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普通电镀镍镀液中各成分的作用和影响

来源:admin     时间::2017-07-10 10:36:19       ⑴硫酸镍 硫酸镍是镀镍溶液中的主盐,起着供给Ni2+的作用。工业用的硫酸镍有NiSO4?7H2O和NiSO4、6H2O两种,前者镍含量为22.3%硫酸镍比其他的几种无机盐价格低而且实用,氯化镍的导电性和分散能力虽然比硫酸镍好,由于大量的氯离子增加了镀层的内应力,因此在实际应用中受到限制。
      硫酸镍在镀镍电解液中的含量范围较大。一般含量在100-350g/L之间。硫酸镍含量低时的电解液分散能力好,镀层结晶细,易抛光。但是电流效率低,工作电流密度小,沉积速度慢。而硫酸镍含量在300g/L的镀液能够镀出色泽均匀无光镀层。而且允许使用较高的电流密度,同时加快了沉积速度,很适于快速镀镍。硫酸镍含量过高,分散能力差,同时一带出镀液。
      ⑵氯化镍或氯化钠 镀液中氯离子是阳极活化剂,能促进阳极溶解,使镀液中Ni2+得到正常补充。氯化钠作活化剂成本低、货源方便,但钠离子可引起硬度增高等副作用。而在一般光亮快速镀镍液中,为了减少钠离子的影响,近几年来趋向采用氯化镍作为阳极的活化剂。它的镀液组成简单,管理方便,但成本高。
      镀镍液中氯化物含量过低,阳极易钝化,使镀液中镍含量下降,氯化物含量过高则会使阳极腐蚀过快,使镀层产生毛刺,而且增加了镀层的内应力。影响镀层的质量,氯化物含量一般以氯化钠计,控制在7-20g/L之间。
      除了氯化镍、氯化钠外,其他水溶性氯化物亦可使用。
     ⑶硼酸  硼酸在镀液中是一种缓冲剂,起着稳定镀液PH值的作用。使用的缓冲剂只能在一定的PH值内起缓冲作用,硼酸只能在弱酸性溶液中对PH值有缓冲作用。在镀镍过程中,镀液PH值必须保持在一定范围内,一般在3.8-5.6之间。
     硼酸含量低于20g/L缓冲作用微小,PH值不够稳定,易产生针孔。当硼酸含量在31g/L以上时,缓冲作用显著提高,因此在镀镍液中,硼酸含量控制在30-35g/L之间。
     随着浓度的提高有一部分硼酸会转化成四硼酸,它的缓冲作用更好。硼酸除了上述作用外,还有使镀层结晶细致,不易烧焦,如果采用较高的电流密度,应采用较高硼酸含量(40g/L)的镀液。
     在含有硼酸的镀镍液中加入少量的氟化钠,镀液的缓冲作用还可提高,但它会使镀液处理某些杂质时发生困难,而且腐蚀设备,有毒,所以很少使用。
     ⑷磷酸钠和硫酸镁,这两种盐都是镀液中的导电盐,溶液的导电性愈好,其分散能力愈好。因此,磷酸钠、硫酸镁有着改善镀液分散能力的作用。硫酸镁的导电能力不如硫酸钠,但在较高PH值时,能获得银白色和比较柔软的镀层。
     添加导电盐的缺点是,当钠离子等金属的含量积累到一定浓度时,镍离子放电受到抑制,有利于氢离子放电,使PH值升高,容易形成氢氧化物和碱式盐沉淀,就会影响镀层的物理机械性能,镀层硬度提高,镀层孔隙率增加等,而且没有去除镀液中Na+、Mg2+的方法。因此在很多镀液中很少采用导电盐。
      ⑸十二烷基磷酸钠 它是一种阴离子表面活性剂,液称湿润剂,是比较有效的防针孔剂。由于加入十二烷基磷酸钠后,降低了液-气,液-固界面张力,氢气泡则很难停留在阴极表面上,从而减少了针孔的形成,但是当镀液中有油、金属杂质,有机杂质等污染,或镀前处理不良,即使哟足够的十二烷基硫酸钠,液不能避免镀层出现针孔。
      十二烷基磷酸钠一般含量在0.1g/L左右,含量太低不能降低针孔,含量超过0.1g/L或再增高其含量,对降低界面张力并不十分明显。
       向镀液中加入十二烷基磷酸钠的方法是先用少量水将其调成糊状后,再用一定量的沸水溶解,最好煮沸一段时间,在不断搅拌下加入镀液中。
       在高PH值镀液中十二烷基磷酸钠能与镍离子反应成不溶性化合物沉淀,其消耗是很大的,即使一般的镀液也有一定的消耗,最好每天补充一定量的十二烷基磷酸钠将全部析出,需从新计算加入。
       消除镀镍层针孔也可加入适量氧化剂,例如双氧水,它的分解产物是水,无副产物,一般加入量是用30%的双氧水,1-3mL/L。
       缺点的分解较快,需经常补充,在光亮性镀镍溶液中,不用双氧水来消除针孔,避免有机光亮剂时候到破坏。
滚镍主光剂 滚镍柔软走位剂
直镍主光剂 直镍柔软走位剂
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