亮化學鍍鎳(中磷)A | %(v/v) | 50 |
NICHEM2010全光亮化學鍍鎳(中磷)B | %(v/v) | 150 |
pH | 4.6-4.8 | |
溫度 | ℃ | 85-90(87) |
裝載量 | dm2/L | 0.5-2.5(1.5) |
時間 | 視厚度而定 | 視厚度而定 |
配製溶液
開缸時,在槽中加入所配溶液1/2的水。
加入加入5%的A和15%的B,機械攪拌均勻,配備過濾機過濾。
加入純水至所需近似體積。
加溫至88℃。
用氨水或硫酸調節pH值至4.6-4.8
補水至刻度線即可按工藝要求施鍍。
設備需求
項目要求
槽體 PP、PVC或高密度PE。
掛具 PP、PVC或316型不鏽鋼。確保工件在槽液中垂直,相鄰兩塊板間隔最小是10mm。
空氣攪拌主副槽要有適度、均勻的打氣攪拌。
循環每小時3-4個循環。
添加系統需要,加料泵材質為PVC、PP或PE,可耐強鹼。
過濾系統連續循環過濾,用10μm過濾棉芯或過濾袋。
抽風需要。
加熱系統需要。
鍍液分析
工作液的Ni標準濃度為6.0克/升,
Ni濃度的分析方法:用移液管取5ml工作液置於250ml的錐形瓶中,加入50ml去離子水,再加入10ml氨水(28%),搖勻,加入0.2克紫脲酸銨指示劑,搖勻,用0.05M的EDTA標準液進行滴定,終點為淺棕色變為淺紫色。以EDTA用量為準進行計算
計算方法為:補加A量=補加C量(ml)=(4.4-EDTA用量×0.29)×10×體積(L)
計算方法為:補加A量=補加C量(ml)=(4.4-EDTA用量×0.29)×10×體積(L)
也可查下表進行補加
EDTA用量(ml) | Ni濃度(g/L) | 補加A量ml/L | 補加C量ml/L |
15.17 | 4.4 | 0 | 0 |
15.06 | 4.36 | 2 | 2 |
14.95 | 4.33 | 4 | 4 |
14.84 | 4.3 | 6 | 6 |
14.73 | 4.27 | 8 | 8 |
14.62 | 4.24 | 10 | 10 |
14.51 | 4.21 | 12 | 12 |
操作要點
應經常測量鍍液中Ni2+的含量、溫度、PH值。保持在正常工作範圍並不出現較大的波動。
鍍槽材料:適當的不鏽鋼、高密度聚丙烯、有聚丙烯襯層的鋼或者別的耐熱耐酸的材料;有必要連續的陽極極化保護以避免自發沉積。
過濾:建議採用連續過濾,光亮鍍層要求採用5um過濾介質連續過濾,若連續過濾不可行,鍍液必須在工作期結束時冷卻,然後在下一個工作周期開始前用3um過濾介質。即使採用連續過濾,鍍槽、加熱器等設備也要定期用30%稀硝酸退除鎳層,再用清水沖洗,然後稀氨水或稀碳酸鉀溶液的去離子水沖洗。
攪拌:工件水平移動或潔淨無油的低壓空氣攪拌,空氣攪拌時,導管可採用下放有孔的聚丙烯管,孔徑約為2.5mm,使用低壓空氣(側面開口鼓風機)。
加熱:需用不鏽鋼或特氟龍材料:蒸汽加熱和電加熱均可。採用不鏽鋼先要鈍化處理,然後加以陽極保護,防止不鏽鋼加熱器鎳析出。加熱過程中應適當攪拌應避免鍍液局部過熱而導致鍍液翻槽。
PH值調整:PH值可通過添加50%稀氨水來升高,10%稀硫酸來降低。調整PH值時,應換毛補加的同時適當攪拌鍍液。新鍍液可採用較低的PH值和較低的溫度(PH值:4.6左右,溫度:86℃左右),隨著鍍液的不斷老化,PH值和溫度可逐步升高,這樣有利於獲得較平均的鍍速和磷含量。為了保持最佳的鍍速和允許補加,鍍液中Ni2+的含量應不低於4.0g/L,建議補加不要超過Ni2+開缸量的15%,若添加量超過15%,應在每次工作負載中逐步補加,補加時應應同時攪拌鍍液。
排氣:為保護工人的健康而建議使用。