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镍上镀镍工艺的研究镍上镀镍工艺的研究 一、引言 众所周知,镀镍层在空气中其表面非常容易产生一层氧化膜,尤其是经过高温 烘烤或长期贮存后,其氧化膜就更厚。而且,这层氧化膜采用常规的盐酸或硫酸等 活化均难以有效地去除。因此,如果要在镍上复镀镍,而不经过有效的方法来去除 氧化膜,实质上很有可能是将新的镍层镀在了氧化膜上,其镀层的结合力较差,很 容易发生复镀镍层的起泡、脱皮现象。所以,目前在电镀行业如何较好地解决镍上 镀镍的结合力问题,尚存在着一定的难度。 由此可见,要进行镍上镀镍,关键是在于如何去除这层氧化膜,使镍层充分活 化。根据有关资料介绍,目前常用的活化方法有:硫酸阳极活化法、硫酸阴极活化 法、硫酸阴阳极换细活化法、强碱性阴极电解活化法等,此外,据悉硝酸和盐酸的 混合酸对镍层的氧化膜也有一定的去除作用。 为了获得切实可行、简单方便和效 果显著的活化处理方法,笔者选择了有关的活化方法,进行相对试验,从而摸索出 了效果颇为显著的活化处理工艺。 二、试验和结果 1、样品的选取:为了方便,我们选用了本厂产品 JST-14A 管壳,产品经过 滚镀暗镍、亮镀各 1 小时并已在室内存放 2 个月以上时间。 2、设备和镀液整流电源:DDZ-4 型(10A)泰兴北新五金电器厂产。镀槽、滚筒:无锡出新环保设备厂产 S-1 型微型滚镀机。镀镍溶液配方: NiSO47H2O 25g/l;NazS04lOH2O 100g/l; MgS047H2O 50g/l;NaCl 2Og/l; H3BO3 40g/l;1.4 丁炔二醇 0.2g/l; 香豆素 0.1g/l 3、试验步骤:每种活化方法取试样 200 只,首先进行化学除油,再作相应的 活化处理,然后滚镀半小时亮镍(电流密度为 0.4A/dm2),最后进行外观检验和 结合力测试。 4、结合力测试要求:从每种活化处理的样品中,取 20 只分别作铿刀、划痕、 高温、弯曲四种测试。被测镀层不应有起皮、起泡和脱落现象,以上每项测试中如 有一项出现此现象,则为不合格。 5、对比试验情况:我们选取了四种活化方法作对比,具体试验情况见表一。6、最佳工艺的选定:从表一可以看出,前两种方法效果不佳,后两种方法虽 结合力也不够好,但外观质量好。为此,我们在后两种方法的基础上继续进行试验。 具体试验方法是将这两种方法结合起来使用,即先进行强碱性阴极活化处理,然后 去硝酸和盐酸的混合液中处理,在镀镍后经结合力测试和外观检验均达到了质量要 求。经过多次反复试验,无论是滚镀还是吊镀,该方法均取得了独特的效果。其工 艺流程和配方如下: (1)工艺流程:先将复镀件在强碱性除油液中进行阴极活化,清洗干净后再在 硝酸和盐酸活化液中进行处理,清洗干净后立即进行镀镍,在空气中停留时间越短 越好。 (2)强碱性活化液配方及规范:NaOH4060g/l;Na2CO3 3040g/l;Na3PO412H0 2030g/l;Na2Si03 5lOg/l; 温度:6070 时间:10 分钟左右阳极:不锈钢板或镍板电流密度:0.51.2A/dm2(滚镀)、 24A/dm2(吊镀) (3)硝酸和盐酸混合活化液配方及规范:2HN03:1HCl:1H2O(体积比);温度、 室温、时间:13 分钟 三、分析和讨论 该工艺中强酸性阴极活化,实质上也是个电解除池的过程,其工艺和配方基本 相同,只是处理时间略长和电流略大而已。在这里除油不是目的,而是要利用在阴 极电解处理(除油)时,阴极(产品)上大量的氢离子放电所产生的强还原能力的初生 态氢的还原作用,使得产品上的氧化膜得到还原,从而充分显露出金属镍的晶格组 织来。这样,复镀的镍层才能与原镀镍层牢固地结合并沿着其晶格继续增长。此外, 由于该过程同时也具有极好的除油作用;因此,还可避免除油不彻底所造成的结合 力不良现象,可以一举两得。 硝酸和盐酸混合活化液其作用、原理主要是:它对氧化膜以及镀镍层具有较 强的化学溶解作用,因而对前面活化后,尚未充分还原的氧化膜进一步去除,确保镍层处于活化状态;可以有效地去除强碱性电解活化后镍层上可能产生的黑膜以 及沉积的杂质和“挂灰“;具有一定的中和作用,避免碱性溶液清洗不彻底而影响 复镀镍层的结合力。 四、注意事项 1、进行阴极电解活化时,电流密度不宜过大,否则,产品极易出现雾状。 2、强碱性活化液必须精心维护,避免各种杂质的带入,使用一定时间后要注 意调整和补充试剂,必要时应更换新液。 3、硝酸和盐酸活化液配制后,不可立即使用。必须待冷却至室温后方可使用。 这是由于溶液配制时出现放热反应,其温度远远高于室温,在这种情况下进行活化 极易发生过腐蚀,甚至导致产品的报废。 4、在硝酸和盐酸混合液中活化时,如果气温高,处理时间应适当短些;反之, 则可适当长些。 5、经硝酸和盐酸活化液处理后,产品必须在清洗干净的前提下,尽量缩短清 洗时间,迅速下槽镀镍,避免和减少活化后镍层再受氧化的可能。 五、应用范围 1、适用于由于镀镍而造成的外观质量问题(如:雾状、发花、亮度不足)的复 修; 2、适用于由于产品镀金质量不合格,退金而造成的镍层外观受损的情况; 3、也适用于镍制品的镀镍。
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