电镀多层镍及其添加剂.pdfVIP

多层镍是指在同一基体上，镀取二层或三层镍的组合镀层，恰当的组合能提高镀层对基体的防 护能力，并能在同样防护能力下减少镍镀层的厚度。当前多层镍工艺可减少镍镀层的厚度，应 用于汽车、摩托车行业，可节约成本，提高效率。 这些组合有：三半光亮镍／光亮镍／铬；半光亮镍／高硫镍／光亮镍／铬；半光亮镍／光亮镍 ／镍封／微孔铬；半光亮镍／光亮镍／高应力镍／微裂纹铬；半光亮镍／高硫镍／光亮镍／镍 封／微孔铬。 (1)双层镍 双层镍是由半光亮镍和光亮镍两层组成院，半光亮镍鹰厚度占总厚度60%～80 g《。 对铁基体而言，半光亮镍层厚度取高限；对锌基体而言，半光亮镍层厚度取低限。由于两层镍 的含硫量不同，含硫的光亮镍电位较负。光亮镍的牺牲性保护作用，使双层镍镀层对基体的保 护能力高于同样厚度的单层镍。 双层镍的抗蚀能力取决于两镀层间的电证明，两i 层镍的电位誉为loO 六125mV 时，具有较好 的抗蚀能力。 双层镍之间的电位差主要取决：于半光亮镍的电位。因为光亮镍的含硫量相当稳定，不会因为 添加剂种类和添忝加量的变化而发生很大波动。当然可以设想采用提供高硫量的添加剂提高镀 层的含硫量，使硫质量分数大于o．08%，从而提高双层镍间的电位差。这样做的后果是：非常 活泼的光亮镍会受到加速腐蚀，并可能在镀层表面造成严重的蚀点，影响镀层外观。同时光亮 镍镀层含硫质量分数高于O．08%时，为保持光亮度，镀层会变得很脆，导致无实际应用价值。 因此，光亮镍含硫质量分数应不大于0. 08%。 半光亮镍镀层的关键是添加剂不含硫，保证镀层中硫含量小于0.005%。目前市售添加剂多为炔 醇类、醛类、芳香族羟基羧酸等。 做好双层镍需要严格维护半光亮镍和光亮镍镀液，并经常检测两层的电位差。 其中最重要的 是防止含硫添加剂污染半光亮镍镀液。在操作过程中，零件从半光亮镍镍镀层可直接进入光亮 镍镀槽，不必经过水洗。 (2)三层镍 ①半光亮镍／高硫镍／光亮镍 高硫镍夹在半光亮镍与光亮镍之间，厚度 O．5.5—l 肛m，由 于高硫镍含硫量高于光亮镍，当腐蚀纵向深入到半光亮镍、高硫镍和光镍时，由于高硫镍的电 位最负，所以作为腐蚀原电池的阳极，使腐蚀向横向发展，延缓了腐蚀的进度。与同样厚度的 双层镍相比，三层镍的抗蚀性更好。三层镍的厚度分配光亮镍厚度大于总厚度的 50%，光亮镍 厚度力k于总厚度的20%，高硫镍小于总k厚度的10%。 三层镍实施的关键在于保证三层之间电位差的稳定和镀层的结合力。因此对电镀添加剂选择要 慎重，对电镀设备工艺条件的控制要严格。 ②半光亮镍／光亮镍／镍封／鬱繳孔铬 在镍封镀层上镀铬时，形成微孔铬，微孤孔铬镀层厚 度O．2-0.5f 真m，铬镀层过厚，会将镍镀层未表面的微粒遮盖达不到微孔铬陪的目的。当镀 层受到腐蚀时，铬层为阴极，微孔处暴露的镍层为阳极，由于微孔数目很多，使腐蚀电流分散 从而降低了腐蚀速率，并使腐蚀向横向发展，大大提高了镀层对奇基体的保护能力。因此镍封 的保护能力与表面微孔数有关，微孔数达20000 个／cm：，损抗蚀能力开始提高，一般以30000～ 60000个/CII12 效果较好。 与此同时，镍封电位比光亮镍正20mV，当腐蚀发生时，由于它的镀层薄薄，迅速将腐蚀转移 到光亮镍镀层，此时，较好地保护了镀层的表面光泽。 ③半光亮镍／光亮镍／高应力镍／微裂纹铬 在1～2ym 高应力镍上镀于镍层；内应力高，使 铬层产生了龟裂状微裂纹。微裂纹铬对基体的保护作用与微似，两者统称为微间断铬。 与镍封相比，高应力镍镀液是均一相，便于操作，只要高应力镍层有足厚度就可以使铬层产生 裂纹，而且裂纹条数与铬层厚度无关。但对于形状复杂的零件会有镀层厚度不够均匀，低电流 区微裂纹数密度不够的问题。由于是高氯化物镀液，零件镀铬前必须彻底清洗，防止氯离子带 入铬槽。同时高氯离子对设备带来腐蚀，也需引起注意。 ④半光亮镍／高硫镍／光亮镍／镍封／微孔孔铬 由于电电位差的作作刚，四层3层镍的组钮 合，同时配合微孔铬，其抗蚀能力大大高于同等厚度的又层镍镀铬。由于镍层数（增多，保证 层与层之间的结合力，保持层与层之间稳定的电位差就显得十分重要。因此，实施多层电镀必 须加强工艺管理。 更多电镀设备，详见