化学镀镍的设备及原料.pptx
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1、化学镀镍的设备化学镀镍的设备n n化学镀镍设备是实现化学镀镍规范化化学镀镍设备是实现化学镀镍规范化工业生产的重要因素之一,其生产线工业生产的重要因素之一,其生产线包括配电、供热、传质、工件夹持、包括配电、供热、传质、工件夹持、物流方式。设备的设计、制造或选择,物流方式。设备的设计、制造或选择,原则上同其他湿法表面处理工艺相似。原则上同其他湿法表面处理工艺相似。化学镀镍设备的不同之处主要集中于化学镀镍设备的不同之处主要集中于施镀槽及相关设备等,如渡槽、加热、施镀槽及相关设备等,如渡槽、加热、搅拌、供水、循环过滤,补充调整和搅拌、供水、循环过滤,补充调整和自动控制等部分组成。自动控制等部分组成。渡
2、槽渡槽 n n渡槽衬里(内槽)必须由耐热、化学稳定性渡槽衬里(内槽)必须由耐热、化学稳定性好、不污染化学镀镍溶液的材料制成。设计好、不污染化学镀镍溶液的材料制成。设计制造时应注意结构强度,热应力的影响等因制造时应注意结构强度,热应力的影响等因素。设计尺寸上应尽可能使渡槽装载量处于素。设计尺寸上应尽可能使渡槽装载量处于正常操作范围内。渡槽应成对使用,以便一正常操作范围内。渡槽应成对使用,以便一只渡槽施镀,另一只渡槽清理预备待用,有只渡槽施镀,另一只渡槽清理预备待用,有利于镀液转槽过滤。渡槽附近一般有硝酸储利于镀液转槽过滤。渡槽附近一般有硝酸储槽,内盛槽,内盛50%50%(体积浓度)的硝酸,采取高
3、(体积浓度)的硝酸,采取高位自流或泵送方式,方便渡槽清洗和钝化。位自流或泵送方式,方便渡槽清洗和钝化。加热器及搅拌设备加热器及搅拌设备n n化学镀镍过程对温度十分敏感,加热方式对化学镀镍过程对温度十分敏感,加热方式对镀液稳定性影响极大。酸性浴化学镀镍的操镀液稳定性影响极大。酸性浴化学镀镍的操作温度大多在作温度大多在85928592,水溶液的热容又比,水溶液的热容又比较大,热能消耗高;因此化学镀镍溶液的加较大,热能消耗高;因此化学镀镍溶液的加热方式、升温时间、控温精度、绝热技术等热方式、升温时间、控温精度、绝热技术等直接关系到镀镍溶液的寿命,镀层质量和生直接关系到镀镍溶液的寿命,镀层质量和生产成
4、本的因素。产成本的因素。n n常用的有电热式,蒸汽式热源和侵入直接加常用的有电热式,蒸汽式热源和侵入直接加热,夹套水浴加热和槽外热交换加热等方式;热,夹套水浴加热和槽外热交换加热等方式;亦有热辐射加热、微波加热、高频感应加热亦有热辐射加热、微波加热、高频感应加热等等 供水和循环过滤系统供水和循环过滤系统n n化学镀镍溶液必须用纯水。在蒸馏水成本较化学镀镍溶液必须用纯水。在蒸馏水成本较高的情况下,一般采用去离子水。纯水质量高的情况下,一般采用去离子水。纯水质量因工件技术要求的苛刻程度而异;通常电阻因工件技术要求的苛刻程度而异;通常电阻值范围在值范围在118M118M。n n去离子水制备装置包括:
5、去离子水制备装置包括:1m1m滤径的预过滤滤径的预过滤器,活性炭过滤器,阴离子型和阳离子型交器,活性炭过滤器,阴离子型和阳离子型交换树脂混装式流动床去离子器,以除去自来换树脂混装式流动床去离子器,以除去自来水中的杂质。还应设滤径为水中的杂质。还应设滤径为0.5m0.5m的末道过的末道过滤器,除去有害固体微粒。现代规范化的化滤器,除去有害固体微粒。现代规范化的化学镀镍操作是在施镀过程中连续循环过滤镀学镀镍操作是在施镀过程中连续循环过滤镀液。因此,对循环过滤设备的要求很高。循液。因此,对循环过滤设备的要求很高。循环过滤系统主要由循环泵和过滤器两部分组环过滤系统主要由循环泵和过滤器两部分组成。循环泵
6、必须耐高温,耐硝酸,不污染镀成。循环泵必须耐高温,耐硝酸,不污染镀液。液。化学镀镍的原料化学镀镍的原料n n化学镀镍溶液由主盐-镍盐、还原剂、络合剂、缓冲剂、稳定剂、加速剂、表面活性剂及光亮剂等组成,以下分别讨论各组分的作用及其在施镀过程中的影响。主盐主盐 n n化学镀镍溶液中的主盐就是镍盐,如硫酸镍、化学镀镍溶液中的主盐就是镍盐,如硫酸镍、氯化镍、醋酸镍、氨基磺酸镍及次磷酸镍等,氯化镍、醋酸镍、氨基磺酸镍及次磷酸镍等,由它们提供化学镀反应过程中所需的由它们提供化学镀反应过程中所需的 。早期用过氯化镍做主盐,由于早期用过氯化镍做主盐,由于 的存在不的存在不仅会降低镀层的耐腐蚀性,还产生拉应力,
7、仅会降低镀层的耐腐蚀性,还产生拉应力,所以目前已不再使用。同所以目前已不再使用。同 相比用相比用 做主盐对镀层性能的有益贡献因其价格昂贵做主盐对镀层性能的有益贡献因其价格昂贵被抵消。最理想的被抵消。最理想的 来源是次磷酸镍,使来源是次磷酸镍,使用它不至于在镀浴中积存大量的用它不至于在镀浴中积存大量的 ,也不,也不至于在补加时带入过多至于在补加时带入过多 ,但其价格贵,但其价格贵,货源不足。目前使用的主盐主要是硫酸镍。货源不足。目前使用的主盐主要是硫酸镍。还原剂还原剂 n n化学镀镍所用的还原剂有次磷酸钠、硼氢化化学镀镍所用的还原剂有次磷酸钠、硼氢化钠、烷基胺硼烷及肼几种,它们在结构上共钠、烷基
8、胺硼烷及肼几种,它们在结构上共同的特征是含有两个或多个活性氢,还原同的特征是含有两个或多个活性氢,还原 就是靠还原剂的催化脱氢进行的。用次磷酸就是靠还原剂的催化脱氢进行的。用次磷酸钠得到钠得到Ni-PNi-P,硼化物得到,硼化物得到Ni-BNi-B合金镀层;用合金镀层;用肼得到纯镍镀层。用的最多的还原剂式次磷肼得到纯镍镀层。用的最多的还原剂式次磷酸钠,原因在于它的价格低、镀液容易控制,酸钠,原因在于它的价格低、镀液容易控制,而且而且Ni-PNi-P合金镀层性能优良。合金镀层性能优良。n n次磷酸盐浓度对沉积速度的影响比镍盐明显。次磷酸盐浓度对沉积速度的影响比镍盐明显。研究发现,只有在络合剂比例
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