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电镀镍一磷合金的研究进展

放大字体  缩小字体发布日期:2012-04-14  浏览次数:765

摘要:对电沉积镍一磷合金的工艺与性能进行了综述,包括镀液成分、镀覆条件、阳极组成等工艺条件的研究现状,并介绍了合金镀层的物相结构、非晶态与晶态之间的转化和不同成分的镀层的硬度、耐磨性、耐蚀性及影响这些性质的因素。

关键词:镍一磷合金;电镀;镀层

中图分类号:TQ153.2 文献标识码:A

引 言

当镀层中磷的质量分数超过8 时,镍~磷镀层是一种非晶态合金,具有高耐蚀、耐磨、可焊性、磁性屏蔽、高硬度、高强度、高导电性等优异的性能,已广泛应用于汽车、航空、计算机、电子、化工和石油等领域。近年来,由于环保的要求,以其它镀层代替铬镀层的技术越来越受到重视。镍一磷合金镀层经热处理后的硬度接近或超过硬铬镀层,并且电镀镍一磷合金镀层具有很多优点,在成本和性能方面代替硬铬镀层是可行的。目前用于制备镍一磷合金的方法有化学镀和电镀两种,电镀法与化学镀法相比具有很多优点,例如沉积速度快、镀液工作温度相对较低、镀液稳定性高、可制得更厚的镀层、成本较低等。本文综述了电镀镍一磷合金的研究进展。

1 镍一磷合金的制备工艺

 Et前,用于制备镍一磷合金的电镀一般有氨基磺酸盐、次磷酸盐和亚磷酸盐体系。总体来说,这些镀液通常是由镍源(硫酸镍、氯化镍、氨基磺酸镍等)、磷源(亚磷酸或次磷酸)、缓冲剂、络合剂及添加剂等组成。

1.1 镍源的影晌

研究表明,镀液中镍离子浓度低会导致沉积速度变慢,析氢严重。随着镍离子浓度的增加,一般阴极电流效率会随之增高,镀层质量得到改善。但镍离子浓度过高,镀层的沉积速度过快将导致镀层粗糙,镀层中磷的含量也会下降。所以镀液中的镍离子要保持在一合适的浓度范围内。对于不同的镍源,其阴离子也会对电镀产生影响。Brenner Al】 的研究表明,硫酸镍的加入将有利于提高阴极电流效率。余维平 一等认为,硫酸根可能会在阴极还原,使镀层中夹杂少量硫。

1.2 磷源的影响

次磷酸盐和亚磷酸是目前研究最多的两种磷源。有研究认为以次磷酸为磷源的镀液制得的镀层有更好的光亮度 ],张春丽等r4]认为采用次磷酸为磷源的镀液有更高的镀速以及镀层硬度。采用次磷酸盐为磷源的镀液,可以在较高的pH 下进行电镀,阴极的电流效率较高,但存在高pH下镀层中磷含量低的缺点。降低pH有利于磷含量的增加,但同时会使次磷酸根离子在阳极的氧化变得容易,生成亚磷酸根离子,影响镀液的稳定性。冯力群提出采用一种专门的处理方法使次磷酸钠和镍离子形成络合离子会提高镀液的稳定性[2]。也有学者指出,在次磷酸盐体系中加入氯化铵能够实现低温电镀(约4O注:本站部分资料需要安装PDF阅读器才能查看,如果你不能浏览文章全文,请检查你是否已安装PDF阅读器!

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