化学镀镍包括镀前预处理、施镀操作、镀后处理工艺序列组成,正确地实施工艺全过程才能获得质量合格的镀层。当然,次亚磷酸钠,硫酸镍,乳酸,柠檬酸等原料及配方对化学镀的效果也有直接影响,本文对原料的影响暂不考虑。与电镀工艺比较,化学镀镍工艺全过程应格外仔细。化学镀取决于在工件表面均匀一致的、迅速的成核过程,化学镀镍并无外力启动和帮助克服任何表面缺陷;工件进入镀液即形成均匀一致的沉积界面,这一点很重要。一般来讲,化学镀镍溶液比电镀溶液更加脆弱。其中各项化学成分的平衡、工艺参数的可操作范围比较狭窄;对于污染物的耐受能力较差,尽可能延长化学镀溶液寿命是十分重要的。化学镀镍是一种化学还原过程,基体金属表面正确的准备工序对于获得合格的化学镀镍层至关重要。不恰当的前处理可能产生镀层附着力不好、多孔、粗糙甚至漏镀。为什么化学镀前处理十分重要?原因如下。
化学镀镍层的耐腐蚀性是其得到应用的主要原因之一。这种镀层是通过完整地覆盖在金属表面而防止基体腐蚀的,而不像锌那样的牺牲性镀层。正因为如此,镀层必须是完整的,充足的表面预处理是这种完整性的保证;化学镀镍溶液比电镀溶液更加敏感娇弱,前道工序溶液的带入污染是化学镀镍溶液恶化的主要原因之一。考虑到化学镀镍溶液的寿命,相对于电镀溶液而言,是十分有限的,而且化学镀镍溶液寿命是生产成本中一个重要决定因素。因此,尽一切可能延长化学镀镍溶液寿命是十分重要的;化学镀取决于在工件表面均匀一致的迅速初始状态的形成(成核过程)。因为化学镀是靠表面条件启动的,即异相表面自催化反应,而不是电力。
在确定正确的表面前处理流程时,有以下几个重要方面需要加以考虑:
1,工件维修状况
比较困难的问题之一是送镀工件已经维修过,为去除表面有机涂层或铁锈氧化皮事先喷砂过的工件就代表了化学镀前*难处理的情况。同样困难的是那些未加涂层但是已经修理过的工件,这些工件表面不仅嵌进了残留物质,而且腐蚀产物附着很牢。在这种情况下,先采用机械方法清洗表面,以保证后续化学清洗活化工序的质量,为除去工件表面嵌进的油脂和化学脏污,有时预先烘烤工件十分有效,尽管这不是单一的清除方法。
2,合金类型
为保证镀层有足够的附着力以及镀层质量,必须鉴定钢铁合金。某些合金成分在镀前处理时需加以调整以保证除去这些合金成分才能进行化学镀镍,如铅(含铅钢)、硫(硫化钢)、过量的碳(高碳钢)、碳化物(渗碳钢)等。因为这些材料上面镀不上化学镍层,这些物质的残留会产生附着力差和起泡问题;而且,在未除净这些物质的表面会产生针孔和多孔现象。
3,工件几何尺寸
许多工件的几何尺寸妨碍了采用某些前处理技术。对于大尺寸的容器、很大的工件以及很大内表面需要清洗的管件就是如此。通常清洗和活化钢铁件应包括电解清洗和电解活化,在上述情况下,则采用机械清洗、
化学清洗和活化更为可行。对于具有盲孔和凹槽的小零件,则需要加强清洗和漂洗工序以解决除去污垢和溶液带出污染的问题。
4,工件的制造状况
钢铁表面状况和由于渗碳、渗氮、淬火硬化后的表面硬度是重要情况之一。通常,化学镀镍在硬度HRC58~62的铁件表面的附着力是难以合格的。上述硬度范围的工件必须进行特殊的预处理,即在含氰化物的溶液中周期换向电解活化或其他合适的电解清洗,以便溶解除去表面的无机物质,如碳化物。另一个可能产生的问题是未鉴别出表面应力,如航天工业用的表面有较高张应力的工件,必须在镀前镀后进行去应力,以获得合格的附着力。在制造过程中带来的工件表面大量的和难以除去的机械油和抛光剂等也必须在镀前清除干净。
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