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技术分享

化学镍介绍

广州麦吉柯电子材料有限公司技术部  陈王就


(一) 概述

 化学镀的定义是相对于电镀,化学镍正相对于电镀镍。不同于电镀,它无需外电源,仅利用溶液中适当的还原剂就使镍离子在金属表面的自催化作用下得以还原沉积,所以也称无电镀。


 一个国家或地区的表面处理领域里化学镍的地位高低,一定程度上反映了这个国家或地区的工业水平的高低,因为化学镍较电镀镍成本要贵,但化学镍层相较于电镀镍层仍具有无可匹敌的优点:

1. 优异的均镀能力,无论工件形状如何复杂,只要采取适当的技术措施,都可以在工件的不同位置得到几乎均一的镀层。

2. 抗蚀性高,特别是在含磷量高时,在许多浸蚀性介质中均比电镀镍耐蚀得多。

3. 硬度高,化学镍镀层的硬度一般在300-600Hv(低磷化学镍可达到800Hv以上),电镀镍层仅为160-200Hv。化学镍经适当热处理后,硬度可达1000Hv以上。

4.光亮的化学镍层可以媲美不锈钢,比电镀镍层的微黄色外观美观。其它在结合力,较少的磁性等方面有时候也是一个重要的优势。


(二)分类

化学镍按还原剂的不同,常见的有镍磷合金和镍硼合金,而其中最常见的镍磷镀层又按磷含量的不同分类为:低磷(1-5%),中磷(5-9%)和高磷(9-13%),低磷在需要好的耐磨性时为首选,中磷沉积快,稳定性好,寿命长所以最常见,高磷在需要高的耐腐蚀性能时首选。


按用途不同,可分类为打底用的碱性化学镍和功能性的酸性化学镍,前者通常为低温(<45℃),沉积慢(约0.2-0.5µm/10min),后者通常为高温(>80℃),沉积快(约1-4µm/10min)。碱性化学镍常用于塑胶ABS的金属化打底和铝合金电镀的打底。


 按外观不同,可分类为光亮和哑光镀层,光亮镀层具一定装饰性,因此更受欢迎。


 按技术发展水平又可分类为传统化学镍和现代环保化学镍,化学镍镀液里都要使用到极微量的稳定剂和光亮剂(ppm级),传统化学镍会使用性能优异但污染环境的Pb和Cd等物质作为稳定剂或光亮剂,但现代环保化学镍已经屏弃Pb/Cd的使用。


(三)工艺流程

 化学镍的前处理随基体的不同而不同,不能一概而论,尤其铝合金和塑胶前处理较为复杂,另文讨论,此处只述及铁基材上镀广州麦吉柯中磷化学镍MK660工艺。

1、除油

目的:除去工件在加工成型时残留的各种油脂和抛光蜡等。

工艺条件:

万用除油粉MK121 30-80g/l

温度  50-60℃   时间  5-10min

如果想要更好的除油效果可以用相同条件下,阴极电解2-3ASD,30-120sec。

工件如有抛光过,在除油前还必须要除腊,

工艺条件:

除腊水MK101  30-50ml/l(若具备超声波,10-30ml/l)

温度75-85℃  时间5-10min

2、除锈及活化:

目的: 除油后的工件用水清洗干净后要用1:1盐酸浸泡,该工艺可以除去工件表面的锈点并起到活化的作用,

工艺条件:

盐酸(36%):50%v/v   温度:室温

时间:20-60sec

3、化学镍

工艺条件:

工艺条件

   范围

  最佳

化学镍

MK660A

化学镍

MK660B

---

---

60毫升/

 

100毫升/升

镍含

5.4- 6.6

/

6克/升

82 - 93ºC

88ºC

pH

4.5 - 4.9

4.8

载负

0.6–1.8

平方分米/升

 1.2

平方分米/升

沉积速率

17–22微米/时

20微米/小时

补充方法:

镍含量

补加

MK660A

补加

MK660C

6.0 克/升 100%

0 毫升/升

0 毫升/升

5.7 克/升 95%

3 毫升/升

3 毫升/升

5.4 克/升 90%

6 毫升/升

6 毫升/升

5.1 克/升 85%

9 毫升/升

9 毫升/升


4、后处理

化学镍完成后、水洗干净、可作铬酸钝化处理、烘干、涂罩光漆保护或进行热处理。


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