Ni_Sn_P合金化学镀的工艺参数研究.pdfVIP

化学工程与装备 2009 年 第 6 期 22 Chemical Engineering Equipment 2009 年 6 月 Ni-Sn-P 合金化学镀的工艺参数研究 1 1 ， 2 卞清泉 ，李学洪 张强华 （1.江苏省特种设备安全监督检验研究院淮安分院，江苏 淮安 223001； 2.淮阴工学院生命科学与化学工程学院，江苏 南京 210008） 摘 要：普通碳钢进行 Ni-Sn-P 合金化学镀，分别考察了施镀温度、主盐与还原剂浓度比（Ni/P ）、主 盐浓度、pH 值等工艺参数对镀层厚度、硬度、孔隙率、耐腐蚀性的影响，得出最佳镀液配方和工艺： 主盐硫酸镍 25g/L ，SnCl4 8.34g/L，还原剂次亚磷酸钠 37.5g/L，选用复合配体酒石酸钾钠 7.5g/L，柠 檬酸三钠 17.5g/L，乳酸 32.5g/L，加速剂丁二酸 16g/L。镀液温度为 85℃，pH 为 4.6 。 关键词：Ni-Sn-P 合金；化学镀；工艺参数 化学镀是指不使用外电源，而是依靠金属的催 过调整镀液温度、主盐与还原剂浓度比（Ni/P ）、主 化作用，通过可控制的氧化-还原反应，使镀液中的 盐浓度、pH值等因素，来确定化学镀Ni-Sn-P合金 金属离子沉积到镀件上去的方法，因而化学镀也被 的镀液最佳组成和工艺条件。 称为自催化镀或无电镀。化学镀溶液的组成一般包 2 实验方法 括金属盐、还原剂、络合剂、pH 缓冲剂、稳定剂、 试 样 材 质 为 普 通 碳 钢 ， 规 格 为 润湿剂和光亮剂等。当镀件进入化学镀溶液时，镀 45±2mm×15±2mm×1±0.2mm 。称取计量的镍盐、锡 件表面被镀层金属覆盖以后，镀层本身对上述氧化 盐、还原剂、络合剂、添加剂、调节剂，分别用蒸 -还原反应的催化作用，保证了金属离子的还原沉积 馏水溶解；将已完全溶解的镍盐与锡盐在不断搅拌 得以在镀件上进行下去。化学镀技术的核心是镀液 下，加入到含络合剂的溶液中；将已完全溶解的还 的组成及性能，所以化学镀发展史中最值得注意的 原剂，在剧烈地搅拌下，缓慢地加入到配制好的溶 是镀液本身的进步。 液中；将已溶解好的 pH 调节剂（氨水等）一点一 1 化学镀 Ni-Sn-P 技术的现状 点地在搅拌条件下倒入配制的溶液中；测试 pH 值 化学镀镍发展到今天已有160多年的历史了， 直至其合乎工艺要求后，加入加速剂溶液，并稀释 国内外关于Ni-P合金的研究已极为普遍，在工业化 至计算体积；再次测试 pH 值，调整 pH 值至合格； 生产中也得以大量应用。随着表面技术的发展，二 过滤溶液；加温施镀。 元镍系合金已不能满足科学生产的某些要求，所以 前期实验确定了两主盐之间的比例为 1 ∶3， 从20世纪90年代就有人开始了化学镀镍系三元合 选用复合配体酒石酸钾钠 7.5g/L ，柠檬酸三钠 金的研究，用化学镀的方法获得Ni-Sn-P非晶态蜂窝 17.5g/L，乳酸 32.5g/L，并加入加速剂丁二酸 16g/L， 状结构，是一种全新的合金镀层，Sn2+ 的加入使镀 对几个关联性较大的因素：温度、硫酸镍与次亚磷 层的抗蚀性能、抗氧化性、延展性、焊接性都有了