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1、各种材料处理第五章镀镍5.1镍的性质(1)色泽:银白色,发黄(2)结晶构造:FCC(3)比重:8.908(4)原子量:58.69(5)原子序:28(6)电子组态:1S^22S^22P^63S^23P^63d^84S^2(7)熔点:1457C(8)沸点:2730C(9)电阻:6.84uohs-cm(10)抗拉强度:317Mpa(11)电解镍有较高硬度(12)大气中化学性安定不易变色,在600C以上才被氧化(13)液中不被溶解(14)镍抗蚀性比铜强,铜制品宜镀上镍(15)镍易溶于稀硝酸,但在浓硝酸形成钝态不易溶解(16)镍在硫酸、盐酸中溶解比在稀硝酸溶解慢(17)镍的标准电位
2、-0.25伏特,比铁正,对钢铁是属于阴极性镀层只有完全覆盖镍才能保护防止生锈(18)镍易于抛光可做为电镀中间层(19)当镍缺乏时可用铜锡合金代替5.2镀镍工程镍镀层的性质及外观能被控制而且操作范围很广,所以广泛被应用于装饰性工程
性电镀及电铸(1)装镜面光泽的特性工程性镀镍用于防腐蚀、耐磨、焊接性、磁性及其它特兴其镀层为纯的镍镍电铸是用电镀的方法制造全镍质的零件及物品,如镍工具、模具、铸模、唱片压板(recordstampers),无缝管、染印网(printingscreens)电镀反应为Ni+2e-Ni,其中Ni是由水溶液中镍盐提供而由阳极镍来补充、阳极效率近100%,
3、大于阴极电流效率所以镀浴之Ni离子及pH会曾加，虽带出(drag-out)可抵消Ni的增加,但有时仍不足须加水及其它成份调节镀浴成份,并加酸来保持pH值镀镍一般可分为全光泽镍、半光泽镍、双重镍、三重镍、工程镍、犁地镍、电镀镍及镀黑镍5.3装饰镍电镀其各种镀浴配方(见5.4),其主要成份为硫酸镍(nickelsulfate)、氯化镍(nickelchloride)及硼酸(boricacid)。硫酸镍主要是提供Ni的来源,氯化镍是帮助阳极镍溶解及导电性,硼酸是帮助镀层平滑及更具延性。针孔防止剂(anti-pitting)或润湿剂(wettingagent)可防止氢气泡停滞而形
4、成针孔镀层,不
起泡沫之润湿剂可用空气搅拌减低表面张力。大部份的镍镀浴都属专利商业配方,必须依照厂商提供的数据操作,典型的配方为瓦特镀浴
(wattsath)。5.4装饰性镍镀浴配方由添加剂的控制可得全光泽镍(fully-brightnickel)、半光泽镍(semi-brightnickel)及犁地镍(satin-likenickel)。全光泽镍含硫成份0.06％~0.1％,其添
加剂至少需二种有机,一种是光泽剂含硫成份如benzenesulfonamide,enzenedisulfonicacid,benzenetrisulfonicacid,napthalene
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5、risulfonicacid。另外一种是平滑剂(levelingagent)如formaldehyde,comarin,ethylenecyanohydrin及butynediol。这二种添加剂混合使用可得到光泽平滑镍镀层,其光泽作用主要是硫共同析出(codeposition)的结果。锌、镉,及硒(selenium)有光泽作用,半光泽镍只加平滑性添加剂所以不含硫,它很容易抛光而得到光泽表面,但一省去抛光而直接再镀一层全光泽即为二种镍(duplex
nickel)更耐腐蚀。通常双重镍与半光泽镍镀层厚度比为1:3。另外在全光泽镍与半光泽镍间再镀上很薄(10％全部厚度),一层含
6、高硫份(0.15％)的镍即为三重镍(triplelayernickel),其耐蚀性更加。5.5工程性镀镍(EngineeringNickelPlating)镍具有优良的物理、机械及化学特性所以在工程或工业上应用很多,如
防止腐蚀、硬度、耐磨及磁性等。其镀层需无缺陷(defect-free)光泽性在这里不很重要。其镀层之主要机械性质有:1.强度(tensilestrength),2.延展性(elongation),3.硬度(hardness),4.内应力(internal),5.疲劳限度(fatigue
life),6.氢脆性(hydrogenembrittlement),
7、镍镀层常被应用于化学、石油、食品及饮料工业上防止腐蚀,防止产品污染及保持产品纯洁。通常镍在氧化气氛下容易腐蚀,而还原性下不易腐蚀,但镍本身会形成氧化物钝态膜保护。当其氧化物保护膜被氯化物容液侵入则会形成针孔状腐蚀。一般镍镀层在中性或碱性溶液可以保护住,但太多数矿物则会被腐蚀。5.6工程镍镀浴配方(1)瓦特浴(wattsbath)硫酸镍NiSO4．7H2O300g/l氯化镍NiCl2．6H2O60g/l硼酸H3BO337.5g/lpH值3浴温60C电流密度430A/m^2(2)全氯浴(all-chloridebath)氯化镍(N
