θ85℃该工艺沉积速度快,镀层具有优异的耐蚀性。 (2)XRD分析结果表明,镁合金化学镀镍层成分由非晶态镍和部分微晶镍组成,与钢基体化学镀镍层的组织结构相似。 参考文献： [1]刘政,王跃.镁基轻量化材料的研究与应用[J].材料研究学报,2000,14(5):。 [2]郭彦婷,李建三,陈扣杰.环保型镁合金酸洗液的研究[J].电镀与环保,2006,26(1):33235。 [3]栾伯斯—[J].2002,336:。 [4],.[J].2001,117:。 [5],.[J].2001,117:。 [6],.——[J]., 2001, A302: 37245. [7] 魏宝明. 金属腐蚀理论及应用[M]. 北京: 化学工业出版社, 1984: 19. [8],.sits.[J], 2004,176:.收稿日期: 复合配体化学镀镍工艺研究 李北军1，李欣2，杨长英2（1. 中国船舶工业公司第710研究所，湖北宜昌；2. 三峡大学化学与生命学院，湖北宜昌），（1. 中国；2. 中国） 摘要：筛选出适用于化学镀镍溶液的配体、稳定剂、缓冲剂和表面活性剂。
研究了添加剂稀土元素Ce(Ⅳ)对化学镀镍工艺的影响，结果表明，稀土元素能明显提高镀层的性能和耐蚀性。关键词：化学镀；硫酸镍；次磷酸钠；稀土Ce(Ⅳ)：ents，，cted.hCe(Ⅳ)ed.(Ⅳ).：;;;(Ⅳ)中图分类号：TQ153文献标识码：A文章编号：(2006)工业生产中，镀液的配方、性能、使用寿命以及添加剂的选择是化学镀技术的核心问题[1-6]，是获得高质量镀层、降低生产成本的关键。
本文筛选出了化学镀镍溶液合适的配体、稳定剂、缓冲剂和表面活性剂，探究了稀土元素Ce(Ⅳ)对化学镀镍工艺的影响，确定了最佳镀液配方和工艺条件。1实验1.1试剂硫酸镍、次磷酸钠、乳酸、柠檬酸钠、EDTA、十二烷基硫酸钠、硫酸镉、氯化钯，均为AR级。实验用水为重蒸水。1.2仪器AL204电子天平、CS501超级恒温槽、JWD24直流稳压电源、7821磁力加热搅拌器、自制双层水浴恒温杯。 1.3 工艺流程粗磨镀件阳极电解脱脂热水洗冷水洗酸活化冷水洗化学镀镍冷水洗干燥1.4 实验步骤1.4.1 溶液配制・52・2006 年 11 月电镀与环境保护第 26 卷第 6 期（总第 152 期）按实验要求配制硫酸活化液、PdCl2 溶液、电化学脱脂液、浸渍试验液、CdSO4 溶液和十二烷基硫酸钠溶液。1.4.2 前处理所用镀件为 45#钢板。首先用蘸水的砂纸将镀件打磨至呈银白色。擦干后，称重。然后用金属丝悬挂起来，置于 60-70℃的电化学脱脂液中。用磁力搅拌脱脂液，以钢板为阳极，抛光镍片为阴极，通直流电，使电流达到0.1A，脱脂1小时，然后取出，放入60-70℃蒸馏水中浸泡1-2分钟，用洗瓶冲洗干净，再放入酸性活化液中浸泡5分钟，取出后用洗瓶清洗干净后即可电镀。
1.4.3 化学镀镍按配方称取主盐、络合剂于烧杯中，加入各种添加剂，加少许水搅拌溶解。然后用氢氧化钠调节pH值至4.8～5.1。在另一烧杯中称取还原剂，加少许水搅拌溶解，然后加入第一个烧杯中，搅拌并加水至300mL。取出50mL用于镀液稳定性试验。将剩余镀液倒入双层杯中预热，待温度升至规定温度时，将处理后的试片放入镀液中进行电镀。1.4.4 镀后处理镀后将试片从镀液中取出，用洗瓶冲洗后，晾干，称重，测量其厚度。1.5 性能试验1.5.1 镀液稳定性测定[7] 采用PdCl2实验法。在恒温（60±1）℃下，将质量浓度为102 mg/L的PdCl2溶液4 mL加入50 mL镀液中，记录出现浑浊的时间。1.5.2镀层沉积速率的测定镀层沉积速率采用称重法测定：υ=m2-m1S・ρ・t×104式中：υ为镀层沉积速率，μm・h-1；m2为镀后试件质量，g；m1为镀前试件质量，g；S为试件表面积，cm2；ρ为Ni2P合金镀层密度，g・cm-3；t为电镀时间，h。取ρ=7.8 g・cm-3。1.5.3耐腐蚀性能采用浓硝酸浸泡法测定。
将部分镀件浸入浓硝酸中，记录出现第一个棕褐色斑点的时间。1.5.4 孔隙率的测定按GB/T标准，采用滤纸法进行测定。2 结果与讨论2.1 添加剂的筛选2.1.1 配位剂在化学镀镍溶液中，所用的配位剂要求具有较大的溶解度，其溶液的pH范围符合化学镀工艺的要求，还必须具有一定的反应活性(即Ni2+在环状配体中具有较弱的晶格能)。此外，价格因素也是不可忽略的。若加入与Ni2+配位能力强的配位剂，则镀速慢，镀层外观较差，有的镀层根本沉积不出来;若加入与Ni2+配位能力低的配位剂，则镀速快，但镀液稳定性差。因此应选择与Ni2+配位能力中等、施镀速度快、镀层外观良好、镀液稳定性好的配位剂。由于碱性镀液中使用乙醇胺、乙二胺等，可排除；而乙酸、丙酸等配位能力小，不宜作为配体。实验中我们选择乳酸作为配体。乳酸又称羟基丙酸，是一种集配体、促进剂和缓冲剂于一体的添加剂，与Ni2+形成络合离子有适当的稳定性（=2.5），施镀速度快，价格便宜。配体的主要作用是抑制镀液中各种沉淀物的析出，尤其是沉淀。乳酸浓度、Ni2+/乳酸浓度比、沉积速率及容忍度之间的关系见表1。
表1 乳酸浓度、沉积速率与Ni HPO3 耐受性关系C(乳酸)Π(mol・L-1)0.080.160.240.300.400.60C(Ni2+)ΠC(乳酸)1.000.500.330.270.200.13vΠ(g・cm-2・min-1)×10-42.823.803.963.533.463.01C()Π(mol・L-1)—0.180.350.551.40—从表1可以看出，沉积速率最大时耐受性并不是最大。因此只能通过稍微降低沉积速度来增加宽容度，乳酸的最佳浓度为0.25～0.40 molΠL。根据文献报道[2，3]，复合配体比单一配体效果更好。因此我们同时选定柠檬酸钠和EDTA作为配体。由于柠檬酸的配位能力强(pK稳定性大)，镀层中镍含量低，磷含量高，催化活性表面吸附镍离子量减少，磷还原的位置相对增多，所以磷含量增加。所以柠檬酸的用量不宜过多。柠檬酸钠作为镍离子的配体，主要起提高镀液稳定性，阻止镍盐水解形成氢氧化镍沉淀的作用。同时它与有机酸配合能起缓冲作用，使镀液pH值在4.0-5.5范围内有很强的缓冲能力，保证反应在较稳定的酸度下进行，既能保证电镀的顺利进行，又能保证镀层中磷含量的相对稳定，保证镀层在较长的镀液寿命内保持优异的性能。
柠檬酸钠对镀层性能的影响见表2。表2柠檬酸钠对镀层性能的影响ρ(柠檬酸钠)Π(g·L-1)vΠ(μm·h-1)耐腐蚀性Πs镀层外观4 22. 5 37 光亮，结晶细密6 19. 3 41 镜面光亮，结晶细密8 18. 6 84 镜面光亮，结晶细密10 17. 6 126 镜面光亮，结晶细密12 15. 1 95 镜面光亮，结晶细密16 12. 1 81 充分光亮，结晶细密化学镀镍中除了氨基酸等含氮有机物外，还常用有机胺配体，最常用的是乙二胺的衍生物，即氨基羧基配体，它是含有-N()2基团的有机物。分子中氨氮和羧基氧配位原子的共同作用，能和几乎所有的金属离子配位。EDTA分子中含有两个可成键的氮原子和四个可成键的氧原子，即六个配位原子，它们可以在空间上和同一个金属离子配位。大多数金属离子的配位数不超过6，所以一般形成1：1的配位化合物。它形成的螯合物结构有三个或五个五元环，相当稳定，与Ni2+形成蓝绿色的螯合物。镀液中螯合剂的用量取决于镍盐的浓度，也取决于螯合剂的化学结构、官能团数目和配位原子数。