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中低温化学镀镍工艺的新进展:加速催化法

放大字体  缩小字体发布日期:2012-04-16  浏览次数:687

加速催化法

 

    加入促进剂,能使次磷酸分子中氢和磷原子之间的键结合变弱,使氢在催化表面上更容易移动和吸附,从而提高金属析出的效率。常用的加速剂主要有2类,即有机添加剂和无机添加剂。有机添加剂包括琥珀酸、脂肪酸及巯基乙酸等,其作用机理是加速剂与配位剂一起形成有利于电子导通的混合配体配合物[l9]。无机添加剂最常见的是NaF,其作用机理为[20]:F半径小、电负性大,通过它在催化金属表面的吸附,并与同时吸附在金属表面上的H2P0-2相互作用,加速了H2P0-2中P-H键的断裂,从而加速了镍的沉积和氢的析出。由于F一易对设备造成腐蚀,其他的一价阳离子如NH+4、Li+、Na+和K+等,以及由这些离子组成的复合加速剂的研究也取得了较大进展。阳离子的加速机理被认为是它们影响了化学镀镍的阳极过程,能明显地增大阳极电流,即增大H,POl的氧化电流;也可认为这些添加剂是阳极去极化剂,可以促进H2P0-2的氧化,从而促进了镍的沉积。

 

    辽宁科技大学亢淑梅等人[21-22]以NaF作为加速剂,在中温的酸性条件下,采用正交试验方法得到了制备具有最佳耐蚀性的镀层的工艺条件为:镀液pH5.2,Ni2+与H2P0-2的摩尔比为0.48:l,复合配位剂为15 mL/L乳酸+5 mL/L丙酸,加速剂为0.4 g/L NaF。在此条件下,最高镀速可达l9.03μm/h,而且镀层在500℃条件下经热处理后,其腐蚀电流为2.166×10-5A,镀层耐蚀性良好。

 

    刘少友等人[23]以NaF作为加速剂进行中温化学镀镍研究。在施镀温度为62.7 ℃、pH为8.0、NaF质量浓度为6.3 g/L的条件下,平均镀速达到14.65 μm/h,且所得镀层光亮,镀层中磷的质量分数为7.8%~8.2%,镀层硬度为457 HV,镀液可循环利用7个周期,能满足生产的实际需要。

 

    梁平[24]研究了中温(70 ℃)条件下,氯化铵、氟化钠和有机物M等对N冲合金镀层沉积速率的影响,并对镀层的表面形貌、结合强度以及耐硝酸腐蚀性能等进行了考察。其研究结果表明:上述3种物质都可以作为镀液的加速剂,合理控制它们的比例所形成的复合加速剂可以使加速效果达到最佳状态,其镀速最高可达19.75 μm/h。而且此时的Ni-P镀层具有良好的表面质量、结合强度和耐蚀性。

 

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