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电铸镍及镍合金的研究进展:电铸二元镍基合金-电铸镍铜合金

放大字体  缩小字体发布日期:2012-04-19  浏览次数:621

    镍铜合金是一种典型的无限固溶合金。镍和铜都是面心立方晶格,晶格常数相近,因此很容易固溶,能以任意组成形成合金。这种以任意组成形成的多种镍铜合金广泛应用于各种领域。典型的镍铜合金是含镍15%~30%的白铜与含镍60%~75%的蒙乃尔合金。在有色金属中,白铜是最富有延展性的金属,可加工性良好,耐腐蚀性、机械性能优良。蒙乃尔合金则是一种强度高于软钢、高温特性优良的材料,其可加工性、焊接性、耐腐蚀性也较优良[31]

 

    由于镍的标准电极电位为-0.23 V,而铜的标准电极电位为+0.34 V,相差近0.6 V;因此,要实现镍、铜的共沉积,就必须使用配合物镀液。常用的配合物有氰化物、柠檬酸盐、焦磷酸盐、硫代硫酸盐、酒石酸钾钠、草酸、醋酸、氨基乙酸等[6]。利用含硫酸镍、硫酸铜、柠檬酸钠及pH在3—4的镀液电镀,可获得高质量的镀层;在极低电流密度下镀层为黄(铜)色,高电流密度下镀层为白(镍)色[6]。从焦磷酸镀液中可得到较致密的固溶合金镀层,但在低电流密度下,铜明显地优先析出,加入硫代乙醇酸(TGA)可以有效地抑制铜的析出,并且可在很宽的电流密度范围内获得均匀的镍色镀层,即一种含镍较高的致密镀层[31]

 

    作为电铸镍铜合金层,要求含镍量高、物理性能好。若要提高镀液的电流效率,镀液需组成简单,稳定性好,便于管理和维护,废水易于处理。要求镀层外观均匀致密时,可以不光亮;但若要求镀层必须光亮,则在光亮底镀层上再镀一层镍铜合金即可[31]

 

    由于镍铜的共沉积较困难,文献[36]采用叠层电铸的方法得到了镍铜复合层:电铸镍约2 mm后再电铸铜至模腔所需总厚度。其工艺如下:母模一除油一导电膜(或脱模层)处理一电铸镍一活化一电铸铜一外形机械精整。电铸镍一铜组合工艺制模技术可节省镍的用量,降低电铸成本,缩短制模周期,便于模腔外形精整,经济效益明显。该技术已成功获得了应用。

 

    目前有关镍铜合金的试验研究还较少,但由于电铸镍铜合金具有优良的性能及很好的应用前景,其相关研究应用将会越来越受到人们的关注。

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