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文檔簡介

1、電鍍液中主要成份的作用 在電鍍加工廠的日常電鍍加工生產過程中,我們要使用到電鍍液這個必須的電鍍原材料產品,電鍍溶液的組成對電鍍層的結構有著很重要的影響。不同的鍍層金屬所使用的電鍍溶液的組成可以是各種各樣的.但是都必須含有主鹽。根據主鹽性質的不同,可將電鍍溶液分為簡單鹽電鍍溶液和絡合物電鍍溶液兩大類。簡 單鹽電鍍溶液中主要金屬離子以簡單離子形式存在(如cu2+、Ni2+、Zn2+等),其溶液都是酸性的。在絡合物電鍍溶液中,因含有絡合劑,主要金屬離 子以絡離子形式存在(如Cu(CN)32-、Zn(CN)42-、Ag(CN)2-等),其溶液多數是堿性的,也有酸性的。除主鹽和絡合劑 外,電鍍溶液中經常

2、還加有導電鹽、緩沖劑、陽極去極化劑以及添加劑等,它們各有不同的作用。一、主鹽 能夠在陰極上沉積出所要求的鍍層金屬的鹽。主鹽濃度高,溶液的導電性和電流效率一股都較高,可使用較大的電流密度,加快了沉積速度。在光亮電鍍時,鍍層的 光亮度和整平性也較好。但是,主鹽濃度升高會使陰極極化下降,出現鍍層結晶較粗,鍍液的分散能力下降,而且鍍液的帶出損失較大,成本較高,同時還增加了廢 水處理的負擔。主鹽濃度低,則采用的陰極電流密度較低.沉積速度較慢,但其分散能力和覆蓋能力均較濃溶液好。 因此,主鹽濃度要有一個適當的范圍,并與溶液中其他成分的濃度維持一個適當的比值。有時,由于使用要求不同.即使同一類型的鍍液,其主

3、鹽含量范圍也不同。 對于電鍍形狀復雜的零件或用于預鍍、沖擊鍍時,要求較高的分散能力,一般多采用主鹽濃度較低的電鍍溶液。而快速電鍍的溶液,則要求主鹽含量高。二、 導電鹽 能提高溶液的電導率,而對放電金屬離子不起絡合作用的物質。這類物質包括酸、堿和鹽,由于它們的主要作用是用來提高溶液的導電性,習慣上通稱為導電鹽。如 酸性鍍銅溶液中的H2SO4,氯化物鍍鋅溶液中的KCL、NaCl及氰化物鍍銅溶液中的NaOH和NaCO3等。 導電鹽的含量升高,槽電壓下降,鍍液的深鍍能力得到改善,在多數情況下,鍍液的分散能力也有所提高。 導電鹽的含量受到溶解度的限制.而且大量導電鹽的存在還會降低其他鹽類的溶解度。對于含

4、有較多表面活性劑的溶液,過多的導電鹽會降低它們的溶解度,使溶液 在較低的溫度下發生乳濁現象.嚴重的會影響鍍液的性能。所以導電鹽的含量也應適當。三、絡合 在溶液中能與余屬離子生成絡合離子的物質稱為絡合劑。如氰化物鍍液中的NaCN或KCN,焦磷酸鹽鍍液中的K4P2O7或Na4P2O7等。在 絡合物鍍液中,最具重要意義的,并不是絡合劑的絕對含量,而是絡合劑與主鹽的相對含量,通常用絡合劑的游離量來表示,即除絡合金屬離子以外多余的絡合劑 絡合劑的游離量增加,陰極極化增大,可使鍍層結晶細致,鍍液的分散能力和覆蓋能力都得到改善,但是.陰極電流效率下降,沉積速度減慢。過高時,大量析氫會 造成鍍層針孔,低電流密

5、度區沒有鍍層,還會造成基體金屬的氫脆。對于陽極來說,它將降低陽極極化,有利于陽極的正常溶解。絡合劑的游離量低,鍍層結晶變 粗,鍍掖的分散能力和覆蓋能力都較差。四、緩沖劑 用來穩定溶液的PH值,特別是陰極表面附近的PH值。緩沖劑一般是用弱酸或弱酸的酸式鹽,如鍍鎳溶液中的比H3BO3,和焦磷酸鹽鍍液中的Na2HPO4 等。 任何一種緩沖劑都只能在一定的范圍內具有較好的緩沖作用,超過這一范圍其緩沖作用將不明顯或完全沒有緩沖作用,而是還必須要有足夠的量才能起到穩定溶液 PH值的作用,由于緩沖劑可以減緩陰極表面因析氫而造成的局部PH值的升高,并能將其控制在最佳值范圍內,所以對提高陰極極化有一定作用,也有

6、利于提高鍍 液的分散能力和鍍層質量。過多的緩沖劑既無必要,還有可能降低電流效率或產生其他副作用。五、電鍍穩定劑 用來防止鍍液中主鹽水解或金屬離子的氧化,保持溶液的清澈穩定。如酸性鍍錫和鍍銅溶液中的硫酸,酸性鍍錫溶液中的抗氧化劑等。六、陽極活化劑 在電鍍過程中能夠消除或降低陽極極化的物質,它可以促進陽極正常溶解,提高陽極電流密度。如鍍銀溶液中的氯化物,氰化鍍銅溶液中的酒石酸鹽等。七、添加劑 是指那些在鍍液中含量很低,但對鏈液和鍍層性能卻有著顯著影響的物質。近年來添加劑的發展速度很快.在電鍍生產中占的地位越來越重要,種類越來越多,而且越來越多地使用復合添加劑來代替單一添加劑。按照它們在電鍍溶液中所

7、起的作用,大致可分為如下幾類。(一) 光亮劑 它的加入可以使鍍層光亮。如鍍鎳中的糖精及1,4-丁炔二醇;氯化物鍍鋅中的芐*丙酮等。當在鍍液中含有幾種光亮劑或將幾種物質配制成復合光亮劑時,常根 據光亮劑的集團及其在鍍液中的作用、性能和對鍍層的影響等,又將它們分為初級光亮劑、次級光亮劑、載體光亮劑和輔助光亮劑等。(二)整平劑 具有使鍍層將基體表面細微不平處填平的物質。如鍍鎳溶液中的香豆素,酸性光亮鍍銅溶液中的四氫噻唑硫酮、甲基紫等。(三)潤濕劑 它們的主要作用是降低溶液與陰極間的界面張力,使氫氣泡容易脫離陰極表面,從而防止鍍層產生針孔。這類物質多為表面活性劑,其添加量很少,對鍍液和鍍層的其他性能沒

8、有明顯的影響。如鍍鎳溶液中的十二烷基硫酸鈉和銨鹽鍍鋅中的海鷗洗滌劑。(四)應力消除劑 能夠降低鍍層內應力,提高鍍層韌性的物質。堿性鍍鋅溶液中的香豆素等。(五)鍍層細化劑 它是能使鍍層結晶細化并具有光澤的添加劑。如堿性鍍鋅溶液中的DE及DPE等添加劑。(六)抑霧劑 這是一類表面活性劑。具有發泡作 用,在氣體或機械攪拌的作用下,可以在液面生成一層較厚的穩定的泡沫以抑制氣體析出時帶出的酸霧、堿霧或溶液的飛沫。選擇的原則是它對鍍液和鍍層的其他性 能沒有有害的影響,而本身在溶液中相當穩定,如鍍鉻溶液中使用的F53。抑霧刑的加入量一般都很小,過多會造成泡沫外溢或爆鳴,如果選擇或使用不當則會在 鍍層上造成氣

9、流痕、針孔等。(七)無機添加劑 此類添加劑多數是硫、硒、碲的化合物及一些可與鍍層金屬共析的其他金屬鹽。這些金屬離子對鍍層的性能會有顯著的影響,而且這種影響是多方面的。例如在鍍鎳 溶液中加入鎘鹽可以得到光亮的鍍層,在硫酸鹽鍍錫溶液中加入鉛鹽可防止鍍層長錫須,在鍍銀或鍍金溶液中加入銻或鈷鹽可以提高鍍層的硬度等等。但是這些金屬 的含量必須很低,否則將會使鍍層惡化,如發黑、發脆、產生條紋等。八、陽極 電鍍時發生氧化反應的電極為陽極。它有不溶性陽極和可溶性陽極之分。不溶性陽極的作用是導電和控制電流在陰極表面的分布;可溶性陽極除了有這兩種作用外, 還具有向鍍液中補充放電金屬離子的作用。后者在向鍍液補充金屬

10、離子時,最好是陽極上溶解入溶液的金屬離子的價數與陰極上消耗掉的相同。如酸性鍍錫時,陰極 上消耗掉的是Sn2+,要求陽極上溶解入溶液的也是Sn2+;在堿性鍍錫時,陰極上消耗掉的是Sn4+,要求陽極上溶解入溶液的也是Sn4+。同是還希望 陽極上溶解入溶液中的金屬離子的量與陰極上消耗掉的基本相同,以保持主鹽濃度在電鍍過程中的穩定。陽極的純度、形狀及它在溶液中的懸掛位置和它在電鍍時的表面狀態等對電鍍層質量都有影響。染料型鍍銅光亮劑配方分析目錄 鍍銅光亮劑應用背景 特點 染料光亮劑組成 配方示例(僅做參考) 光亮硫酸鹽鍍銅有許多優點,特別適宜作塑料電鍍的底鍍層,也常作為裝飾性鋼鐵零件電鍍銅、鎳、鉻的底鍍

11、層。用光亮硫酸鹽鍍銅整平增厚,是降低電鍍成本有效 手段之一。硫酸鹽鍍銅用于工業化生產已有100 多年,通過向鍍液中添加一些光亮添加劑和整平劑等,可以得到細致、平整的鍍層。1. 背景 國外酸銅添加劑中很早就將染料用作整平劑。雖然后來又開發了一些整平劑,但效果不及染料型的好。染料的優點主要是覆蓋能力較好,同時有較好的整平作用。我 國在開始試驗MN 型光亮劑時,也對染料進行過研究,如曾從40多種染料中篩選出甲基紫和藏花紅,認為這2種染料效果較好,但使用中存在幾個問題。1)鍍液允許上限溫度低, 一般不超過302)染料的聚合和沉降;3)染料型光亮劑在高、中電流密度區整平性不如MN型好。2. 染料型鍍銅光

12、亮劑的特點 染料型鍍銅光亮劑的性能集中體現在整平能力、出光速率、走位能力三個方面。研制整平能力強、出光速率快、走位好的高性能鍍銅光亮劑關鍵在于中間體的選擇與復配原則的確定。1)出光速度快,整平性好。對此,我們曾與市面上認為最佳的進口同類型光亮劑在大生產線上作了現場對比,一般車削鐵零件或黃銅零件,可在6分鐘左右出現鏡 面光亮的鍍層,性能基本持平。其中“207”是濃縮型的,用量較省,綜合性能較好;“209”最突出的是整平性,鍍層豐滿度更好些。2)覆蓋能力(走位)好,尤其在低電區有較好的光亮度。對此,我們曾做了大量赫爾槽和角陰極試驗,試片在低電流密度區鍍層仍比較清亮,未出現界限明顯的暗色銅鍍層。3)

13、光亮劑容許范圍寬,調整較容易。也就是加得少,鍍層光亮度略差些;稍多加些,也不會出現明顯的掛勾或零件孔邊的“眼圈印”。4)兼容性好,能與進口染料型光亮劑相互替換或取代使用。5)在一般情況下,不會產生憎水膜,因而電鍍后續鍍層前不需進行脫膜處理;但前提是鍍液中有機雜質不能積累太多;太多了需用雙氧水-活性炭處理。6)由于染料在鍍液中及在電極上的分解和聚合,會產生顆粒狀懸浮或沉淀物,吸附到鍍件上,就會出現針孔、麻點,因而鍍液必須進行循環過濾,循環量最好每小時不少于槽液總體積的5倍,至少也得3倍。3.染料型光亮劑的組成 一般將染料型光亮劑分為開缸劑(MU)、光澤劑與整平劑3種出售。開缸時3種都加。開缸劑主

14、要為細化結晶、減少針孔麻點,開缸時用量較大,但平時補加不 多。而光澤劑與整平劑由用戶視情況補加。開缸劑主要為細化結晶、減少針孔麻點,開缸時用量較大,但平時補加不多。補充時以A,B 劑為主,一般情況下A,B 劑可按各50%加入;若有些零件要求鍍液覆蓋能力(走位)更好些,可適當多加些A 劑;有些形狀較簡單的零件,但要求出光速度和整平能力更好的,則可適當多加些B劑。不過A,B 劑的添加量不宜相差過多,一般以不超過10%為宜。3.1 光亮劑 光亮劑用來增強高電流密度區光亮度與整平劑配合發揮作用。主要成分為有機含硫磺酸鹽主要發光基團等類型。高檔次的光亮劑中間體有醇硫基丙烷磺酸鈉 (HP),二甲基甲酰胺基

15、磺酸鈉(TPS),噻咪啉基二硫代丙烷磺酸(SH110)。HP是作用于酸性鍍銅液中取代傳統SP(聚二硫二丙烷磺酸鈉)的晶粒 細化劑與SP相比具有鍍層顏色清晰白亮,用量范圍寬多加不發霧,低位效果好等優點。TPS性能與SP相仿其高區走位性能優良光亮劑組分性能較易控制是取代 SP的新一代高性能酸銅中間體;SH110作用與SP基本相同,其不同之處它是晶粒細化劑與整平劑結合的產物該工藝特別適用于線路板電鍍及電鑄銅。3.2 載體 在銅鍍液中,加入的光亮劑必須在表面活性劑的協同下才能使鍍層光亮、整平,這些表面活性劑即為載體。常見的載體有聚乙二醇、多胺與環氧乙烷的加成物 (AE)、脂肪胺與環氧乙烷的加成物(DA

16、E)、脂肪胺聚氧乙烯醚(AEO)、辛基酚聚氧乙烯醚(OP)、聚乙烯亞胺季銨鹽等。有些載體還同時具有潤濕 性、染料分散劑、鍍層晶粒細化的作用。 常用的非離子表面活性劑聚乙二醇(P)分子量有6000,8000,10000;潤濕劑MT-100,P必須和光亮劑、整平劑組合使用方可獲得全光亮鍍層,MT-100為琥珀酸酯鈉鹽,低泡潤濕劑能提高鍍液的均鍍能力,使高低電流密度區沉積的鍍層均勻一致。3.3 整平劑 整平劑,多為雜環化合物和染料。 染料由于其結構不同,有些起光亮作用,有些起整平作用。常見的染料有甲基紫、藏花紅、噻嗪類染料(MDD)、三苯甲烷染料、聚合硫代染料(堿性黃)、吩嗪 類染料等。最佳的吩嗪類

17、染料是健拿綠B及健拿黑R,它們具有最好的整平能力和最寬的光亮電流密度范圍。雜環化合物可以加強低電位區的走位能力,改善和加強整平能力。3.4潤濕劑濕潤劑一般為表面活性劑。表面活性劑的濕潤作用可以消除銅鍍層上產生的麻點與針孔,此外還能在陰極與鍍層界面上定向排列劑產生吸附作用,從而提高陰極極化 作用,使鍍層的結晶更加致密、均勻和細致。常用的非離子表面活性劑聚乙二醇(分子量有6000,8000,10000)、十二烷基磺酸鈉、HFI(改性聚 醚)、RPE(環氧乙烷-環氧丙烷共聚物)、烷基酚聚氧乙烯醚磺酸鹽的等。除此之外,還有結構更加復雜的聚胺類表面活性劑,如烷氧雙胺、脂肪胺聚氧乙烯醚 等。4. 染料型銅

18、光亮劑的配制4.1 NM型+染料類光亮劑 成分 含量(mg/L) 12-巰基苯并咪唑(M)0.8390.8902乙撐硫脲(N)0.5740.6003聚二硫二丙烷磺酸鈉(SP)26.028.04聚乙二醇(P)0.0700.0785甲基紫 0.0550.0604.2配制流程1) M( 2-巰基苯駢咪唑)溶液的配制 M 是一種整平劑。定量稱取M后,將其加入去離子水中,加熱至90 時,加入少量NaOH,攪拌下,固體慢慢溶解后,冷卻溶液至室溫待用。 2) N( 乙撐硫脲)、SP( 聚二硫二丙烷磺酸鈉)、 聚乙二醇20000(P)溶液的配制 N也是一種整平劑;P是表面活性劑,主要作用是減少鍍層針孔和麻點。

19、定量稱取N、SP、P后,將其加入去離子水中,常溫下攪拌溶解后備用; 3)染料溶液的配制 將染料與染料分散劑加入水中,常溫下強力攪拌至均勻后待用; 4)光亮劑的配制 將上述的前兩種溶液混合均勻后,加入部分去離子水,然后將染料溶液加入到此混合液中,攪拌下補充水至計算值。 4.3酸銅光亮劑參考配方 成分 含量(mg/L) 1聚乙烯亞胺烷基化合物(GISS)0.0110.0202聚二硫二丙烷磺酸鈉(SP)0.010.053龍膽紫 0.0180.0214聚乙二醇(P)0.150.205健拿黑R0.0290.035酸性鍍銅光亮劑配方分析目錄 背景光亮劑 酸銅光亮劑 配方示例僅供參考1.背景 酸性硫酸鹽鍍銅

20、工藝因為其溶液基本成分簡單,溶液穩定,電流效率高,加入適當光亮劑就可以得到高光亮度、高整平性、高均鍍能力的鍍層,因而得到廣泛的應 用。酸性鍍銅層的好壞在于酸銅光亮劑的選擇與應用,而酸性鍍銅光亮劑的開發關鍵在于中間體的選擇和復配。傳統的非染料系列MN型光亮劑價格低、應用廣,但 對高端產品性能無法滿足要求,近年來國外的復合型染料系列酸銅光亮劑大舉進軍國內市場,迅速占有60%70%的市場份額。國外產品價格較高,因此有必要 開發出能與國外產品性能相媲美的新一代酸銅光亮劑,是國內電鍍工作者的當務之急。2.酸銅光亮劑的組成 酸性鍍銅光亮劑一般由載體、光亮劑、整平劑及輔助添加劑等組成。2. 1載體 在酸性鍍

21、銅電解液中 ,若單獨加入光亮劑 ,鍍層的光亮效果不顯著 ,還必須加入表面活性劑才能獲得光亮性好和具有一定整平性的鍍層。常用的有聚乙二醇、多胺與環氧乙烷加成物 (AE)、脂肪胺與環氧乙烷加成物 (DAE)、脂肪胺聚氧乙烯醚(AEO)及 OP系列辛基酚聚氧乙烯醚等。除作為光亮劑的載體外 ,有的還具有潤濕、分散染料及細化晶粒的作用。2. 2光亮劑 光亮劑主要作為細化晶粒、增強高電流密度區光亮度,與整平劑配合發揮作用,主要成分為有機硫磺酸鹽。常用的 有 SP,它可以單獨作為光亮劑使用 ,也可以和其它含 2S2S2鍵的光亮劑配合使用 ,如苯基二硫丙烷磺酸鈉 (BSP)、醇硫基丙烷磺酸鈉 (HP)、聚二甲

22、基酰胺基磺酸鈉 (TPS)等。2. 3整平劑 多為雜環化合物和染料。常用的染料有甲基紫、藏花紅、四氫噻唑硫酮(H1)、聚乙烯亞胺烷基化合物(GISS)、脂肪胺乙氧基磺化物(AESS)、巰基咪 唑丙磺酸鈉(MESS)、噻嗪類染料、三苯甲烷染料、聚合硫代染料 (堿性黃 )、偶氮嗪染料(MDD)及吩嗪類染料等。2. 4其它添加劑 在酸性光亮鍍銅液中采用的表面活性劑以非離子表面活性劑效果最佳,并具有穩定的晶粒細化。此外還可加入少量陰離子表面活性劑作分散劑,對改善鍍層質量亦有 一定效果。常用的非離子表面活性劑聚乙二醇(P)分子量有6000,8000,10000;琥珀酸酯鈉鹽類低泡潤濕劑能提高鍍液的均鍍能

23、力,使高低電流密 度區沉積的鍍層均勻一致。3.酸銅光亮劑配方6000)”組合而成,簡稱MN體系,在70年代末由我國的電鍍科技工作者研制成功。MN體系對 酸銅光亮劑 來說是一個里程碑。該系列光亮劑出光慢、整平差、低電位光亮整平明顯不足。但這一系列光亮劑應用了多年,至今許多廠家還在正常使用。3.1傳統MN非染料系列工藝 成分 含量(g/L) 12-巰基苯并咪唑(M)0.0003 0.0012乙撐硫脲(N)0.0002 0.00073聚二硫二丙烷磺酸鈉(SP)0.01 0.024聚乙二醇(P)0.05 0.15十二烷基硫酸鈉0.050.2溫度:1530當用AEO代替十二烷基硫酸鈉時,AEO用量為十二

24、烷基硫 酸鈉的15左右。此工藝鍍中低檔產品完全可以,但鍍高檔產品時,亮度較低,達不到要求。3.2傳統MN非染料系列改進工藝針對傳統非染料MN系列光亮劑出光慢、整平性差、低電位光亮整平明顯不足等弱點,電鍍工作者不斷進行探索,先后有聚乙烯亞胺烷基鹽 (PN)、脂肪胺乙氧基磺化物(AESS)、聚乙烯亞胺烷基化合物(GISS)、三甲基甲酰胺基磺酸鈉(TPS)、巰基咪唑丙磺酸鈉(MESS)等一種或 幾種引入MN型非染料系列中,極大地改善了中低電位的光亮整平性,拓寬了使用溫度范圍。同時針對傳統MN 系列全面整平性較差這一弱點,用苯基聚二硫丙烷磺酸鈉 (BSP)、醇硫基丙烷磺酸鈉(HP)代替傳統SP,整平性

25、能得到進一步改善;用四氫噻唑硫酮(H1)取代 MN后,光亮度、整平性、走位都會得到改進。3.2.1傳統MN系列 +有機染料 成分 含量(g/L) 12-巰基苯并咪唑(M)0.00030.0012乙撐硫脲(N)0.00020.00073聚二硫二丙烷磺酸鈉(SP)0.010.024聚乙二醇(P)0.10.255甲基紫適量 溫度:1532甲基紫在超過33時候分解明顯,夏天的槽液需要冷卻降溫。已逐步被新型染料替代。3.2.2傳統MN系列+PN 成分 含量(g/L) 12-巰基苯并咪唑(M)0.00030.0012乙撐硫脲(N)0.00020.00073聚二硫二丙烷磺酸鈉(SP)0.010.024聚乙二

26、醇(P)0.050.15聚乙烯亞胺烷基鹽 (PN)0.2 溫度:1545 3.2.3傳統MN系列+AESS+GISS 成分 含量(g/L) 12-巰基苯并咪唑(M)0.00030.0012乙撐硫脲(N)0.00020.00073聚二硫二丙烷磺酸鈉(SP)0.010.024聚乙二醇(P)0.10.255脂肪胺乙氧基磺化物 (AESS)0.010.026聚乙烯亞胺烷基化合物(GISS)0.010.02 溫度:1530 3.2.4 MN的替代工藝 成分 含量(g/L) 1四氫噻唑硫酮 (H1)0.00020.0012聚乙烯亞胺烷基化合物(GISS)0.0010.0023聚二硫二丙烷磺酸鈉(SP)0.

27、010.024聚乙二醇(P)0.050.15聚乙烯亞胺烷基鹽 (PN)0.20.04 溫度:1545 3.2.5 M、SP的替代工藝 3.2.5.1 TPS替代 成分 含量(g/L) 1三甲基甲酰胺基磺酸鈉(TPS)0.030.062乙撐硫脲(N)0.00030.00073聚乙烯亞胺烷基化合物(GISS)0.010.024聚乙二醇(P)0.050.15聚乙烯亞胺烷基鹽 (PN)0.20.04 溫度:1545 3.2.5.2 H1替代 成分 含量(g/L) 1四氫噻唑硫酮(H1)0.00020.0012苯基聚二硫丙烷磺酸鈉 (BSP)0.010.033聚乙烯亞胺烷基化合物(GISS)0.010.

28、024聚乙二醇(P)0.050.15聚乙烯亞胺烷基鹽 (PN)0.20.04 溫度:1545 3.2.5.3 MESS替代 成分 含量(g/L) 1脂肪胺乙氧基磺化物 (AESS)0.00050.022乙撐硫脲(N)0.00030.00073醇硫基丙烷磺酸鈉(HP)0.020.044聚乙二醇(P)0.050.15聚乙烯亞胺烷基鹽 (PN)0.20.04 化學浸鍍(簡稱化學鍍)技術的原理是:化學鍍是一種不需要通電,依據氧化還原反應原理,利用強還原劑在含有金屬離子的溶液中,將金屬離子還原成金屬而沉積在各種材料表面形成致密鍍層的方法。化學鍍常用溶液:化學鍍銀、鍍鎳、鍍銅、鍍鈷、鍍鎳磷液、鍍鎳磷硼液等

29、。目前以次亞磷酸鹽為還原劑的化學鍍鎳的自催化沉積反應,已經提出的理論有“原子氫態理論” 、“氫化物理論”和“電化學理論”等。在這幾種理論中,得到廣泛承認的是“原子氫態理論”。敏化敏 化就是使非金屬表面形成一層具有還原作用的還原液體膜。這種具有還原作用的處理液就是敏化劑。好的敏化效果要求具有還原作用的離子在一定條件下能較長時間 保持其還原能力,并且能控制其還原反應的速度,要點是敏化所要還原出來的不是連續的鍍層,而只是活化點。目前最適合的還原劑只有氯化亞錫。目前,對于非金 屬化學鍍鎳用得最多的是Pd活化工藝。當吸附有Sn的非金屬表面接觸到Pd活化液時,Pd會被Sn還原而沉積到非金屬表面形成活化中心

30、,從而順利進行化學 鍍。主鹽:化學鍍鎳溶液中的主鹽就是鎳鹽,一般采用氯化鎳或硫酸鎳,有時也采用氨基磺酸鎳、醋酸鎳等無機鹽。早期酸性鍍鎳液中 多采用氯化鎳,但氯化鎳會增加鍍層的應力,現大多采用硫酸鎳。目前已有專利介紹采用次亞磷酸鎳作為鎳和次亞磷酸根的來源,一個優點是避免了硫酸根離子的存 在,同時在補加鎳鹽時,能使堿金屬離子的累積量達到最小值。但存在的問題是次亞磷酸鎳的溶解度有限,飽和時僅為35g/L。次亞磷酸鎳的制備也是一個問 題,價格較高。如果次亞磷酸鎳的制備方法成熟以及溶解度問題能夠解決的話,這種鎳鹽將會有很好的前景。還原劑:化學鍍鎳的反應過程是一個自催化的氧化還原過程,鍍液中可應用的還原劑

31、有次亞磷酸鈉、硼氫化鈉、烷基胺硼烷及肼等。在這些還原劑中以次亞磷酸鈉用的最多,這是因為其價格便宜,且鍍液容易控制,鍍層抗腐蝕性能好等優點。絡合劑:化學鍍鎳溶液中的絡合劑除了能控制可供反應的游離鎳離子的濃度外,還能抑制亞磷酸鎳的沉淀,提高鍍液的穩定性,延長 鍍液的使用壽命。有的絡合劑還能起到緩沖劑和促進劑的作用,提高鍍液的沉積速度。化學鍍鎳的絡合劑一般含有羥基、羧基、氨基等,常用的絡合劑有檸檬酸鈉、 酒石酸鈉等。在鍍液配方中,絡合劑的量不僅取決于鎳離子的濃度,而且也取決于自身的化學結構。在鍍液中每一個鎳離子可與6個水分 子微弱結合,當它們被羥基,羧基,氨基取代時,則形成一個穩定的鎳配位體。如果絡合劑含有一個以上的官能團,則通過氧和氮配位鍵可以生成一個鎳的閉環配合 物。在含有0.1mol的鎳離子鍍液 中,為了絡合所有的鎳離子,則需要含量大約0.3mol的雙配位體的絡合劑。當鍍液中無絡合劑時,鍍液使用幾個周期后,由于亞磷酸根聚集,濃度增大,產生 亞磷酸鎳沉淀,鍍液加熱時呈現糊狀,加絡合劑后能夠大幅度提高亞磷酸鎳的沉淀點,即提高了鍍液對亞磷酸鎳的容忍量,延長了鍍液的使用壽命

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