东莞模具电镀化学镍原理和特点

日期: 2024-06-03 06:03:30|浏览: 74|编号: 71345

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东莞模具电镀化学镍原理和特点

东莞模具电镀化学镍是利用还原剂将溶液中的镍离子还原,并沉积在具有催化活性的表面。化学镍可以使用多种还原剂。以次磷酸钠为还原剂的化学镍工艺是目前工业上广泛应用的工艺。其反应机理一般为“原子氢理论”和“氢化物理论”。

1)原子氢理论

原子氢理论认为,溶液中的Ni2+是通过还原剂次磷酸钠()释放出的原子活性氢还原成金属镍,而不是通过H2PO2-与Ni2+直接作用。

首先在加热条件下,次磷酸钠在催化表面水解放出原子氢,或H2PO2-催化脱氢生成原子氢,即吸附在活性金属表面的H原子被还原为Ni2+生成金属Ni并沉积在镀件表面。与此同时,次磷酸钠被原子氢还原为磷,或发生自身的氧化还原反应沉积磷。H2的沉淀可以由H2POf水解生成,也可以与原子氢结合生成。

2)氢化物理论

氢化物理论认为次磷酸钠分解不是放出原子氢,而是放出恢复能力更强的氢阴离子(氢的阴离子H-),而镍离子就是被氢的阴离子回收的。在酸性镀液中,H2PO2-与水在催化表面发生反应,而在碱性镀液中,镍离子就是被氢的阴离子回收的,即氢的阴离子H-能与H20或H+发生反应放出氢气,磷被回收并沉淀出来。

(二)产品特点

化学镍的发展至今已有50多年的历史,经过半个多世纪的研究和发展,化学镍已进入成熟的发展阶段,其现状可以概括为:技术成熟、性能稳定、功能多样、用途广泛。用化学镍沉积的镀层具有一些不同于电沉积层的特性。

①当用次磷酸钠作还原剂时,有磷析出,造成磷和镍的共沉积,因此化学镍层是磷弥散分布的镍磷合金镀层,镀层中磷的质量分数为1%~15%。控制磷含量所得到的镍磷镀层细密、无孔隙,其耐蚀性比电镀镍好得多。当用硼氢化物或氨基硼烷作还原剂时,化学镍层是硼含量为1%~7%的镍硼合金镀层。只有用肼作还原剂所得到的镀层才是纯镍层,镍含量可达99.5%以上。

②硬度高、耐磨性优良。电镀镍层的硬度只有160-180HV,而东莞模具电镀化学镍层的硬度一般为400-700HV。经过适当的热处理后,可以进一步提高到接近甚至超过镀铬层的硬度,因此具有优良的耐磨性。更为难得的是化学镀镍层既具有优良的耐腐蚀性,又具有优良的耐磨性。

③化学稳定性高,镀层结合强度好。在大气及其他介质中,化学镍层的化学稳定性比电镀镍层高。与钢、铜等常用基材有优良的结合力,结合强度不低于电镀镍层与基材的结合力。

④由于化学镀镍层中磷(硼)含量的不同及镀后热处理工艺的不同,使镀镍层的硬度、耐蚀性、耐磨性、电磁功能等物理化学性能有多种变化,这是其它镀种所不具备的。因此,东莞模具电镀化学镍的工业用途及工艺设计具有多样性、特异性的特点。

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