NiSnP合金化学镀的工艺参数研究

sdxfcgv

Ｎ主．Ｓｎ。Ｐ合金化学镀的工艺参数研究

卞清泉’，李学洪ｈ张强华２

（１．江苏省特种设备安全监督检验研究院淮安分院。江苏淮安２２３００１

２．淮阴工学豌生命科学与化学工稷学院，辽苏南京２１０００８）

摘要ｔ普通碳钢进行Ｎｉ．Ｓｎ－Ｐ合金化学镀，分别考察了施镀温度、主盐与还原剂浓度比（Ｎｉ／Ｐ）、主盐浓度、ｐＨ值等工艺参数对锻层厚度，磺度、孔隙搴、辩腐蚀性的影响，褥燃最佳镀液黧方靼工艺：主盐硫羧镶２５ｔ／Ｌ．ＳｎＣｌ４８．３４９／Ｌ，还簌荆次亚磷酸钠３７．５ｅ，／Ｌｔ选用复合配体滔石酸钾钠７．５酽。，柠

椽酸三钠１７．５９，Ｌ。乳酸３２．５肌，加速剂丁二酸１６９／Ｌ．饺液温度为８５＂Ｃ．ｐＨ为４．６．

关键调ｌＮｉ－Ｓｎ．Ｐ会金；诧学镀：工艺参数

化学镀是指不使用鲣电源，而是依靠金属的筵化作用，通过可控制的氧化．还原反应，使镀液中的金属离子沉积到镀件上去的方法，因而化学镀也被称为爨摧化镀域无电镀。纯学镀溶渡的组成一般包括金属盐、还原荆、络含荆、ｐＨ缓冲剂、稳定剂、润泓剂和光亮剂等。当镀件进入化学镀溶液时，镀件袭霾被镀层金属覆盖以磊，镀层本身对上述氧诧．还原反应的催化作用，保证了金属离子的还原沉积得以在镀件上进行下去。化学镀技术的核心是镀液於缀成及性簸，所缢纯学镶发震史孛最值得注意照是镀液本身的进步。

ｌ化学镀Ｎｉ－Ｓｎ。Ｐ技术的现状

纯学镀镶发震裂今天已有１６０多年的绣变？，国内外关于Ｎｉ．Ｐ合金的研究已极为普遍，在工业化

过调整镀液温度、变盐与还原剂浓度比（Ｎ渖）、主

盐浓度、ｐＨ值等因素．来确定化学镀Ｎｉ．Ｓｎ．Ｐ合金的镀液最佳组成和工艺条件。２实验方法

试样材质为普通碳钢。规格为

４５＋２ｍｍ×１５士２ｍｍ×Ｉ：Ｌ－０．２ｒａｍ。称取计量的镍盐、锡簸、还原荆、终合裁、添麴荆、调节剂，分别用蒸馏水溶解：将已完全溶解的镍盐与锡盐在不断搅拌下．加入到含络合剂的溶液中；将已完全溶解的还漂荆，在剩烈建搅搀下，缓慢撼加入到配制好懿溶液中；将已溶解好的ｐＨ调节剂（氨水等）一点一点地在搅拌条件下倒入配制的溶液中；测试ｐＨ值耋至其会乎工艺要求籍，加入鸯羹透裁溶液，并稀释至计算体积ｔ再次测试ｐＨ值，调整ｐＨ值至合格：过滤溶液；加温施镀。

前鬻实验确定７秀主盐之闻酶毙铡必ｌ：３，

生产中也得以大量应用。随着表面技术的发展，二

元镶系合金己不憝满是辩学生产麓菜些要求，所以从２０世纪９０年代就有人开始了化学镀镍系互元合金的研究，用化学镀的方法获得Ｎｉ．Ｓｎ－ＰｊＩＥ晶态蜂窝状结构，是一季牵全新酶含金镀屡，Ｓｎ２＋酶燕入侵镀层的抗蚀性能、抗氧化性、延展性、焊接性都有了很大的提高，颜色更接近不锈钢，由于Ｓｎ２＋的加入镀液变的＋分稳定，工作Ｗ达２０个瘸麓，装载麓也提高了６０％。锡具有阳极保护作用，因而Ｎｉ．Ｓｎ．Ｐ镀层耐蚀性优于Ｎｉ，Ｐ。近年来，国内夕｝学者先后硪究了以笺合配位剂的化学镀两－Ｓｎ－Ｐ合金镀液、镀液缱分和操作条件对镀层质量的影响。

本文对普通碳钢在Ｎｉ－Ｓｎ－Ｐ合金镀液中施镀，通

选用复合配体酒石酸钾钠７．５９／Ｌ，柠檬酸三钠

１７．５９／Ｌ，乳酸３２．５９／Ｌ，并加入加速剂丁二酸１６９／Ｌ，对凡个关联性较大的因素：温度、硫酸镍与次亚磷酸钠的用鬃比例、硫酸镍的用量、ＤＨ值进行正交实验，然后对所得的镀层进行检测，并进行打分。

正交实验分析表冤下表，以施镀温度、主盐与

还原剂浓度比（Ｎｉ／Ｐ）、主盐浓度、ｐＨ值为水平。

其中：实验结果为所得镀屡的综合评分。评分依据是镀瑟的耐腐蚀性麓、硬度、增重以及孔隙率。评分标准：总分为１００分，其中耐腐蚀性能占５０％，硬度占１５％，增重占２０％，孔隙率占１５％。

sdxfcgv

Ｆ清泉：Ｎ．－Ｓｎ．Ｐ合金化学镀的工艺参数研究

测定以下参数：

（１）采用采用重量法测量沉积速度。

（２）根据ＧＢ９７９０．８８中的方法测量表面硬度。（３）１０％ＮａＯＨ溶液中温度２０℃时间浸泡７２ｈ测得镀层减轻重量的方法。

（４）将浸有特定检验试液的滤纸贴置在受检

零件的表面上，根据有色斑点数的多少确定其孔隙率。３结果分析

根据所测实验结果进行正交分析，实验结果和极差分析见表４。

表ｌ因素．水平表

表２化学镀Ｎｉ．Ｓｎ．Ｐ正交实验计划表

表３Ｎｉ．Ｓｎ．Ｐ镀层检测结果

表４化学镀Ｎｉ Ｓｎ．Ｐ直观分析表

sdxfcgv

２４

卞溥泉：Ｎｉ．轴－Ｐ合金化学镀的工艺参数研究

＇∞笛∞

惦

∞

戆

／＼厂八／＼

薯曩

寒

爱

８

．一

＇：．■

＇＝¨

糟

瞄

聃鼙

封

附■蓼碍

甜

堪

，Ｚ

－■●●．●

塑ｌ正交实验分析图

８８

９０

弱

媾８２

８０

７５

粪８５

褰８０

７５

８０８５温度／℃

９０９５

０：００

０：００

０：ＯＯ

盘盐浴还原剂浓度比

塑３还羰热霹镀璎综会性毙豹影畴

爱２澄度对镀滋综合性能豹影嚷

瑚

８８

８６

萋８４

褰８０

７６

１５

２０

２５主盐浓度ｇ／Ｌ

爨毒主薤浓发瓣镀瑟综会性缝懿影嚷

３０

３５

耜

毖８０

７８

３．９

４．２４．５

ＰＨ

４．８５．１

黧５砖ｌ怼镀臻综合牲笺鹃影崤

sdxfcgv

卞满泉：Ｎｉ．Ｓｎ．Ｐ龠盘化学镀的工艺参数研究

２５

温度ｊｃ嘻镀速的影嗨也穰大，当温度低予７５℃ｌｌ譬只能非常缓慢靛沉积，溢度嵩子瓣℃时胃羧正常反应，离子９５℃镀速明照加快，但横渡这孵已交得不够稳定，溶液中有少量的镍粒子出现，使镀液自发分解，当溢度在８５℃聪镀速逶牵且镀层光滑。ｉｉ重腐蚀健缝优越。

随着锾液孛次磷酸盐浓度的潜瓣，Ｎｉ－Ｓｎ－Ｐ会金沉积速度增大，磷酸盐浓度在２０＇－．－４５范围内变化对，都熊得到质囊较好的镀层。浓度过低时，反应速度太奎，生产效率低，浓度避赢对，所褥镀壤无光泽，宥黑色镣鬏粒产生，镀液稳定性嘲显下降，迅速发生蠢然分解，运成经济损失。

镍盐是主盐，在化学还原反威中是氧化剂的熊色，实验弦果表瞬，化学镶Ｎｉ．Ｓｎ巾台金镀的爱瘫速痰魏着攒滚中煎镶盐浓度豹穗加褥壤犬。镍盐浓度，ｊ、予１４９／Ｌ对葳廉缓慢，镰盐的浓度大于４０９／Ｌ后，镀液中有大鬣的镣颗粒柝出，这对镀液的稳定性非常有害。镀层变得褪糙不光亮，经过本次实验

糙不光亮，质量下降。娄ｐＨ砖４。６孵镀屡的综合往麓最好。

４结论

由以上实验数据可以得出化学镀Ｎｉ．Ｓｎ－Ｐ最佳配方和工艺参数是：

主盐簸酸镍２５９毽，Ｓ越１４

８．３４９／Ｌ，还原裁次

耍磷酸钠３７．５９／Ｌ，选爝复合配体滔石酸钾钠７．５９／Ｌ，柠檬酸三钠１７．５９／Ｌ，乳酸３２。５９／Ｌ，加速裁丁二酸１６９／Ｌ。镀液温度为８５℃，ｐＨ为４．６。

参考文献

…… 此处隐藏：5057字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……