电镀Ni_P合金镀层工艺研究.docxVIP

电 镀 Ni 2 P 合 金 镀 层 工 艺 研 究燕山大学材料化工学院(秦皇岛 066004)邵光杰秦秀娟于升学姚枚[ 摘 要 ] 探讨了添加剂及工艺条件对镀层性能及镀层中磷含量的影响 。根据实验结果 ,确定了电镀 Ni2P 合金镀液配方及工艺条件 。在所规定的镀液配方及工艺条件范围内 ,可获得低磷 (5 %以下) 镀层 、中磷 (6 %～8 %) 镀层和高磷 (9 %～13 %) 镀层 。[ 关键词 ] 电镀 ; Ni2P 合金 ; 性能[ 文章编号 ] 1001 - 1560 (2000) 06 - 0003 - 03[ 中图分类号 ] TQ153. 2[ 文献标识码 ] A自 1946 年 用 化 学 镀 的 方 法 首 次 得 到 Ni2P 合 金 镀 层 以,由于其性能优异 ,在研究及应用方面取得了长足的进展 。90 ℃以上 ,而电镀 Ni2P 合金的工作温度远低于此 ,一般在 60～70℃,可以大大节约能源 ,减少镀液蒸发 ,便于维护 ; ( 3) 镀液稳定 性高 ,由于电镀液一般以亚磷酸作为镀层中磷的来源 ,因而避免了化学镀液那样的突然分解 ,在正常工作的情况下 ,电镀镀液可以无限期使用 ,而化学镀液一般只有十几个周期的寿命 ; ( 4) 可 以镀厚镀层 ,这一点对于要求镀层耐磨性能的场合更有意义 ,而化学镀 Ni2P 合金由于镀层 应 力 较 大 , 一 般 镀 层 厚 度 不 超 过 100μm ; (5) 电镀 Ni2P 合金镀层成本远低于化学镀 。近年来 ,由于环保的要求 ,以其他镀层代替铬镀层的技术越 来越受到重视 。Ni2P 合金镀层经热处理后的硬度接近或超过硬铬镀层 ,复合 SiC 的 Ni2P 合金镀层经热处理后的硬度超过硬铬镀 层 ,已经在一些场合代替硬铬镀层得到应用 。由于电镀 Ni2P 合金镀层具有上述优点 ,因而在成本和性能方面代替硬铬镀层是可行的 。电镀 Ni2P 合金镀液目前有氨基磺酸盐型 、次磷酸盐型和亚 磷酸型 ,氨基磺酸盐镀液成本较高 ,次磷酸盐镀液稳定性差 ,因来1 ,2获得镍磷合金镀层的方法包括化学镀和电镀两种方法 ,Ni2P 合金化学镀法具有优良的深镀能力及均镀能力 ,设备简单 ,操作方便 , 并可以在非金属表面镀覆 ,因而近年来得到了迅速的发展和应 用 。但是 ,在沉积速度 、镀液稳定性 、成本 、最大厚度等诸多方面 ,Ni2P 合金电镀法具有化学镀法所无法比拟的优越性 ,因而 ,对于形状相对比较简单 、要求镀层较厚的工件 ,电镀 Ni2P 合金方法应 用更广泛 。电镀 Ni2P 合金法与化学镀法相比具有以下优点 : (1) 沉积速度快 ,目前广泛应用的化学镀 Ni2P 合金工艺沉积速度一般不超 过 20μm/ h ,而电镀 Ni2P 合金的沉积速度一般在 50 μm/ h 以上 ; (2) 镀液工作温度相对较低 ,化学镀 Ni2P 合金的工作温度一般在[ 收稿日期 ] 2000 - 01 - 13[ 基金项目 ] 河北省自然科学基金资助 (599237)会不断地与已有的小泡合并 ,使小泡的体积逐渐增大 ,液膜不断变薄 ,最终导致小泡破裂留下泡坑 。其总的后果是降低了镀层的 致密性和镀层中 PTFE 微粒的含量 ,使复合镀层的摩擦磨损性能变差 。所以选用适当和适量的表面活性剂对于 EN2PTFE 是十分 重要的 。差 ;基体的表面状况良好时 ,镀层中胞体的排布致密 ,缺陷较少 ,镀层的质量好 。(2) 表面活性剂对 Ni2P2PTFE 化学复合镀层的质量也有很大 影响 。表面活性剂浓度太低时 ,镀液中 PTFE 微粒的润湿性和分散状况均不好 ,致使所得的复合镀层中 PTFE 微粒的含量很少 ;表面活性剂用量过多时 ,在镀层中会布满大小不等的泡坑 ,不但 要降低镀层的致密性 ,而且最终也要降低镀层中 PTFE 微粒的含 量 ,致使复合镀层的质量变差 。因此 ,必须选用适当和适量的表面活性剂 。[ 参 考 文 献]Ebdon P R. Composite Electroless Nickel/ PTFE CoatingsJ . Surface En 2gineering ,1987 ,3 (2) :114Henry J A. New Flourinated Electroless Nickel Codeposit J . Metal Fin 2ish , 1990 ,88 (10) :15周 啸 ,杜文义. Ni2P2PTFE 化学复合镀层的组成与结构 J . 材料 保护 ,1997 ,30 (3) :1周 啸 ,杜文义. Ni2P2PTFE 复合化学镀层的摩擦磨损与耐腐蚀性 研究J . 电镀与涂饰 ,1997 ,