铜表面镍钼磷转化膜的制备与性能.研究

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1、2铜表面镍钼磷转化膜的制备及性能研究关注。迄今为止，化学镀镍技术的研究焦点由当初的化学镀镍已经辐射到了多种金属与合金的镀覆工艺及原理的研究。随着科学的进步和测试仪器的更新，化学镀镍液中采用的还原剂种类已由仅以次亚磷酸钠为还原剂发展到以甲醛、硼氢化物、联氨、乙酚酸、氨基硼烷及它们的衍生物等为辅助还原剂，以及各种络合剂、稳定剂、光亮剂等添加剂的开发。化学镀液在使用过程中由于存在杂质、固体微粒，所以很容易自然分解而失效。为了很好地解决这类问题，从而激起了许多研究者寻找及研制稳定剂的兴趣。随着科技的发展，各种新材料层出不穷，化学镀为了适应这种发展的需要，所涉及的基体材料已

2、由钢铁扩展到了不锈钢、铝及铝合金、塑料、玻璃、陶瓷等，而且应用的基体形状由比较规则的块体、板材发展到了各种不规则的微粒，从而进一步地拓宽了化学镀的研究领域【21，且对化学镀镀层的研究不仅仅着眼于其耐磨及耐蚀性能，而且越来越重视其电学和磁学性能。随着化学镀在工业上的应用范围和生产规模不断扩大，镀层质量和性能的好坏越来越受到人们的重视，所以研究开发新的化学镀镍方法，提高镀层性能已成为一个比较时兴的研究方向。1．1．2化学镀镍技术的发展历程化学镀是一种靠溶液中的化学反应物来实现在其它物质表面化学沉积，而无需外电源提供金属离子还原所需要电子的方法。化学镀镍又称无电解镀镍，

3、它是以次亚磷酸盐为还原剂，经过自催化的氧化还原反应而沉积生成合金层的工艺。化学镀镍技术最早见于1845年Wutzt3】用次亚磷酸盐从镍盐溶液中还原出金属镍的发现，但其真正的应用却是在100多年以后。从此，世界各国科技工作者进行深入研究，相继解决了转化膜合金层沉积速度、络合剂、稳定剂、光亮剂、镀液应用寿命、镀层质量以及镀覆成本等问题，并成功地将其应用于生产领域。自发现化学镀镍工艺的五十多年以来，化学镀镍技术已从实验室走向工业化生产，由于其合金层本身具有独特的优良性能，且其工艺与其他表面技术相比，化学镀不需要外加电源，而是直接利用溶液中的还原剂将金属离子还原为金属并沉

4、积在基体表面上形成镀层。因此，其操作方便、工艺简单，生成的镀层均匀、孔隙率小、外观良好，而且能在塑料、陶瓷等多种非金属基体上沉积，并具有优良的包覆性。因不用外加电源，凡是镀液能浸到的部位，任何复杂零件包括微小孔、盲孔都可以获得均匀的镀层，并具有高的附着力、优良的抗腐蚀性能、较高的抗磨性能以及优异的功能性能等优点，使其在世界范围内得到了迅速的发展和广泛的应用【4J。化学镀镍技术得以迅速发展除了上述一系列优良特性以外，更重要的原因是该工艺与电镀相比，化学镀是一种极低污染工艺，且化学镀液中镍离子利用率高。因此，化学镀废液中镍离子含量较低，废液处理较为简单且投资低。第一章

5、绪论我国在化学镀领域研究起步较晚，却已取得了一系列瞩目的成就。自20世纪90年代化学镀开始进入快速发展时期，在短短的十几年中，不仅很快地从科研走向产业化，而且在生产规模、产品质量以及化学镀液商品化、经济效应等方面，都很快地缩短了与其他先进国家之间的差距。到今天我国化学镀技术无论是在装饰镀、代替硬镀铬的耐蚀抗磨镀以及功能镀层等方面，都已在国际化学镀领域占有了一席之地【4】。化学镀已成为近年来表面处理领域发展速度最快的工艺之一，其作用已由简单的表面装饰发展成为表面强化与防护，并向功能化、梯度功能化方向发展。1．1．3化学镀镍技术的应用化学镀镍技术是一种表面处理技术，化

6、学镀Ni．P镀层是工程上应用十分广泛的表面功能镀层，它的优良耐磨和耐蚀性能已为广大工程技术人员所熟悉。然而，Ni．P镀层还有许多其他非常有用的功能性质，如磁性、导电性、可焊性、可抛光性等。Ni．P镀层的这些性质使它作为功能镀层已经在很多工业部门的广泛领域发挥着重要的作用【5】。随着化学镀镍的功能开发，特别是镀层具有均匀、耐蚀、耐磨、抗电磁波干扰等优异性能，在美国、德国、日本等发达国家中化学镀镍已成为十分成熟的高新技术，在宇航工业、电子工业、计算机工业、石油工业、精密机械、汽车工业、纺织工业等各部门得到了广泛应用【6】。化学镀镍由于其技术成熟化、工艺简便、镀层均匀、

7、耐磨耐蚀、低污染等优异特性【7】，在美国、欧洲、日本的工业中已得到广泛应用，美国有化学镀镍厂600余家。各工业部门应用的比例大致如下：航空航天工业10％，汽车工业5％，电子计算机工业15％，机械工业15％，石油化工lO％，阀门业17％，食品工业5％，泵业5％，塑料工业5％，印刷工业3％，核工业2％，电力工业3％，其它5％。化学工业中主要用于防腐的管道、泵、阀门、搅拌器以及反应罐、热交换器、蒸发浓缩罐的内壁化学镀镍，以代替不锈钢。美国俄克拉荷马航空中心自1979年以来采用化学镀镍修复飞机零件，合格率由原来电镀50％提高到90％以上。西北航空公司1985年以来采用化学

8、镀镍修复T