化学镀镍层和电镀镍层性能比较

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1、５５化学镀镍层和电镀镍层性能比较胡素荣，唐作琴（中国工程物理研究院机械制造工艺研究所，绵阳６２１９００）［摘要］对商业中磷化学镀镍、高磷化学镀镍及电镀光亮镍和暗镍的镀层硬度、耐磨性、厚度均匀性及耐腐蚀性进行了比较。结果表明镀态的化学镍镀层硬度均高于电镀镍层；中磷镍镀层的耐磨性最好；化学镀镍层均匀性忧于电镀镍层；在盐水介质中，化学镀镍层的耐蚀性优于电镀镍层，高磷镍镀层的耐蚀性最好。［关键词］化学镀镍；电镀镍；耐磨性；厚度均匀性；耐蚀性［中图分类号］ＴＧ１７４．４［文献标识码］Ａ［文章编号］１００１－１５６

2、０（２０１４）增刊２－００５５－０３添加剂ＥＮ－ＭＰ０８Ａ５５～６０１前言ＥＮ－ＭＰ０８过滤空气４．３～８２～连续（中磷）开缸剂ＥＮ－ＭＰ０８Ｂ１４５～１５５搅拌或阴化学镀镍与电镀镍相比较尽管镀液成分复杂、镀液稳定性４．９９０过滤（半光亮）极移动辅助剂ＥＮ－ＭＰ０８Ｃ补充用差以及镀液使用寿命短，但是化学镀镍有镀层均匀致密、硬度高，耐腐蚀、耐磨性能和钎焊性好，均镀深镀能力强，不受镀件几表２电镀光亮镍镍工艺规范［１］何形状限制等优点，化学镀镍在不断的研究和工业应用中得到了长足的发展，各种商业镀液的应用也更为

3、广泛。本文就两溶液成分及含量温度ＤＫ搅拌添加剂ＰＨ（℃）２（次／ｍｉｎ）种商业化学镀镍及传统的电镀光亮镍和暗镍的镀层性能进行了名称含量（ｇ／Ｌ）（Ａ／ｄｍ）比较，从具体数据上分析了化学镀镍层性能的优越性。硫酸镍２４０～３１５视情况阴极移动２试验氯化镍４５～７５４～４．８５０～６０２．０～１１而定２０～２５硼酸３７～５３２．１前处理基体材料为直径２５ｍｍ，厚度０．１ｍｍ铜片，处理流程如下：表３电镀暗镍工艺规范有机溶剂除油→棉纱布吸干残留溶剂→铜件电化学除油（低碱溶液成分及含量ｐＨ温度（℃）ＤＫ（Ａ／ｄｍ２

4、度，低电流密度）→热水清洗→流动水洗→盐酸（ＣＰ）＋缓蚀剂）名称含量（ｇ／Ｌ）清洗→流动水洗→１０％热硫酸活化（４０℃）→热蒸馏水洗（５０℃硫酸镍１８０～２００以上预热）。铜件电化学除油液组成：４～１０ｇ／ＬＮａＯＨ，３０～４０ｇ／Ｌ硫酸钠６０～７０５．２～５．６室温０．２～１ＮａＣＯ，６０～７０ｇ／ＬＮａＰＯ·１２ＨＯ，５～１０ｇ／ＬＮａＳｉＯ·硼酸３０～４０２３３４２２３９Ｈ２Ｏ。氯化钠８～１２２．２镀液成分及工艺条件化学镀镍溶液为商业镀液，工艺规范见表１。电镀光亮镍工２．３镀层性能测定艺规范见表２

5、。电镀暗镍工艺规范见表３。镀层硬度采用自动转塔数显显微维氏硬度计（型号表１化学镀镍工艺规范４０２ＭＶＤ）测量。镀层耐磨性采用销盘摩擦磨损试验机，对磨球镀液镀液成分及规格温度为Φ６毫米的ＧＣｒ１５球，载荷１０Ｎ，磨损半径：６ｍｍ，转速：３１８ｒ／ｐＨ过滤搅拌种类名称规格含量ｍｌ／Ｌ℃ｍｉｎ，磨损周次根据不同的镀层磨损情况而定。镀层厚度采用ｘ射线测厚仪测量。电化学测试采用电化学工作站（ＡｕｔｏｌａｂＰＧ⁃ＥＮ－ＨＰ１１添加剂ＥＮＨＰ１１Ａ５５～６０过滤空气４．７～８５～连续ＳＴＡＴ３０２Ｎ），测试体系为３．

6、５％ＮａＣｌ溶液，扫描范围－０．５Ｖ～１．（高磷）开缸剂ＥＮＨＰ１１Ｂ１２０～１５０搅拌或阴５．２９２过滤０Ｖ，扫描速度１０ｍＶ／ｓ。（半光亮）极移动辅助剂ＥＮＨＰ１１Ｈ补充用３结果及讨论３．１镀层硬度及耐磨性比较［收稿日期］２０１４０３１３在选择耐磨性镀层时，其硬度及摩擦系数是两个重要的指５６标。对于耐磨性镀层来说，镀层与基体的良好结合力是必不可图１是在５０倍光学显微镜下观察的电镀暗镍与化学镀镍层经少的。对基体硬度也有一定要求：硬基体能为化学镀镍层提供磨损后的磨痕形貌，镀层厚度均为（８～１０）ｕｍ。从

7、图１可以明显更好的支持；而在软基体（如铝）上的硬度层（如化学镀镍层）就看出，在相同的磨损条件下，暗镍镀层在２０００ｒ磨损后，磨痕较［２］很容易被硬而粗糙的接触面破坏，甚至穿透。铜基体上分别宽，磨痕内部基材完全裸露，镀层失效。而中磷镍与高磷镍镀层化学镀镍和电镀镍后，用自动转塔数显显微维氏硬度计测得的在１６０００ｒ磨损后，磨痕宽度较窄，磨痕内部没有基材裸露，镀层硬度如下表４。从表４数据可知，施镀后，镀层硬度较基体大为未失效。１６０００ｒ磨损后，还可以看出中磷镍的磨痕深度较浅。提高，镀态的化学镍镀层的硬度均高

8、于电镀镍层，暗镍层硬度最这一试验结果说明，中磷镍镀层的耐磨性能优于高磷镍镀层，且低。理论上镍磷合金镀层的硬度随磷含量的升高而增大，但是远高于电镀暗镍镀层。中磷化学镀镍ＥＮ－ＭＰ０８镀层硬度较高磷化学镀镍ＥＮ－ＨＰ１１３．３镀层厚度均匀性比较高，这是由于高磷镀层含有较大体积的ＮｉＰ相，热处理后硬度３镀层的厚度及其均匀性是衡量镀层质量的重要指标之一。［３］变化不大，而中磷化学镀镍层在热处理后硬度显著提高。镀层厚度直接影响到工件的耐蚀性、耐磨性、