作者:鲍新华
化学镀Ni-P合金是在无外加电流的状态下,借助合适的还原剂,使镀液中的金属离子被还原成金属,并沉积到镀件表面上的一种镀覆方法,与其他镀覆方法相比有以下优点:
① 不用外加电流也就不受电流分布的限制,与镀件的几何形状无关,因而不论为另件的几何形状如何复杂,都能在表面获得厚度均匀的金属镀层。
② 获得的镀层致密,空隙少,硬度较高。有很好的化学性能和物理性能。
一、 表面合金催化液简单原理:
第一步:溶液重点次磷酸根在催化表面上催化脱氢,同时氢化物离子转移到催化物表面,而本身转化成亚磷酸根。
催化表面
[H2PO4]2-+H2O→[HPO3]2-+2[H]-(吸附于催化表面)
第二步:吸附于催化表面上的活性氢化物与镍离子进行还原反应而沉积镍,而本身氧化成氢气。
Ni2++2[H]-→Ni+2H2↑
总反应式为
2H2PO42-+2H2O+Ni2+→Ni+4H↑+2HPO32-
部分次磷酸根被氢化物还原成单质磷,同时进入覆层。
H2PO22-+[H](催化表面)→P+H2O+OH-
上述还原反应周期的进行,除上述反应外,还有副反应发生,即:催化剂
H2PO22-+H2O→H++[HPO3]2-+H
二、生产工艺流程:
工件→超声波除油→二次清洗→去锈活化→二次情况→催化NI-P合金→二次清洗→封闭→热水洗→下挂烘干。
三、日常生产管理:
每天上班在加温过程中必须分析镀液的镍离子浓度(每天分析2-3次),根据分析结果调整镀槽镍离子浓度为6g/L,补加到镀液工作范围,调整PH值4.6~4.8即可。溶液升温至85~95℃时可按槽液容积比装载产品加工,但每天生产完毕后,首先调整溶液pH值至3.5以下,再用过滤机把镀液抽至高位槽,进入高位槽溶液温度很快降至60~65℃到时溶液不会自反应,确保溶液浓度不失调,镀液一般使用7~9周期。看镀液情况可延长使用。
四.镀液维护管理
1、为防止金属非金属固体微粒触发溶液自然分解,必须保持溶液清洁、槽子要加盖。通常是每个工作日过滤一次,槽壁要定期用1:1硝酸清洗,以除去偶尔沉积的镀层彻底清洗干净。
2、装载量不得少于0.5ddm2/L。过低不但利用率低,镀层粗糙,而且也会导致溶液分解,也不得高于2.5 ,过高溶液不稳定,最佳装载量为1~2 dm2/L/L,对于大槽子要注意装载量分布均匀不得过分集中。
3、溶液在使用和得存过程中要防止被铅、锡、镉、硫化物等杂质污染,因这些杂质是溶液的毒化剂,会导致溶液失效。
五、常见故障排除
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故障现象 |
产生原因 |
排除方法 |
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反应缓慢沉积速度低 |
1.pH值低 2.温度低 |
1.用氨水或10%氢氧化钠调整 2.适当升高温度 |
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镀液反应剧烈呈沸腾状态出现深灰色镍粉 |
1.入槽零件过多 2.温度过高或局部过热 3.固体粒子污染 4.pH值太高 |
1.减少入槽零件数量 2降低溶液温度,消除局部过热原因 3过滤溶液 4.适当稀释镀液,调整镀液成份 5.降低pH值 |
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镀液中次磷酸盐低于允许含量时有沉淀析出 |
1pH太高 |
降低pH值至工艺范围内 |
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镀层发暗 |
镀液被锌铜杂质污染 |
适当补充次磷酸盐后用废铁霄处理直至镀层色泽正常 |
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镀层有麻点 |
有气体滞留在镀件表面上 |
搅拌镀液或摆动镀件除去 |
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镀层易剥落 |
1.温度波动大 2.镀前处理不良 |
1.严格控制温度 2.加强镀前表面预处理 |
六、不合格镀层的退除
①氰化钠65~75g/L,S-防染盐65~75g/L,温度85℃;
②氢氧化钠100g/L,间硝基苯磺酸钠100g/L,乙二胺120g/L,十二烷基磺酸钠0.1g/L,温度60~80℃,退速8~12μm/h。