化学镍的目的及原理
一、化学镍的目的:
此工序前面的所有工序都是在为此工序的顺利进行作准备,经过化学反应后,零件表面被覆盖了一层能够导电的镍/磷合金层(约0.2um),使原先并不导电的塑料零件变成了导体,使其在后面一系列的电镀(铜、镍、铬)过程都成为了现实。
二、化学镍的原理:
按照”原子氢态学说”来解释,在有催化剂存在的情况下发生如下一系列的氧化还原反应:
H2PO2 ﹣+ H2O→H++ HPO3 2 ﹣ +2H
△Ni2﹢+ 2H →Ni + 2H﹢
H2PO2 ﹣+ H →P + H2O + OH﹣
△ H2PO2 ﹣+ H2O →H + HPO3 2 ﹣+ H2↑
反应的过程中主要生成Ni-P合金和氢气。
1. 优异的均镀能力:
无论工件形状如何复杂,只要采取适当的技术措施,都可以在工件的不同位置得到几乎均一的镀层。
2. 抗蚀性高:
特别是在含磷量高时,在许多浸蚀性介质中均比电镀镍耐蚀得多。
3. 硬度高:
化学镍镀层的硬度一般在300-600Hv(低磷化学镍可达到800Hv以上),电镀镍层仅为160-200Hv。化学镍经适当热处理后,硬度可达1000Hv以上。
4. 光亮的化学镍层可以媲美不锈钢:
5. 比电镀镍层的微黄色外观美观,其它在结合力,较少的磁性等方面有时候也是一个重要的优势。
(二)分类
化学镍按还原剂的不同,常见的有镍磷合金和镍硼合金,而其中最常见的镍磷镀层又按磷含量的不同分类为:低磷(1-5%),中磷(5-9%)和高磷(9-13%),低磷在需要好的耐磨性时为首选,中磷沉积快,稳定性好,寿命长所以最常见,高磷在需要高的耐腐蚀性能时首选。
按用途不同,可分类为打底用的碱性化学镍和功能性的酸性化学镍,前者通常为低温(<45℃),沉积慢(约0.2-0.5μm/10min),后者通常为高温(>80℃),沉积快(约1-4μm/10min)。碱性化学镍常用于塑胶ABS的金属化打底和铝合金电镀的打底。
按外观不同,可分类为光亮和哑光镀层,光亮镀层具一定装饰性,因此更受欢迎。
按技术发展水平又可分类为传统化学镍和现代环保化学镍,化学镍镀液里都要使用到极微量的稳定剂和光亮剂(ppm级),传统化学镍会使用性能优异但污染环境的Pb和Cd等物质作为稳定剂或光亮剂,但现代环保化学镍已经屏弃Pb/Cd的使用。