次磷酸钠在化学镀领域的应用研究

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1、37工程信息交流2012年第5期总168期专题综述次磷酸钠在化学镀领域的应用研究陈金芳（武汉工程大学武汉430073）朱丽君（武汉工程大学武汉430073）摘要：次磷酸钠是强还原剂，可将金、银、汞、镍、铬、钴等的盐还原成金属状态。其作为化学镀剂，可使经过化学镀的金属表层具有耐腐耐磨，均匀密致，并有牢固的磷合镍金镀层，可替不锈钢材料，广泛应用与电子、机械、石油、代工、航空、航海、食品、医药等行业，符合环保要求，发展前景备受关注。关键词：次磷酸钠化学镀应用次磷酸钠是一种无色单斜结晶或有珍珠光泽的晶体或

2、白色结晶性粉末，易潮解，无臭，味咸。易溶于水、乙醇、甘油，稍溶于氨和氨水，不溶于乙醚。水溶液呈中性。在干燥状态下较为稳定，加热至200°C以上则迅速分解放出剧毒且自燃的磷化氢气体。为强还原剂，可将金、银、汞、镍、铬、钴等金属从盐中还原为金属状态。遇强热或与氯酸钾等氧化剂混合时会爆炸。常压下，加热蒸发次磷酸钠溶液也会发生爆炸，故蒸发应在减压下进行。在美国，次磷酸钠与次磷酸和其他数种次磷酸盐被列为第一类易制毒化学品，受到管制。化学镀是一种新型的金属表面处理技术，该技术以其工艺简便、节能、环保日益受到人

3、们的关注。化学镀使用范围很广，镀金层均匀、装饰性好。在防护性能方面，能提高产品的耐蚀性和使用寿命；在功能性方面，能提高加工件的耐磨导电性、润滑性能等特殊功能，因而成为全世界表面处理技术的一个发展。1.木材表面化学镀镍木材是一种天然高分子复合材料，它不但具有生物学特征，也具有化学和物理特征。由于组成木材的纤维素、半纤维素、木质素以及各种抽出物在木材中并非按规律分布，因此它是一种不均匀的各向异性材料。此外，由于树种和木材切面的不同，使木材表面裸露的分子形态、比例及化学组成的含量各不相同。由于木工机械加

4、工精度的问题，使得木材表面的加工质量和平整度也成为影响表面处理的因素。由于木材结构及其性能的特殊性，木材化学镀镍的预处理工艺与其它非金属材料的预处理工艺有所不同，这些因素在木材化学镀，特别是预处理阶段必须考虑。工业化的活化工艺目前主要采用贵金属活化液，最常用的是钯活化液，在大规模生产时，其消耗十分可观，造成贵金属活化的化学镀镍成本偏高。因此，研究开发一种不使用贵金属的化学镀镍工艺(无钯化学镀镍工艺)，节约贵金属，降低生产成本，已显得日益重要；同时，改善镀层与木材基体的结合力、提高沉积速度、稳定性等

5、问题也很重要。37工程信息交流2012年第5期总168期次磷酸钠在化学镀领域的应用研究通过对不同预处理过程形成的刨花制成的刨花板电磁屏蔽性质的变化研究，长泽[]认为，两步法(表面处理和催化处理分开进行)预处理过程比一步法(表面处理和催化处理同时进行)预处理过程制成的刨花板有较好的导电性和电磁屏蔽效果.如果用两步法预处理过程，在表面处理时用水代替乙醇溶剂，也可以获得好的电磁屏蔽效果和光滑的镀层。另一方面，导电性和电磁屏蔽效果随着PdCl2水溶液量的增加和表面处理剂浓度的降低而得到改善。长泽[]研究了

6、预处理过程和镍沉积薄膜的变化关系，指出在化学镀过程中，在不同条件下，镀液中沉积镍微粒或在镀槽壁中沉积镍微粒是不同的。金属化木材刨花的导电系数受沉积金属的影响比较大，通过扫描电镜观察，一步法得到的镍沉积膜呈岛状或三维方向，而两步法得到镍沉积膜呈光滑状态，两步法具有良好的导电性和光滑的镀膜。通过对木材化学镀镍不同活化工艺的研究旨在研究开发一种适合于木材的非贵金属活化化学镀镍工艺，使其成为活化成本降低、活化效果好、工艺操作简单的更适合木材化学镀镍的活化工艺，并通过优化镀液配方，改善镀层与木材基体的结合力

7、，从而提高镀层耐蚀性、硬度、光亮度等性能。长泽等[，，]最早在室温条件下，将刨花在一定浓度的3－氨丙基三乙氧基硅烷乙醇或水溶液中进行表面处理，被处理的刨花在105℃条件下干燥2h。这时的刨花表面形成一个活化层，在室温下浸入250mgPdCl2·2H2O和215mLHCl的水溶液中，过滤后在空气中干燥，用点滴法[]对刨花进行化学镀镍。在国内，黄金田、赵广杰等人对木材化学镀镍和木质电磁屏蔽材料进行了深入的研究，黄金田[]采用了胶体钯敏化-活化一步完成的方法活化木材。用氯化钯配制的醇溶液作为活化处理液，

8、将表面处理好的木材在胶体钯的溶液中进行浸渍，实现对木材表面进行催化处理；敏化活化处理后，将木材放入蒸馏水槽中进行清洗，取出试件，完成木材表面的敏化和活化处理。黄金田等[]研究了木材在经过去除抽提物、表面处理、敏化活化等处理后，利用化学镀的方法可以成功地进行化学镀镍，并得到相应的镀层。以点滴逐渐加入化学镀液的方式对木材进行化学镀镍，在本试验条件下，以镍金属沉积速率为考核目标，得出比较理想的工艺参数为：镀液pH值7.0~7.5，施镀温度80℃，施镀时间20min.。在木材化学镀镍中提高