[摘要]介绍了国外化学镀镍磷合金的配方，详细论述了镀液中不同组分的作用。（）-。镀液的组成及作用。合适的镀液配方对生产出高质量的化学镀镍层非常重要。这里就所添加的镍盐、次磷酸盐、络合剂、缓冲剂、稳定剂等添加剂进行论述。1.镍盐。早期镀液采用氯化镍，近来采用含硫酸镍的镀液，浓度为20-30g/L（0.08-0.11mol/L）。镍盐浓度高，沉积效果较好，但镀液稳定性下降。镀液中镍盐的最大含量与所需次磷酸盐和粘结剂的量有关。为在电镀过程中保持一定的沉积速度，镍盐浓度不应低于100%。2.次磷酸盐。 次磷酸钠几乎总是被使用，因为它容易溶解且价格便宜。次磷酸钠的最佳用途是塑料，例如环氧树脂，这种树脂固化后不能通过加热再次软化。它适合用作电动工具行业中转子等电机部件的绝缘层。另一种是热塑性涂料，这种树脂可以通过加热反复软化和固化。
塑料镀层的热塑性塑料种类繁多，最常用的是乙烯基塑料（特别是聚氯乙烯），其强度好，弹性好，能经受环境气候变化和生锈的影响，绝缘性能好，适用于清洗各种五金制品。另一种常用的热塑性塑料是氟塑料。氟塑料的特点是强度极高，摩擦系数小，不粘性能优良，特别适用于餐具、印刷板等。其他热塑性塑料还有聚酰胺塑料、聚酯塑料、有机硅塑料、纤维素塑料等。主要取决于镍盐的浓度，在不稳定的镀液中仅用10gL即可。在等的专利工艺中，镍盐与次磷酸钠的摩尔比约为0.25~0.60，为达到最大的沉积速度和光亮的镀层，最佳配比为0.3~0.4。 在含30g/L硫酸的镀液中，次磷酸镝的浓度应为30～40g/L。浓度较高时沉积速度较快但镀液稳定性下降。为保持恒定的沉积速度，必须像补充镍盐一样经常补充次磷酸钠。根据操作经验发现，平均每消耗100g镍盐，需消耗125g次磷酸钠。因此，每镀25μm厚、9.3μm厚的Ni-P镀层，需消耗100g次磷酸钠。次磷酸钠中只有1/s用于Ni-P镀层的沉积，其余均产生氢气[反应（3）]。
我国对浸塑工艺的研究起步较晚，浸塑工艺在五金行业的应用远远落后于国外。自上世纪八十年代初起，国内一些手工具生产厂家就引进国外浸塑设备，开始将浸塑工艺应用到实际生产中，积累了一定的浸塑工艺经验，但浸塑所用的原材料仍依赖进口，给浸塑工艺的推广应用造成了很大困难。好在我国近来在浸塑工艺方面取得了重大突破，不但能成功研制浸塑设备，而且能自行配制浸塑原材料。预计在未来两三年内，五金行业将广泛应用这一经济效益明显的新工艺，提高五金产品在国际市场的竞争力。为保持镍盐与次磷酸钠的配比适宜，应每天对次磷酸钠进行分析，建议采用碘溶液滴定法。 采用低负荷镀槽，并用空气搅拌，次磷酸钠的消耗量相对于镍盐的用量是比较高的。镍盐（镍盐）的用量不仅取决于镍盐的浓度，还取决于络合剂的化学结构、配位官能团和当量。溶液中每一个镍离子与六个水分子形成一个弱键合的含水配位离子，当这些水分子被络合剂的羟基、羧基或氨基取代后，就形成稳定的配位离子。如果络合剂有一个以上的配位官能团，则通过氧或氨基原子的配位键，形成闭合的环状镍离子或螯合物。化学镀镍溶液中使用的螯合剂很多都是羟基有机酸，它们形成一个或多个水溶性的环状配位镍离子。
由于空间效应和可变形性，每个镍离子周围环的数量和大小是有限的。在含有0.5%乙酸或乳酸的镍盐溶液中，大约需要0.3 mol/L乙酸或乳酸才能络合所有镍离子。如果使用具有三官能配体的络合剂，如苹果酸（羟基丙二酸），0.2 mol/L就足够了。当同时使用几种络合剂时，可以通过实验确定它们的相对浓度，以确定最佳条件。主要目的是降低游离镍离子的浓度，同时仍保持相对较慢的沉积速度。活性成分的选择要根据合理的价格和药源而广泛。最常用的是乙醇酸（70）、乳酸（80和88）、苹果酸和柠檬酸或它们的盐。它们的相对量变化很大，不仅影响镀液的沉积速度和稳定性，还影响镀层的性能。有些配方中含有葡萄糖酸或硼葡萄糖酸。 氨基乙酸是一种具有强配体的络合剂，最常用于中性（pH 6-8）电镀液。许多专有镀液含有氢氧化铵，它与镍形成蓝色络合物。经过几个循环后，必须增加络合剂的浓度，以防止镀液因形成亚磷酸镍而变得浑浊。补充镍盐通常包括补充足够的络合剂以取代因镀件被带出而造成的损失。但是，当镀液在加热时变得浑浊时，添加乳酸或乙醇酸是完全可靠的。一旦亚磷酸盐的浓度超过 1.5raol/L（五个循环后），就很难保持镀液清洁和合适的沉积速率。
4、缓冲作用。由于氢离子是镍离子还原的副产物，因此，除非用缓冲剂（NaA）稳定pH值，否则镀液的pH值和沉积速率将继续降低。NaA与氢离子的结合如下：NaA+H21HA+Na2缓冲剂最有效的成分是一元或二元有机酸的钠盐或钾盐。只有含有2-6个碳原子的短链有机酸盐才合适，因为较高分子量的有机酸盐会形成不溶性镍盐。最常用的有效缓冲剂是一元酸，例如乙酸、丙酸或它们的盐。二元酸，例如草酸和琥珀酸及其盐是非常有效的缓冲剂。对于大型工业应用，琥珀酸太高。正如~所揭示的，这些酸也可以加速它们的沉积速度。首次指出，通过增加次磷酸钠的浓度来增加次磷酸钠与缓冲剂的比例是必要的。 其他研究人员发现，琥珀酸可以增加或抑制沉积速率，具体取决于浓度。一些配方同时含有一元酸和二元酸。由于乙酸和丙酸在电镀温度下易挥发，因此需要经常添加它们的钠盐。许多电镀槽含有 10-20 g/L 的缓冲剂成分。尽管存在缓冲剂，电镀 12 小时后槽液的 pH 值可能会下降 0.2 或更多。为了防止这种情况，可以在添加次磷酸钠时添加碱金属羧酸盐 (KCO)。
当加入热镀液中时，立即产生CO。加入醋酸钠和丙酸钠也能提高pH值。如果镀液pH值降到4.5以下，应在剧烈搅拌下向镀液中加入稀氨水或10%氢氧化钠溶液。为避免形成氢氧化镍沉淀和镀液自然分解，在加入前必须将镀液淬火。有些化学镀镍应用要求镀层中磷含量高，并要求低应力和低磁化率。降低pH值至4.0可提高镀层中磷含量。然而，这会使沉积速度降低至5m/h。使用强络合剂的镀层中磷含量高于弱络合剂。将次磷酸钠浓度提高至40g/L也是可行的。碱性镀液主要用于已适当蚀刻和活化的非导体（塑料和陶瓷）的表面电镀。 这些氢碱性镀液在30-60℃的温度下操作，反应速率约为5。稳定剂。为了安全操作，镀液在电镀过程中必须稳定而无自然分解的危险。镍粉尘的积累、初始化学污染物和镍的有机还原产物都是导致自然分解的因素。锆等重金属盐稳定剂可以抑制这些颗粒的形成和生长。稳定剂还可以减少镀槽底部和侧壁上镍屑的形成。稳定剂只能少量使用（1 PPM），因为大量使用会导致镀层不良或镀层不均匀。有时在镀液中将少量（1-5 g/L）的硫脲或其衍生物，如羟基苯并噻唑烷（MBT）与铅一起使用，以获得良好的镀液稳定性和高的沉积速率。
但与镍共沉积的微量硫会显著降低镀层的耐盐雾性。将镀层浸入硝酸盐中即可快速检测出硫的存在。这一点后面会谈到。一些无机化合物如硫代硫酸钠和连二亚硫酸盐也是有效的稳定剂。有些镀液采用钼酸盐和碘酸盐作为稳定剂。不饱和有机酸可增加镀液的稳定性。但这些稳定剂对镍粉和镍屑没有作用。微量的镉可显著增强镀层的光亮度。一般要求低于1g/L。因为大量的镉会妨碍镀件边缘的镀层。这是因为这些区域首先吸收了重金属。消耗的稳定剂的量随镀件的形状和大小而不同。最困难的操作问题之一是确保加入足够的稳定剂，因为如果在电镀过程中沉积速度太快，必须加入额外的稳定剂。 6、其他添加剂：少量氟化物能略微提高沉积速度，促进未经锌酸盐预处理的铝件镀层。若大量使用氟化物，则能增加镀层的硬度和应力。在电镀过程中，镀件表面不断产生氢气泡，若镀件不经机械旋转，镀件表面就会出现条纹和麻点。少量（0.1）阴离子润湿剂（磺酸盐）能因镀液表面张力的降低而加速氢气泡的释放，大量使用则可能造成镀层不良、麻点和大量泡沫。它影响沉积速度和镀层中的磷含量。实验步骤在乳酸溶液中加入不同的有机酸和稳定剂，研究它们对沉积速度、镀液最终pH值、镀液稳定性和镀层耐硝酸性能的影响。
在一些大型试管中，用200毫升（20厘米）进行镀1小时。将装有镀液的试管放在控温的水浴中加热。通过取钢样进行增重，可以测量沉积速率。硫酸镍洪30诜磷酸钠。乳酸（88）（L）1-30--苹果酸--16柠檬酸--1--琥珀酸--1--丙酸--2--乙基钠20--铅离子。 =Ug，L)(m~/L]I---PH?，1S45S.2温度沉积速率(1lm/h)注：1#-s#配方所得镀层砖含量分别为6-8、8-9、8-9、7-8、10。用NaOH、KOH调节pH值。镀完后，在室温下，用pH计测定镀液的pH值，以确定镀液的缓冲能力。钯的稳定性可用下列方法测定：在60℃下，将100ml钯溶液加入100ml镀液中，测定其分解(即镀液变化)时间。将镀件样品半浸入浓硝酸中60s，进行耐硝酸试验。镀液由以下成分组成。88%乳酸36ml/L， 13~/L氢氧化钠、30~/L硫酸镍(纯)25~/L次磷酸钠及0--1PPM~铅离子。初始镀液pH值为4.7。乳酸镀液中添加不同有机酸复合稳定剂的效果见表2，多种化合物的稳定效果见表3。
所有电镀操作均在90±1或93℃下完成。三、讨论在乳酸镀液中加入一元有机酸（用羟基苯中和）或其钠盐，可使沉积速度与所加化学品的量成正比提高。它们也可作为缓冲剂，但对镀液的稳定性影响不大。用20-1L丙酸钠可得到最大的沉积速度和镀后最高的pH值。乙酸钠对镀层耐硝酸性的降低比丙酸钠更明显（表2）。中和的二元酸不仅可使沉积速度提高20％，而且可提高乳酸镀液的缓冲能力，但不影响镀层的稳定性和镀层的耐硝酸性。由于己二酸和琥珀酸比乙酸和丙酸挥发性小，因此在许多配方中都有使用。一般来说，乙醇酸对沉积速度的降低与其作为络合剂的强度和加入量成正比。 但乙醇酸的作用较小，而苹果酸（羟基琥珀酸）特别是柠檬酸能大大提高pH值，降低沉积速度，增加镀液的稳定性。加入羟基乙酸使镀层耐硝酸性能降低，而氨基乙酸明显提高沉积速度，但镀层耐硝酸性能很差。添加剂混合使用可达到预期效果。加入5ml/L丙酸和10~/L己二酸，可提高沉积速度20%，镀后pH为4.5。加入NA10~后，沉积速度提高20%。