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《电镀化学镀双层镍的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、电镀/化学镀双层镰的研究郑龙1,熊英1,程涛2（1.重庆虎溪电机工业有限公司，重庆401331;2.驻重庆地区军事代表室，重庆400050）［摘要］在45#钢表面先电镀高硫银，再化学镀Ni-P合金镀层获得电镀/化学镀双层银，并制备了单一化学镀Ni・P合金层进行对比。采用中性盐水、酸性盐水和浓盐酸浸泡实验考查了镀层的耐蚀性能，采川热震实验和蚀刀实验考査了镀层的结合强度,并分析了镀层的表面形貌和便度。结果表明:电镀/化学镀双层鎳在较薄时就具有与单层Ni-P合金镀镰层相当的耐蚀性能，且与钢基体结合良好。［关键词］电镀银;化学镀Ni-P合金;双层银;耐蚀性;结合强度冲图分类号JTQI53」［
2、文献标识码1A［文章编#］1001-3660（2010）06-0016-02随着化学镀線关键技术的突破,化学镀非晶态Ni-P合金在国内外许多行业普遍使川，特别是在石油与天然气行业的广泛运用收到了良好的效果。化学镀Ni-P合金对钢铁材料只有在镀银层绝对完好（即无空隙）的情况下才能起到保护作用，倘若存在孔隙筹缺陷，镀镰层与缺陷屮的基体就会形成腐蚀电池而使得棊体被腐蚀，此时镀钦层对棊体不但没令保护作用仮而会加速其腐蚀。基于上述原因，文献报道的化学镀Ni-P合金镀层一般厚为30〜75pm［l］,其口的是减少孔隙等缺陷，但无疑增加了生产成木。虽有文献报道采用双层化学镀隸来降低厚度,但其生产成木
3、与单层Ni・P镀碌层儿乎没有区别［2］。笔者提出先电镀银层，再化学镀Ni-P合金层的方法，其H的是充分利用电镀镰层和化学镀Ni-P合金层的优点，获得较薄□.性能好的镀银层，以降低生产成木。文中将从其耐蚀性、物理特性等方面进行探讨。1•电镀/化学镀双层银的沉积机理化学镀Ni・P合金沉积过程是一个异相向催化反应过程，过程机理十分复杂，目前尚不清楚全部细节。比较普遍承认的反应机理是由G.Guzteit在前人实验基础之上提出的氢口由基机理，可描述为:首先,还原剂H2PO2在催化或加热的条件下化学吸附在Ni的表面上,P—H键断裂生成氢自由基;Z肩,Ni2+被还原成Ni,氢自由基和H2PO2相互
4、作用而析出P,同时放出氢气［3］。沉积的银膜具有自催化性，可使反应继续卞去，即Ni沉积在镀件表血发生自催化。反应过程的基本步骤为仮应物(Ni2+,H2PO2等)向工件表而扩散-＞反应物在催化表而上吸附—在催化表而匕发生化学反应—副产物(H+,H2,H2PO3等)从表面层脱附一＞副产物扩散离开表面。2•实验2.1镀银工艺文屮涉及的是电镀高硫键/化学镀键(高磷)。所川基材为若干100minx50mmx1mm的45#钢，顶端打孔。电镀/化学镀双层镰样品的制备工艺流程为:除油-＞水洗-酸洗-＞水洗T►活化T水洗—电镀镰—水洗—活化T水洗—化学镀N1P—水洗T干燥—封闭。为作比较,实验屮还制备
5、了单一化学镀Ni-P层。电镀碌(髙硫)配方为:硫酸蘇9()~11()g/L,柠檬酸90〜110g/L,硼酸30〜40g/L,市售添加剂5-8g/L0电镀时，控制pH值为5.0〜6.0,温度为40~55°C。化学镀Ni・P合金镀液采用市售成品，由1份主盐HA剂、1份还原剂HB、2份熬憎水配制而成,镀层磷含量为7%〜13%(文屮的百分数均为质量分数)。化学镀时，控制pH值4.0-4.&温度82~88°C。2.2性能检测1)用DMI5000电了扫描显微镜放人1()()0倍观察样品的形貌。2)用5%NaCl中性溶液、pH=3的5%NaCl酸性溶液(用醋酸调整)和37.5%浓盐酸对样品进行浸泡
6、，记录开始出现锈点的吋间，以分析镀层的耐蚀性。3)参照GB/T13913—1992,采川热震实验和锂刀实验评价双层镰镀层的结合强度。热震实验是将试片加热至(300±I0)°C保温1h,之后在室温下于自來水中淬火冷却。锂刀实验中锂镀层时,锂刀与镀层呈45。,锂去镀层，霸出呈体金展/镀层的界而。4)按GB/T13913—1992标准评价镀层%更度。3实验结果与分析3.1形貌观察与分析图la为辽接化学镀Ni・P合金层的形貌，镀层厚30pm;图lb为电镀/化洋镀双层银形貌,电镀银层厚5pm,化学镀Ni-P合金层厚8pm。n化学谡W-P合金层b电鮒化学艘xa海惭1镀层形貌Fig.1Surfac
7、emorphologyofplatings从图1可见,化学镀Ni-PA金层的表面形貌为典型的“菜花状”，表面致密H无缺陷，电镀/化学镀双层银则更加平整、致密。两种镀银层都是山细小的球形颗粒密集而成,颗粒之间存在缝隙。电镀/化学镀双层铢的表而质量耍比化学镀Ni-P合金层好,是因为在具有自催化活性的Ni表面进行化学镀Ni-P合金,更利于Ni-P介金的形核，因此镀层更加致密、细小［4］。3.2耐蚀性分析电镀/化学镀双层银在屮性盐水、酸性盐水和浓盐酸屮浸泡的结果见
