单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,6,.,3,.,1,概述,电镀镍的发展历史与瓦特型镀镍液,镀镍层的性质和用途,镀镍,液种类,第1页/共160页,6.3.1 概述电镀镍的发展历史与瓦特型镀镍液第1页/共,1,一、电镀镍的发展历史与瓦特型镀镍液,1843,年班特格尔镀镍,1861,年瓦特镀镍,二战后光亮、半光亮镀镍,双层镀镍,三层镀镍,复合镀镍再镀铬,第2页/共160页,一、电镀镍的发展历史与瓦特型镀镍液1843年班特格尔镀镍18,2,二、,镀镍层的性质和用途,颜色：银白色略带米黄色,密度：,8.9g/cm,3,原子量：,58.71,熔点：,1453,晶型结构：面心立方,具有铁磁性,第3页/共160页,二、镀镍层的性质和用途颜色：银白色略带米黄色第3页/共160,3,耐蚀性,镍与空气中的氧作用可形成保护性钝化膜而使镍具有良好的抗大气腐蚀性能,镍容易钝化，钝化后化学稳定性更高,常温下与空气、水都不发生反应，耐稀酸、稀碱、有机酸，但会受浓盐酸、稀硝酸、氨水、铵盐、氰化物的腐蚀,第4页/共160页,耐蚀性第4页/共160页,4,电化学性能,标准电极电位：,-0.25V,相对于铁基金属为阴极性镀层,镍镀层往往多孔，常作中间层或底层,40-50,微米,复合镀,SiC,BN,Al,2,O,3,ZrO,2,多层组合镀层,Cu/Ni/Cr,降低,孔隙率,提高硬度,提高耐磨性,第5页/共160页,40-50微米复合镀SiCBNAl2O3ZrO2多层组合镀层,5,腐蚀,第6页/共160页,腐蚀第6页/共160页,6,镀镍层的用途,作为防护,-,装饰性镀层的底层或中间镀层,镀镍层具有良好的抛光性,硬度高，用于需要硬度和耐磨性的场合,也用于电铸,塑料成型模具,热放射镀层,第7页/共160页,镀镍层的用途作为防护-装饰性镀层的底层或中间镀层第7页/共1,7,(,一,),、黑镍：常用于照相机零件、附件、建筑,五金，镀层内含有硫化镍，镀后涂漆,(,二,),、中间镀层及底镀层,第8页/共160页,(一)、黑镍：常用于照相机零件、附件、建筑第8页/共160页,8,缎面,第9页/共160页,缎面第9页/共160页,9,绒面,第10页/共160页,绒面第10页/共160页,10,(,三,),、用于制造电阻体,常用的是在陶瓷基体上进行的化学镀镍而获得,的电阻体,(,四,),、用于制造金属镜,(,五,),、用于电子和半导体元件的表面加工,(,六,),、电铸镍：例如唱片模板的制造,第11页/共160页,(三)、用于制造电阻体第11页/共160页,11,（凸版）,第12页/共160页,（凸版）第12页/共160页,12,(,七,),、用于,耐磨性,的复合电镀：分散微粒有,氧化物,（氧化铝、氧化锆、二氧化硅、二氧,化钛、三氧化钨）,碳化物,（碳化硅、碳化铬、碳化钨、碳化硼）,第13页/共160页,(七)、用于耐磨性的复合电镀：分散微粒有第13页/共160页,13,(,八,),、用于其他作用的复合电镀,可作为,自润滑,的分散粒子有二硫化铝、石墨、,氮化硼、氟化石墨、高分子氟化合物,作为,非粘接性,的分散粒子有氟化石墨、聚四,氟乙烯,第14页/共160页,(八)、用于其他作用的复合电镀第14页/共160页,14,镀镍液种类多，最多的为,瓦特镍,电解液大部分为,弱酸性电解液,碱性电解液主要有,焦磷酸盐体系,碱性含氨的镀镍液,三、,镀镍液种类,第15页/共160页,镀镍液种类多，最多的为瓦特镍焦磷酸盐体系碱性含氨的镀镍液三、,15,按镀液类型分：,瓦特型（硫酸盐氯化物型）,氯化物型,氯化铵型,氨基磺酸型,-,成本高,氟硼酸盐镀镍,-,镀厚镍,中性柠檬酸盐镀镍,-,锌压铸件,镀镍液分类,第16页/共160页,按镀液类型分：镀镍液分类第16页/共160页,16,焦磷酸盐镀镍,碱性含氨的镀镍,镀黑镍,闪镀镍型,醋酸镍型,全硫酸盐镀镍,第17页/共160页,第17页/共160页,17,按镀液酸碱性分：,酸性镀液,碱性镀液,第18页/共160页,按镀液酸碱性分：第18页/共160页,18,按镀镍层的装饰性：,普通镀镍（暗镍）,半光亮镀镍,全光亮镀镍,第19页/共160页,按镀镍层的装饰性：第19页/共160页,19,按结构特征分：,单层镍,双层镍,多层镍,第20页/共160页,按结构特征分：第20页/共160页,20,按电镀工艺分：,一般镀镍,复合镀镍,高硫镍,高应力镍,第21页/共160页,按电镀工艺分：第21页/共160页,21,按用途分类：,一般装饰镀镍,硬镍,黑镍,消光镀镍,第22页/共160页,按用途分类：第22页/共160页,22,按镀镍沉积速度分：,一般镀镍,快速镀镍,第23页/共160页,按镀镍沉积速度分：第23页/共160页,23,镍和其它金属的合金,Ni-Co,Ni-Sn,Ni-P,Ni-Au,Ni-Ag,Ni-Pd,第24页/共160页,镍和其它金属的合金Ni-Co第24页/共160页,24,光,半,亮镀镍,光亮镀镍,镍封闭（复合镀镍）,高应力镍,高硫镍,黑镍,电铸镍,常见的电镀镍,溶液种类,普通镀镍,(,暗镍,),缎面镍,第25页/共160页,光半亮镀镍 光亮镀镍 镍封闭（复合镀镍）高应力镍高硫镍黑镍电,25,6,.,3,.,2,瓦特镀镍,工艺特点,电极反应,工艺规范,溶液的配制,工艺维护,第26页/共160页,6.3.2 瓦特镀镍工艺特点第26页/共160页,26,一、,工艺特点,瓦特镀镍使用硫酸镍，少量氯化物和硼酸为基础的溶液，用这种溶液镀出的镍镀层结晶细致，易于抛光，韧性好，耐蚀性比亮镍好，沉积速度高，镀层脆性小，与钢铁基体结合力好。镀液维护容易，操作简便，对厂房和设备的腐蚀小。,在这种溶液中加入添加剂可以直接镀出半光亮或光亮镍，溶液还具有相当好的整平能力，较少毛坯磨光和省去工序间抛光。,第27页/共160页,一、工艺特点 瓦特镀镍使用硫酸镍，少量氯化物和硼酸为基础,27,二、电极反应,阴极,阳极,Ni,2+,+2e,-,Ni,Ni-2e,-,Ni,2+,2H,+,+2e,-,H,2,2H,2,O-4e,-,4H,+,+O,2,第28页/共160页,二、电极反应阴极阳极Ni2+2e- NiNi-2,28,阳极材料,阳极用可溶性镍阳极,防止镍阳极钝化加入一定量的氯化物,铸造镍阳极,轧制镍阳极,普通电解镍板,含硫电解镍阳极,第29页/共160页,阳极材料阳极用可溶性镍阳极铸造镍阳极轧制镍阳极普通电解镍板含,29,溶液的组成及操作条件,瓦特型,硫酸镍,/(g/L),250-300,氯化镍,/(g/L),30-60,氯化钠,/(g/L),硼酸,/(g/L),35-40,硫酸钠,/(g/L),硫酸镁,/(g/L),12,烷基硫酸钠,/(g/L),0.05-0.1,pH,3-4,温度,/,45-60,阴极电流密度,/(A/dm,2,),1-2.5,三、工艺规范：,P120,预镀,180-220,10-12,30-35,20-30,30-40,5-5.5,20-35,0.8-1.5,第30页/共160页,溶液的组成及操作条件瓦特型硫酸镍/(g/L)250-300氯,30,硫酸镍,主盐,氯化镍,或,氯化钠,阳极活化剂,硼酸,pH,缓冲剂,硫酸钠、,硫酸镁,导电盐,12,烷基硫酸钠,防针孔剂,Ni(OH),2,胶体,第31页/共160页,硫酸镍主盐 氯化镍或阳极活化剂硼酸pH缓冲剂 硫酸,31,四、溶液配制,氰化钠温水溶解,1,温度,60,度,2,硫酸镍,氯化镍或氯化钠,热水溶解,近沸水溶解,硼酸,加水至接近所需体积，溶液温度保持,40-50,第32页/共160页,四、溶液配制氰化钠温水溶解1温度,光亮镍的稳定电势,第52页/共160页,3 、半光亮镀镍(含硫0.0030.005%)：P131,52,溶液的组成及操作条件,半光亮镍,1,硫酸镍,/(g/L),240-280,氯化镍,/(g/L),45-60,硼酸,/(g/L),30-40,冰醋酸,/(mL/L),1-3,1,、,4,丁炔二醇,/(g/L),0.2-0.3,香豆素,/(g/L),甲醛,/(mL/L),12,烷基硫酸钠,/(g/L),0.01-0.02,pH,4.0-4.5,温度,/,45-50,阴极电流密度,/(A/dm,2,),3-4,半光亮镀镍工艺规范,半光亮镍,2,280-300,30-40,35-40,0.6-1.0,0.3-0.5,0.15-0.30,0.15-0.20,0.1,3.8-4.2,55-60,3-4,冰醋酸的作用主要是抑制零件表面出现的点状腐蚀，并使表面光泽均匀细致。,第53页/共160页,溶液的组成及操作条件半光亮镍1硫酸镍/(g/L)240-28,53,单层镍：,基体,铜层,镍层,铬层,4,多层镍技术及其耐蚀性,孔隙率大,内应力大,第54页/共160页,单层镍：基体铜层镍层铬层4 多层镍技术及其耐蚀性孔隙率大,54,大阴极小阳极,普通组合镀层容易出现直达基体金属的黄色锈蚀物,第55页/共160页,大阴极小阳极普通组合镀层容易出现直达基体金属的黄色锈蚀物第5,55,多层镍的组合形式,多层镍的耐蚀性,多层镍中不同镍层的电镀工艺,第56页/共160页,第56页/共160页,56,（,1,）多层镍的组合形式,电镀两层镍：,铜,/,半光亮镍,/,亮镍,/,铬,第57页/共160页,（1）多层镍的组合形式电镀两层镍：第57页/共160页,57,两层镍：,基体,半光亮镍层,光亮镍层,铬层,铜层,含,S,量,0.0030.005%,；稳定电势,-60mV,含,S,量,0.040.08%,；稳定电势,-220mV,第58页/共160页,两层镍：基体半光亮镍层光亮镍层铬层铜层,58,注意：,镀层含硫量越高，稳定电势（腐蚀电势）越低或者说：“镍层的稳定电位随硫含量的增加而变负”。,第59页/共160页,注意：镀层含硫量越高，稳定电势（腐蚀电势）越低或者说：“镍层,59,对铁基体来说，半光亮镍与亮镍间的厚度比例为,4,：,1,；,对锌铸件基体来说，半光亮镍与亮镍间厚度比例为,3,：,2,；,实际生产时，双层镍的总厚度一般为,20-40,微米，半亮镍的厚度，通常是总镍层厚度的,60,-80,，双层镍表面镀覆的光亮铬层一般控制在,0.25,微米左右；,防护性能取决于半光亮镍与光亮镍层之间的层间电势差，,电势差,125,毫伏,，才能使腐蚀集中于亮镍层横向发展而保护钢铁基体，一般通过降低半光亮镍层含硫量的方法来增大层间电势差；,电镀双层镍注意事项：,第60页/共160页,电镀双层镍注意事项：第60页/共160页,60,为了保证两层镍间的结合力，在生产时，应注意以下几点：,(1),镀液要定期进行,净化,处理。这是因为镀液中添加剂不均匀，有有机杂质、金属杂质积累等因素，会助长镀层表面钝化或内应力增大，所以会使镀层结合力变坏。,(2),镀镍层表面在空气中和水洗时容易钝化使电镀双层镍层间的结合力下降，故在两次电镀之间应尽量减少镀件在空气中停留时间，并,简化中间水洗过程,，,零件可直接从半光亮镍槽进入亮镍槽。,第61页/共160页,第61页/共160页,61,(3),零件在空中移送时要极力防止镍层表面钝化，,应尽量使周围操作环境净化。,(4),在自动线上镀双层镍，在半光亮镍进入亮镍槽时，应,带电入槽,，以防产生双极性电极现象。手工操作时，在挂具进出槽时，,应减小电流,，这样可减轻双极性电极现象。,(5),绝对,不能将含硫的镀镍初级光亮剂带入,半亮镍槽中，否则会降低镍层之间的电位差。,第62页/共160页,(3)零件在空中移送时要极力防止镍层表面钝化，应尽量使周围操,62,+,电镀三层镍：,铜,/,半光亮镍,/,高硫镍,/,亮镍,/,铬,铜,/,半光亮镍,/,亮镍,/,镍封,/,微孔铬,铜,/,半光亮镍,/,亮镍,/,高应力镍,/,微裂纹铬,第63页/共160页,+电镀三层镍：第63页/共160页,63,铜,/,半光亮镍,/,高硫镍,/,亮镍,/,铬：,基体,半光亮镍层,光亮镍层,铬层,高硫镍层,铜层,含,S,量,0.0030.005%,；稳定电势,-60mV,含,S,量,0.040.08%,；稳定电势,-220mV,含,S,量,0.10.2%,；稳定电势,-300mV,第64页/共160页,铜/半光亮镍/高硫镍/亮镍/铬：基体半光亮镍层光亮镍层铬层高,64,注意：,腐蚀最先集中在高硫镍层,半光亮镍层：光亮镍层,1,：,1,第65页/共160页,注意：腐蚀最先集中在高硫镍层第65页/共160页,65,浸泡时间对瓦特型镀镍和光亮镀镍开路电极电势的影响,条件：,空气搅拌，,pH=2,的硫酸盐电解液,第66页/共160页,浸泡时间对瓦特型镀镍和光亮镀镍开路电极电势的影响条件：第66,66,种类,含硫量,稳定电势,半光亮镍,0.0030.005%,-60mV,光亮镍,0.040.08%,-220mV,高硫镍,0.10.3%,-300mV,半光亮镍、光亮镍、高硫镍含硫量,及稳定电势比较,第67页/共160页,种类含硫量稳定电势半光亮镍0.0030.005%-60mV,67,50-80mV,220-240mV,第68页/共160页,50-80mV220-240mV第68页/共160页,68,-60mV,-220mV,-300mV,第69页/共160页,-60mV-220mV-300mV第69页/共160页,69,电位差,厚度,调节,第70页/共160页,电位差调节第70页/共160页,70,（,2,）多层镍的耐蚀性,牺牲阳极型,腐蚀分散型,双层镍,高硫镍组合,镍封,高应力镍,第71页/共160页,（2）多层镍的耐蚀性牺牲阳极型腐蚀分散型双层镍高硫镍组合镍封,71,是指通过牺牲多层镍组合镀层中电势较负的镀层来延缓电势较正的镀层的腐蚀，从而使整个镀层的耐蚀性能得到提高。,牺牲阳极型：,第72页/共160页,牺牲阳极型：第72页/共160页,72,S,，,Br,，,Ni,半光亮镍,Br,，,Ni,全光亮镍,Tri,，,Ni,高硫镍,第73页/共160页,S，Br，Ni半光亮镍第73页/共160页,73,双层镍耐蚀机理示意图,层状,柱状,第74页/共160页,双层镍耐蚀机理示意图层状柱状第74页/共160页,74,第75页/共160页,第75页/共160页,75,亮镍,第76页/共160页,亮镍第76页/共160页,76,第77页/共160页,第77页/共160页,77,三层镍耐蚀机理示意图,第78页/共160页,三层镍耐蚀机理示意图第78页/共160页,78,第79页/共160页,第79页/共160页,79,腐蚀分散型：,微间断铬,是以适当的工艺，在铬层上形成大量数目的微孔隙或微裂纹，从而使腐蚀电流大大分散，以达到延缓腐蚀，使整个镀层体系的耐蚀性提高的目的。,第80页/共160页,腐蚀分散型：微间断铬 是以适当的工艺，在铬层上形成大量数,80,微孔铬,微裂纹铬,M.C.Cr,M.P.Cr,第81页/共160页,微孔铬微裂纹铬M.C.CrM.P.Cr第81页/共160页,81,获得微孔铬的方法,镍封,微孔数稳定，控制可靠、操作简单,镍封之后镀铬,微孔铬,第82页/共160页,获得微孔铬的方法镍封微孔数稳定，控制可靠、操作简单镍封之后,82,获得微裂纹铬的方法,在镀铬溶液中添加硒的化合物（,SeO,4,2-,）,镀铬后用热水处理,镀双层铬：第一层普通镀铬,0.25-0.35,微米,第二层复合镀铬,0.8-1.2,微米,在光亮镍层上闪镀高应力的薄镍层后，,再镀普通光亮铬,第83页/共160页,获得微裂纹铬的方法在镀铬溶液中添加硒的化合物（SeO42-）,83,微裂纹铬,单层式,双层式,PNS,式,改变镀铬工艺,高应力镍,（冲击镍 ）,普通光亮铬层上有,1-20,条,/cm,2,裂纹,微裂纹铬层上有,300-800,条,/cm,2,裂纹,第84页/共160页,微裂纹铬单层式双层式PNS式改变镀铬工艺 高应力镍普通光亮铬,84,镀液种类,孔隙,腐蚀电流,穿透速度,常规铬,少、粗,集中,快,常规铬与微孔铬微裂纹铬的比较,微孔铬,微裂纹铬,多、细,分散,慢,第85页/共160页,镀液种类孔隙腐蚀电流穿透速度常规铬少、粗集中快常规铬与微孔铬,85,全,半,高硫,第86页/共160页,全半高硫第86页/共160页,86,铜加速醋酸盐雾试验,T,T,三层镍,-,微孔铬,三层镍,-,微裂纹铬,双层镍,-,铬,单层镍,-,铬,三层镍,-,微裂纹铬,三层镍,-,微孔铬,双层镍,-,铬,单层镍,-,铬,第87页/共160页,铜加速醋酸盐雾试验TT三层镍-微孔铬三层镍-微裂纹铬双层镍-,87,第88页/共160页,第88页/共160页,88,第89页/共160页,第89页/共160页,89,第90页/共160页,第90页/共160页,90,第91页/共160页,第91页/共160页,91,电镀四层镍：,铜,/,半光亮镍,/,高硫镍,/,亮镍,/,镍封,/,微孔铬,第92页/共160页,电镀四层镍： 第92页/共160页,92,高硫镍,镍封,高应力镍,（,3,）多层镍中不同镍层的电镀工艺,第93页/共160页,高硫镍（3）多层镍中不同镍层的电镀工艺第93页/共160页,93,高硫镍（含硫量为,0.1,-0.3,，其厚度为,0.25-l,m,）,在普通镀镍槽中加入适当的含硫添加剂来实现,高硫镍,第94页/共160页,高硫镍（含硫量为0.1-0.3，其厚度为0.25-,94,溶液的组成及操作条件,高硫镍,硫酸镍,/(g/L),280-320,氯化镍,/(g/L),40-50,硼酸,/(g/L),35-45,苯亚磺酸钠,/(g/L),0.5-1.0,糖精,/(g/L),0.8-1.0,1,、,4,丁炔二醇,/(g/L),0.3-0.5,12,烷基硫酸钠,/(g/L),0.05-0.15,高硫镍的工艺规范,：,P135,第95页/共160页,溶液的组成及操作条件高硫镍硫酸镍/(g/L)280-320氯,95,溶液的组成及操作条件,高硫镍,pH,3-3.5,温度,/,40-50,阴极电流密度,/(A/dm,2,),3-4,电镀时间,/min,2-3,搅拌方式,空气搅拌或阴极移动,过滤方式,连续,镍层总厚度,25,微米,高硫镍,0.25-1,微米,半光亮镍层占总厚度的,50%,以上,第96页/共160页,溶液的组成及操作条件高硫镍pH3-3.5温度/40-50阴,96,高硫镍的工艺流程,前处理,(,除油、除锈,) ,阴极电解除油阳极电解除油二次水洗稀酸活化镀半光亮镍镀高硫镍镀光亮镍水洗,换挂具镀铬两次水洗干燥,第97页/共160页,高硫镍的工艺流程第97页/共160页,97,高硫镍注意事项：,在电镀三层镍时，要严防高硫镍镀液及光亮镍镀液进入半光亮镍槽中，否则将引起镀层耐蚀性降低，失去镀三层镍的意义。,添加剂应使镀层具有足够的延性，内应力小，添加剂不会被活性炭吸附。,镀液具有足够的稳定性。镀层表面要保持一定活性。,高硫镍不能镀得太厚，否则表面镀亮镍时表面容易发雾。,第98页/共160页,高硫镍注意事项：在电镀三层镍时，要严防高硫镍镀液及光亮镍镀液,98,第99页/共160页,第99页/共160页,99,也称复合镀镍。镍封闭工艺是在一般光亮镀镍电解液中加入固体非金属微粒（直径,0.5,微米）借助激烈搅拌，使之悬浮在溶液里，实现固相微粒与镍离子共同沉积，并均匀分布在金属组织中，在制品表面形成由金属镍和非金属固体颗粒组成的致密镀层，在这种镀层上沉积铬时，由于微粒不导电，所以微粒上无铬层沉积，从而得到微孔型的铬层。,镍封,镍封闭：,第100页/共160页,镍封镍封闭：第100页/共160页,100,镍封的工艺条件,：,P134,溶液的组成及操作条件,镍封,硫酸镍,/(g/L),300-350,氯化钠,/(g/L),10-15,硼酸,/(g/L),35-40,糖精,/(g/L),0.8-1.0,1,、,4,丁炔二醇,/(g/L),0.3-0.4,二氧化硅微粉,/(g/L),10-25,促进剂,/(g/L),适量,第101页/共160页,镍封的工艺条件： P134溶液的组成及操作条件镍封硫酸镍/(,101,溶液的组成及操作条件,镍封,pH,3.8-4.4,温度,/,50-55,阴极电流密度,/(A/dm,2,),2-5,电镀时间,/min,1-5,搅拌方式,强烈搅拌,镍封层厚度,0.2-2,微米,第102页/共160页,溶液的组成及操作条件镍封pH3.8-4.4温度/50-55,102,镍封作用,降低镀镍层的孔隙率和内应力,形成微孔铬,第103页/共160页,镍封作用降低镀镍层的孔隙率和内应力第103页/共160页,103,镍封镀层的微粒种类,Ni-SiO,2,Ni-Al,2,O,3,Ni-BaSO,4,Ni-,高岭土,Ni-,膨润土,Ni-,玻璃,Ni-,石英,Ni-,金刚石,Ni-,滑石粉,微粒厚度,0.02-0.5m,压缩空气搅拌,常用的微粒有硫酸盐、硅酸盐、氧化物、氮化物和碳化物等。,第104页/共160页,镍封镀层的微粒种类Ni-SiO2微粒厚度0.02-0.5m,104,镍封镀层的共沉积促进剂,EDTA,Al,2,(SO,4,),3,LB-5,第105页/共160页,镍封镀层的共沉积促进剂EDTA第105页/共160页,105,第106页/共160页,第106页/共160页,106,第107页/共160页,第107页/共160页,107,(1),镍封闭使用空气搅拌，并要合理排列送气孔，控制气流强度。,(2),镍封厚度,0.2-2m,，厚度过大易“倒光”,(3)pH,值通常控制在,3-5,之间，,pH,过高，嵌入镀层中的微粒显著减少，,pH,过低，嵌入镀层中的微粒过多，会造成镀层“倒光”影响外观。,镍封注意事项：,第108页/共160页,(1)镍封闭使用空气搅拌，并要合理排列送气孔，控制气流强度。,108,倒光,是指漆膜干后有光泽，但在很短时间（数小时至数周）内光泽就减退消失的现象。,失光,是指有光漆在固化成漆膜后没有光泽，或光泽不足的现象。,倒光与失光在现象上虽有差别，但产生的原因大致相同的。,第109页/共160页,倒光是指漆膜干后有光泽，但在很短时间（数小时至数周）内光泽就,109,(4),镍封镀层上沉积的普通光亮铬层，厚度,0.25-0.5m,，铬层太厚，超过微粒的粒径后，铬镀层会再一次连成片，称为“搭桥”，降低微孔密度，影响孔蚀效果。,第110页/共160页,(4)镍封镀层上沉积的普通光亮铬层，厚度0.25-0.5m,110,生产维护,阳极最好采用溶解性能较好的碳化镍、含硫镍板，采用阳极袋、阳极框,零件必须紧紧扣在挂具上，根据其几何形状确定其悬挂方式和位置,镀件入槽沉积镍封镀层之前，必须先开动搅拌设备，再通电,镀件镀完出槽时，必须将黏附在其表面的微粒和电镀液冲洗干净,第111页/共160页,生产维护阳极最好采用溶解性能较好的碳化镍、含硫镍板，采用阳极,111,镀件从亮镍槽中出来时，可以不经水洗，直接进入镍封镀槽，动作要快，移动时间要短，要求带电入槽,要注意排除电镀过程中的双极性现象，采用弹性挂钩,镍封溶液在使用数周后，需要进行大处理,第112页/共160页,镀件从亮镍槽中出来时，可以不经水洗，直接进入镍封镀槽，动作要,112,第113页/共160页,第113页/共160页,113,镍封溶液的配制,在光亮镀镍溶液中加入计算量的,共沉积促进剂,，充分搅拌,取计算量的,固体微粒,，先用少量温水、乙醇或丙酮等溶剂充分润湿，调成糊状，然后在激烈搅拌的情况下加入镀液。继续搅拌,1h,作用，使固体微粒在镀液中均匀悬浮，经短时间电解处理后，即可试镀,pH,控制在,3-4,，调节,10%H,2,SO,4,或稀,NaOH,或,NiCO,3,第114页/共160页,镍封溶液的配制在光亮镀镍溶液中加入计算量的共沉积促进剂，充分,114,第115页/共160页,第115页/共160页,115,注意,微孔铬的微孔数量不是越多越好,若微孔数达到,410,5,/cm,2,以上，则镀层的光亮度显著下降，甚至变成灰白色，这种现象称为“倒光”,微孔数,2 10,4,/cm,2,510,4,/cm,2,为宜,第116页/共160页,注意微孔铬的微孔数量不是越多越好第116页/共160页,116,微孔数目检查方法：,在微孔铬上进行硫酸盐酸性镀铜或化学接触镀铜,第117页/共160页,微孔数目检查方法：在微孔铬上进行硫酸盐酸性镀铜或化学接触镀铜,117,第118页/共160页,第118页/共160页,118,四层镍,汽车行业发展，对汽车轮圈外观，耐腐蚀提出更高要求，原三层镍已不能满足要求，因此必须镀四层镍，其在半光亮镍，高硫镍，亮镍上镀一层复合镍层，称为镍封闭,(,微孔镍,),，再镀普通铬,(,微孔铬,),，因此，而得到的装饰,-,防护性镀层，显著地提高了镀层的耐腐蚀性能，其原因在铬层表面生成大量肉眼不可见的微型纹或微孔，这些均匀地分布的微孔，由于腐蚀电流分散在整个镀层表面上，腐蚀电流密度大大降低，腐蚀速度也明显地减缓。,第119页/共160页,四层镍第119页/共160页,119,四层镍的工艺流程,前处理二次水洗阴极电解除油清洗阳极电解除油二次水洗稀酸活化镀半亮镍镀高硫镍镀光亮镍镍封二次水洗换挂具,换挂具镀铬两次水洗干燥,第120页/共160页,四层镍的工艺流程第120页/共160页,120,注意,在电镀四层镍时，严防将镍封镀液带入其他镀液中，否则将引起镀层耐腐蚀性及表面外观质量变差，失去镀四层镍意义。,第121页/共160页,注意在电镀四层镍时，严防将镍封镀液带入其他镀液中，否则将引起,121,钢铁基体上最佳防护组合,氰化铜酸性光亮铜半光亮镍高硫镍光亮镍镍封铬,第122页/共160页,钢铁基体上最佳防护组合氰化铜酸性光亮铜半光亮镍高硫镍,122,高应力镍：,在光亮镀镍层上再镀一层应力很高且结合力良好的薄镍层，然后，在标准镀铬槽中镀铬，因高应力镍层应力大龟裂成微裂纹，铬层也相应呈微裂纹状。,高应力镍,：,P136,第123页/共160页,高应力镍： 高应力镍：P136第123页/共160页,123,高应力镍的工艺流程,：,P136,溶液的组成及操作条件,高应力镍,氯化镍,/(g/L),220-250,乙酸钠,/(g/L),60-80,异烟肼,/(g/L),0.2-0.5,pH,4.5-5.5,温度,/,30-35,阴极电流密度,/(A/dm,2,),4-8,电镀时间,/min,2-5,搅拌方式,空气搅拌,裂纹数,/(,条,.cm,-2,),250-800,第124页/共160页,高应力镍的工艺流程：P136溶液的组成及操作条件高应力镍氯化,124,高应力镍电解液的主盐多采用氯化镍，也可部分采用硫酸盐，为了使镀层有高的应力，常使用多种有机添加剂。,第125页/共160页,高应力镍电解液的主盐多采用氯化镍，也可部分采用硫酸盐，为了使,125,微裂纹数目检查方法：,在微裂纹铬上进行铬酸阳极处理或硫酸铜阴极电解处理,将镀层放大,100-200,倍观察微裂纹数目应该在,300-800,条,/cm,2,第126页/共160页,微裂纹数目检查方法：在微裂纹铬上进行铬酸阳极处理或硫酸铜阴极,126,镍镀层要求,要求镀层细致、均匀、结合牢靠、不起皮、不起泡。,对于普通镀镍层，要求厚度必达到一定的要求。,光亮镀镍，要求亮度均匀，不允许“起花”现象。,多层镍，主要考核各镀层之间的结合力一定要好，绝不允许起壳、脱皮现象，同时还要保证各层应有的厚度，以达到抗腐蚀能力的要求。,第127页/共160页,镍镀层要求 要求镀层细致、均匀、结合牢靠、不起皮、不起泡,127,6.3.4,镀镍液中杂质的去除方法,有机杂质会使镍镀层乌亮、结合力明显降低,电镀镍层表面出现黑点和灰黑色有可能受到金属杂质的污染，尤其是受到铅杂质的污染可能性更大。,第128页/共160页,6.3.4 镀镍液中杂质的去除方法有机杂质会使镍镀层乌,128,杂质,的影响及去除方法,大多数电镀镍加工厂家对镀镍液的大处理均采用加,双氧水或高锰酸钾,进行氧化处理，以去除镀液中的有机物和添加剂的分解杂质。,低电流密度电解,碱化法去除杂质,酒石酸或柠檬酸作掩蔽剂,去杂水,除铁剂,第129页/共160页,杂质的影响及去除方法大多数电镀镍加工厂家对镀镍液的大处理均采,129,双氧水一活性炭净化处理,采用双氧水一活性炭净化处理光亮镀镍溶液是行之有效的大处理方法之一。在搅拌下缓慢地加入双氧水,2-4mL/L(,加入前先稀释,5-10,倍，以利于发挥其作用，减少损耗,),，继续搅拌,1h,，使溶液中的二价铁离子氧化成三价铁离子，有机杂质存在时也易被氧化，容易被活性炭吸附。,加温至,70,，使残余双氧水分解，以免光亮剂遭到破坏。,在搅拌下加入,稀的氢氧化钠或,氢氧化镍或碳酸镍,，提高,pH,至,5.5-6,，使三价铁离子形成氢氧化铁沉淀。,2Fe,2+,HO,2H,+,2Fe,3+,2HO,第130页/共160页,双氧水一活性炭净化处理采用双氧水一活性炭净化处理光亮镀镍溶液,130,碱化法去除杂质,将镀液的,pH,值提高到,6,左右，使铜、铁、锌等异金属杂质成为氢氧化物,Me(OH)n,的形式沉淀，再经过滤除去。,第131页/共160页,碱化法去除杂质将镀液的pH值提高到6左右，使铜、铁、锌等异金,131,除杂剂也分两大类：,一类是选择性化学沉淀剂，与杂质金属离子形成较大颗粒的化合物，使之产生沉淀；,另一类是选择性的螯合剂，与金属杂质形成螯合物，并且与镍在镀层中共沉积。,除杂剂法去除金属杂质,第132页/共160页,除杂剂也分两大类：除杂剂法去除金属杂质第132页/共16,132,镀镍溶液中杂质的去除,铜杂质,少量,：,电解法,、掩蔽剂,较多,：,亚铁氰化钠化学,法,2Cu,2,Na,4,Fe(CN),6,Cu,2,Fe(CN),6,十,4Na,第133页/共160页,镀镍溶液中杂质的去除铜杂质少量：电解法、掩蔽剂较多：亚铁氰化,133,锌,杂质,少量,：,电解法,、掩蔽剂,较多,：,CaCO,3,NaOH,联合高,pH,值,处理法,当镀镍液中锌杂质含量较高时，可先用,CaCO,3,(,或,BaCO,3,),，提高镀液,pH,至,5.5,左右，再用,NaOH,或,Ni(OH),2,提高镀液,pH,值至,6.2,，加热至,65-70,，搅拌,30min-60min,，静置后过滤。,第134页/共160页,锌杂质少量：电解法、掩蔽剂较多：CaCO3NaOH联合高p,134,铁,杂质,双氧水,CaCO,3,（或,BaCO3,）,联合高,pH,值处理,法,除杂剂,先加,30%,的双氧水,1mL/L,，将,Fe,2,氧化为,Fe,3,十,，然后加热至,65,-70,，加入,CaCO,3,(,或,BaCO,3,),提高,pH,值至,5.5,左右，搅拌,30min-60min,，趁热过滤除去沉淀，再调整镀镍液的,pH,值和成分后，即可正常镀镍。,第135页/共160页,铁杂质双氧水CaCO3（或BaCO3）联合高pH值处理法除,135,研制的除铁剂,B,，只与铁离子络合。在电镀过程中，铁离子与镍离子发生了共沉积，能获得合格的镀层，克服了常规处理的弊病。,除铁剂,B,第136页/共160页,研制的除铁剂B，只与铁离子络合。在电镀过程中，铁离子与镍离子,136,除铁剂,FJ-N1,FJ-N1,为液体添加剂,FJ-N1,能与三价铁生成一种可溶性络合物，防止了氢氧化铁的析出。,FJ-N1,能迅速使三价铁还原成二价铁，沉积到镀层中去，且对镀件的平整性、光亮度、延展性、抗蚀性等无任何影响。,FJ-N1,消耗甚微，仅限于镀件带出消耗。可在生产过程中使用，不影响生产。,第137页/共160页,除铁剂FJ-N1 FJ-N1为液体添加剂第137页/共1,137,除铁剂,QF,在光亮镀镍液中混入,50mg,铁离子，镍层就会产生毛刺或针孔。此时加入 除铁剂,QF,后，能改变铁离子电位，迅速络合到镍层中，无须电解过滤。特别适用钢铁管状件镀镍。,第138页/共160页,除铁剂QF在光亮镀镍液中混入50mg铁离子，镍层就会产生毛,138,六价铬杂质,保险粉法、硫酸亚铁法,、 铁还原,碱沉淀法、电解法,pH,控制在,9-9.5,左右,第139页/共160页,六价铬杂质保险粉法、硫酸亚铁法、 铁还原碱沉淀法、电解法,139,硝酸根,杂质,电解法,(,低,pH,值和高温,),NaHSO,3,稀溶液,法,镀液,pH,1,-,2,，温度,60,-,70,，阴极电流密度先用,lA/dm,2,-2A/dm,2,，使,NO,3,-,在阴极还原为,NH,3,逸出，然后逐渐降低至,0.2A/dm,2,，直至镀液正常为止。,电解法,(,低,pH,值和高温,),：,亚硫酸氢钠又称酸式亚硫酸钠、重亚硫酸钠,第140页/共160页,硝酸根杂质电解法(低pH值和高温)NaHSO3稀溶液法镀液p,140,第一步，通过,赫尔槽,试验确定应加入的,NaHSO,3,量；,第二步，按计算量的,110%,在不断强烈搅拌下慢慢加入稀,NaHSO,3,溶液,(,以减少因生成,SO,2,而过量消耗的,HSO,3,-,),，继续搅拌约,5min,；,第三步，按,lmL/L-2mL/L,量加入,30%,的,H,2,O,2,，加温,(,也可直接在热的镀镍液中处理,),到,55,-60,；搅拌反应约,lh,，氧化残存的,NaHSO,3,并分解多余的,H,2,O,2,。,无需过滤、调,pH,值到工艺范围即可试镀。,NaHSO,3,稀溶液,法：,第141页/共160页,第一步，通过赫尔槽试验确定应加入的NaHSO3量；NaHSO,141,有机杂质,双氧水一活性炭,法,高锰酸钾一活性炭法,双氧水一活性炭,法,用硫酸调镀液,pH,=,3.5,，向其加,入,30%,的双氧水,1mL/L,-,3mL/L,，加热镀液至,65,-,70,，搅拌,30min,-,60min,；然后再加入,3g/L,-,5g/L,活性炭，搅拌,30min,左右后静置过滤；分析化验调整镀镍液成分及,pH,值后试镀。,第142页/共160页,有机杂质双氧水一活性炭法高锰酸钾一活性炭法双氧水一活性炭法用,142,(1),用稀硫酸调整镀镍溶液的,pH,值达,3,左右,(2),高锰酸钾配成,5,的水溶液，在剧烈搅拌下缓慢加入溶液中,(3),加热至,60-80,，持续搅拌,2h,，使其与高锰酸钾加速氧化反应,(4),在搅拌下加入氢氧化镍或碳酸镍，提高,pH,至,5.5-6,，使,Fe,3+,形成氢氧化铁沉淀,(5),加入,5,浓度的双氧水，以还原过剩的高锰酸钾，并使硫酸锰氧化成二氧化锰沉淀排除，此时溶液的淡红色应已褪尽。操作时应边加入双氧水边搅拌，同时观察淡红色褪除后停止加入双氧水,高锰酸钾,一活性炭,法,第143页/共160页,(1)用稀硫酸调整镀镍溶液的pH值达3左右高锰酸钾一活性炭法,143,(6),加入,FJN5,除铜剂，沉淀铜杂质，加完后继续搅拌,30min,(7),加入,3-5g/L,化学纯粉末状活性炭,(,加入前先调成糊状,),，继续搅拌,2h,，使有机杂质充分被吸附除去,(8),静置,3-4h,后过滤,(9),调整,pH,值至工艺范围，低电流通电处理，试镀,第144页/共160页,(6)加入 FJN5 除铜剂，沉淀铜杂质，加完后继续搅拌3,144,油类,杂质,十二烷基硫酸钠,活性炭,联合,法,将镀镍液加热至,60,左右；在搅拌下加,入,0.8g/L,-,1g/L,十二烷基硫酸钠，继续搅拌,60min,(,使十二烷基硫酸钠对油类杂质起乳化作用,),；再加入,3g/L,-,5g/L,活性炭，搅拌,30min,后静置过滤；分析化验调整镀液成分后试镀。,第145页/共160页,油类杂质十二烷基硫酸钠活性炭联合法将镀镍液加热至60左右,145,6.3.5,不合格镀镍层的退除,化学退除法,电解退除法,第146页/共160页,6.3.5 不合格镀镍层的退除化学退除法第146页/共16,146,1,、化学法：钢铁基体,浓硝酸,1000mL/L,氯化钠,40g/L,温度,50-60,时间,退净为止,（,1,）,第147页/共160页,1、化学法：钢铁基体浓硝酸1000mL/L氯化钠40g/L温,147,1,、化学法：铜及其合金基体,硫酸,1,份,硝酸,1,份,1%,盐酸,少量,温度,85,（,2,）,第148页/共160页,1、化学法：铜及其合金基体硫酸1份 硝酸1份 1%盐酸少量温,148,1,、化学法：铜及其合金基体,间硝基苯磺酸钠,60-70g/L,硫酸,100-120g/L,硫氰酸钾,0.5-1g/L,温度,80-100,时间,至棕色膜,（,3,）,氰化钠,30g/L,氢氧化钠,30g/L,第149页/共160页,1、化学法：铜及其合金基体间硝基苯磺酸钠60-70g/L硫酸,149,2,、电解退除法：钢铁基体,铬酐,250-300g/L,硼酸,25-30g/L,温度,20-80,阳极电流密度,3-7A/dm,2,（,1,）,第150页/共160页,2、电解退除法：钢铁基体铬酐250-300g/L硼酸25-3,150,2,、电解退除法：铜及其合金、铝、锌,硫酸,1100-1250g/L,甘油,25-30g/L,温度,35-40,阳极电流密度,5-7A/dm,2,（,2,）,第151页/共160页,2、电解退除法：铜及其合金、铝、锌硫酸1100-1250g/,151,第152页/共160页,第152页/共160页,152,第153页/共160页,第153页/共160页,153,第154页/共160页,第154页/共160页,154,第155页/共160页,第155页/共160页,155,第156页/共160页,第156页/共160页,156,第157页/共160页,第157页/共160页,157,第158页/共160页,第158页/共160页,158,第159页/共160页,第159页/共160页,159,感谢您的欣赏,第160页/共160页,感谢您的欣赏第160页/共160页,160,