化学镀镍工艺中添加剂的研究

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1、第17卷青岛化工学院学报Vol.17No健第4期JOUtna皿Of切ngdaoInstituteofemicalTeChno1Ogy1996Ch化学镀镍工艺中添加剂的研究’任志华张积树王芳高承津(应用化学系)(科技教育服务中心):一。摘要采用酸性化学镀液制备了NiP合金镀层研究了几种添加荆对镀,、速的影响并讨论了添加荆对改善镀层光亮性针孔以及镀层碑含蚤所起的作。用:一;;;关键词化学镀NiP合金镀层添加剂镀速光亮度:中图法分类号仆37、,、化学镀镍槽液中一般都含有起缓冲络合作用的有机添加剂有时还需要添加润湿剂。,稳定剂以及

2、光亮剂等添加剂的种类及添加量对镀液的功能影响不同得到的镀层性能也不·。,231同[l.本工作研究了几种常见添加剂对化学镀镍镀速的影响并探讨采用不同添加剂所获镀层的光亮度及针孔问题。1实验部分x.smm,。25,试片采用2525xo镀锌碳钢经浸酸去锌后使用镀液含硫酸镍9/L次亚磷酸,.,。、、、钠259/LPH值为51温度控制在8℃士2℃试片经酸洗水洗活化水洗后放入镀槽中施.。lZ镀lh镀槽负载drn/L试,。片经分析天平称重测定镀层增重计算镀速镀后的试片在10%铁氰化钾溶液中浸泡,。20min检测镀层的针孔2结果与讨论2.

3、1几种有机添加剂对镀速的影响需要长期稳定使用的镀液一般都含有一种或一种以上能与镍离子形成较强络合物的添。,,加剂作为主要添加剂[4]首先以乳酸为主要添加剂在镀液中含量保持为25mL/L分别添加醋、、,。酸钠氨基乙酸柠檬酸钠及EDTA二钠测得的添加量对镀速的影响见图1随醋酸钠含量,。。的增加镀速显著增加而镀速随氨基乙酸含量的增加先升高然后缓慢降低说明这两种添加剂在镀液中的作用不完全相同。一方面它们都起缓冲作用。由于镍的自催化还原反应产生大量,,氢离子从而使镀件表面附近溶液的PH值低于溶液本体PH值无添加剂时尽管镀液本体pH值

4、,。,,不变镀速却很低[s]这些添加剂都是有机弱酸或其盐类在溶液中具有缓冲作用可显著,,缩小镀件表面附近与镀液本体PH值的差距随添加量的增大对表面附近溶液PH值的稳定‘精细化工95届毕业生:一一收稿日期19950904第4期化学被镶工艺中添加荆的研究351,。,,作用增强因此增大镀速另一方面氨基乙酸也是一种强络合剂可与镍离子形成稳定的配,,。合离子添加的浓度过高会降低镍离子的活度从而降低镀速。,采用柠檬酸钠或EDTA二钠作为次添加剂时未见到镀速有增加的迹象相反镀速随柠檬。酸钠添加量的增加而缓慢降低这是因为柠檬酸钠与EDTA

5、能够同镍离子形成具有多种鳌环,。,的配合离子其稳定性比氨基乙酸及乳酸与镍离子形成的配合离子高得多因此加入的柠檬、,。酸钠EDTA主要与镍离子结合形成更稳定的配合离子使镀速较添加其它添加剂时降低,,一’,,:6,EDTA是四元弱酸在溶液pH为5时主要形成NjHL配合离子低时可形成NIHL[〕PH降,,。因此缓冲能力较柠檬酸钠强在本实验范围内添加量增加镀速并未显著降低这几种次添:,加剂与镍离子结合的能力大小顺序为醋酸钠<氨基乙酸<柠檬酸钠、EDTA而相应镀液的:。镀速大小顺序为EDTA、柠檬酸钠<氨基乙酸<醋酸钠也就是说添加剂

6、与镍离子形成的配,。合离子越稳定镀速越低·了14娜姻2T1目I。日:日15139月!1‘.八JO山假攀‘日县J051015202510152535·L一,一’添加量/s添加量扭.L图1次添加剂对镶速的影响图2乳酸对镶速的影响...1,醋酸钠2氨基乙酸3.,.。EDTA二钠4柠檬酸钠2.2主添加剂对镀速的影响,。还原反应的副产物亚磷酸根与镍离子形成的化合物在水中溶解度很低极易产生沉淀因,,,此长期使用的镀液中应含有较强的络合添加剂使镍离子主要以稳定的配合离子形式存在,。2,以便降低镍离子活度提高亚磷酸盐的沉降点虽然镍离子

7、也能与H0形成水合离子或者和,,醋酸根以及作为PH调节剂的氨水等形成配合离子由于这些配合离子稳定性差起不到提高、。、、、亚磷酸盐沉降点稳定延长镀液寿命的作用氨基乙酸乳酸柠檬酸EDTA等均可以与镍离,。子形成赘合离子都可以作为镀液中的主要添加剂主添加剂的选择对镀液的功能以及镀层的7。,,]耐蚀性能都有影响[s,由于施镀过程中亚磷酸根离子浓度不断积累需要不断添加主络合剂使其在溶液中保持与亚磷酸根离子相适应的含量。,,。以乳酸为主添加剂醋酸钠为次添加剂(含量109/L)乳酸含量对镀速的影响如图2所示,,当乳酸含量超过35mL/L

8、时镀速开始显著下降这可能是乳酸含量高时与镍离子形成配位数。,,为6的配合离子造成的新镀液中主添加剂的含量不应过低否则镀速过快随镀液使用周期增长镀速下降幅度很大。另外,主添加剂含量过低,镀液稳定性也不好。认为新镀液中主添加352青岛化工学院学报17卷。剂保持在基本与全部镍离子形成配合离子的浓度比较合适,。