1、多层镍工艺 与其防腐性能 1PPT课件o o 为什么要镀镍？为什么要镀镍？ o 镀镍的作用是什么？镀镍的作用是什么？2PPT课件1、镀液中各成分的作用：、镀液中各成分的作用：1.1硫酸镍o 主盐，其浓度高，镀液导电性能好，允许使用较高电流密度，能加快镀层的沉积速度、光亮度及整平性也好，硫酸镍浓度低的镀液分散能力较好，镀层结晶细致，但工作电流密度较小，当电流密度大时就会使镀件边缘烧焦。3PPT课件1.2、氯化镍o 氯化镍虽然比硫酸镍有一定优越性，即它的导电性和分散能力都比硫酸镍好，但毕竟不能完全代替硫酸镍的作用。因为，大量的氯离子存在会导致镀层内应力增大，而且氯化镍的成本高。然而，为了促使阳极正
2、常溶解，在快速镀镍中，还是适量地使用氯化镍约30-60g/L 左右。o o 通常，镀镍液中加氯化镍或氯化钠其主要作用，是用它来提供氯离子。在硫酸镍作为主盐的镀镍液中，为了不使阳极钝化，必须有氯离子存在，否则，镀镍液中镍离子就会显著下降，所以它是去阳极钝化剂，又叫促使阳极溶解的活化剂，保证了镍阳极的正常溶解，便能提高溶液的导电性，并能改善镀液的分散能力。o o 氯化镍含量过高而引起镍阳极溶解加快，阳极泥渣增加，放电的概率升高，造成操作环境恶化，镀层出现毛刺，裂纹，电流效率降低，。4PPT课件1.3、硼酸o 在镀镍中硼酸主要用作缓冲剂。用来稳定电解液的PH。因在电解过程中阴极附近的酸度变化很大，镀
3、镍过程中在阴极膜间除金属离子放电外，还伴有部分氢离子放电，使该处的PH升高，以致会产生氢氧化镍或因铁杂质存在而产生氢氧化铁，它们有可能与镍同时沉积在阴极表面，使镀层的内应力增大而变脆，并产生毛刺、针孔等故障。加硼酸的目的便是因为其电离度很小，能供用氢离子（H+ ）以维持一定酸度，所以必须采用这种缓冲剂控制PH，使PH 变化缓慢，以达到稳定电解液的PH保持在工艺范围之内。一般镀镍液中硼酸量在30-40g/L为宜，否则，过低或过高含量都会达不到或失去硼酸应有的缓冲作用.5PPT课件2、操作条件的影响、操作条件的影响o2.1、PH值的影响o PH值是镀镍溶液的重要工艺参数，必须控制在3.84.8之间
4、，这个PH值范围不仅能使镀层的光亮范围广，深镀能力好，电流效率也能处在最佳状态。6PPT课件o 电镀镍过程中溶液的PH值不断上升，PH值高于上限时（4.2），PH越高，镀层内应力越大，当PH高于5.5是，溶液会趋向碱性化，溶液出现浑浊，Ni 2+生成Ni（OH）2沉淀，在电沉积是造成晶格常数的变化，使沉积层的内应力过快增大，从而导致镀层粗糙，发脆，抗浊性能也随之下降，为此严格控制PH既是减少镀层内应力不容忽视的措施，又是保证抗浊性能的必要条件。o PH过高还会影响亮镍层质量，渡液PH值越高，越有利于镍或其它金属杂质离子生成氢氧化物或碱式盐沉积，夹杂在镀层中极易形成细小针孔，使镀层结晶粗糙，出现
5、不透亮的白雾。7PPT课件o 镀镍溶液的PH值变化因素并不太多,除溶液中硼酸含量不足外,如没有其他外来因素只要检查阴极阳极的电流效率,即可判断。o o 阳极电流效率高于阴极电流效率时,溶液的PH值会有上升趋势,否则,相反.溶液的PH下降有可能是阳极遭到钝化, 电流效率低下,通电时只能析出氧气,从而引起PH的下降8PPT课件2.2、阳极钝化的影响o 阳极遭到钝化,镍阳极表面全被褐色氧化镍所覆盖.o 由于镍阳极遭到钝化,电流效率低下,通电时只能析出氧气,从而引起PH的下降和镍离子浓度的降低,在这种情况下还可能引起镀层针孔增加,光亮度下降,溶液的稳定性降低等一系列质量问题. 阳极钝化会出现高电压低电
6、流现象9PPT课件o引起镍阳极钝化的原因有:o1.阳极面积过小，阴极、阳极面积失调o2.溶液中氯化物含量过低，o3.阳极纯度不够，质量差（阳极溶解性相对较差）10PPT课件2.3电流密度的影响o 电流密度过大引起表面镍层全部出现白雾。这是因为，电流密度过大时，镀层沉积速率上升，导致零部件表面镍离子贫乏，析氢加剧，零件表面附近的PH值递增更快，有利于在镀层表面生成金属氢氧化物粒子，气泡易滞留在这些粒子表面形成针孔与麻点，且这种针孔与麻点一般出现在镀件的凸出部分，面向阳极面。o 电流密度过小也不能获得满意的透明光亮的亮镍层，表现为，在一串镀件中的上下几个工件常是比较光亮的，而中间的几个工件光亮度较
7、差。因为一串工件中的中间部位工件电流密度总是比较小的，阳极面积过小引起镍层发雾11PPT课件2.4温度的影响o 溶液温度在镀镍工艺中是一个重要的工艺条件，采用适当的温度可提高溶液的导电性和阴、阳极的电流效率，允许使用电流密度也可适当提高，从而可以加快沉积速度、提高生产效率，降低镍层内应力，氢气也难以在阴极表面滞留，从而减少镀层针孔的出现 12PPT课件o 镀镍溶液中温度过低影响镍层结合强度，当溶液温度过低时，溶液中的盐类溶解度和导电率降低，镍离子向阴极的扩散速度减慢。槽液的粘滞系数增大，析出的氢气泡滞留在镀层表面，难以逸出而形成针孔。镀层内应力增加，镀层的结合强度明显降低。o 镀镍溶液温度过高
8、，镀液分散能力降低，镀层均匀性差，当电流密度稍低时还可能出现镀层结晶粗糙，镀层色暗，镀层易遭钝化。13PPT课件2.5其它操作条件的影响o2.5.1镀镍也温度过低，槽液的粘滞系数增大，析出的氢气泡滞留在镀层表面，难以逸出而形成针孔。o2.5.2连续过滤机漏气，使镀液中充满了细小的气泡，当这些细小气泡吸附在镀层表面时，就造成了密集的细麻砂、针孔。 14PPT课件o多层镍的晶体结构多层镍的晶体结构？15PPT课件o为什么要电镀双层镍/三层镍？16PPT课件双层镍铬体系镀层的抗腐蚀机理17PPT课件 双层镍/三层镍的防腐性能受哪些因素的影响？18PPT课件一般厚度要求19PPT课件铬层厚度的影响20
9、PPT课件厚度仅是其中一项关键因素，o 还有21PPT课件镀层的物理性能o镀层之物理性能主要有o 延展性o 应力o 含硫量o STEP 如若所有物理性能均不合乎标准将引起 因热膨胀导致裂纹 外观加速变差 加速腐蚀 22PPT课件冷热循环测试后的失败案例 镀层延展性不良23PPT课件对于镍层延展性的一般要求24PPT课件冷热循环后之失败个案 镀层应力太大25PPT课件各镍层应力的一般要求26PPT课件各因素对镍层机械性能的影响27PPT课件o含硫化合物在镍结晶过层中会夹杂在晶格之间，使镍镀层的防腐蚀能力降低CASS测试腐蚀状态 含硫量越高，镀层耐腐蚀能力越差。28PPT课件镍层含硫量的一般要求29PPT课件乐思与安美特光剂o 半光镍o 光亮镍30PPT课件CASS测试的腐蚀状态 电位差之影响31PPT课件STEP32PPT课件电位差与含硫量关系33PPT课件 要提高镀层的防腐性能，对镍封微孔数的控制也非常重要！34PPT课件微孔数与CASSo微孔数CASS测试16H后显微镜放大的腐蚀点35PPT课件微孔数的一般要求36PPT课件此种开裂是什么原因造成？37PPT课件o 谢谢大家！38PPT课件39PPT课件40PPT课件41PPT课件42PPT课件43PPT课件44PPT课件45PPT课件46PPT课件
