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1、10Feb.2001SURFACETECHNOLOGYVol.30NO.1影響化學鍍鎳穩(wěn)定性因素的研究11112劉汝濤,高燦柱,楊景和,鹿玉理,張繼有(1.山東大學化學與環(huán)境科學學院,山東濟南250100;2.秦皇島環(huán)境干部管理學院公共教學部,河北秦皇島066000)[摘要]以酸性化學鍍鎳反應機理為依據(jù),就化學鎳液中穩(wěn)定劑、絡合劑、硫酸鎳、次亞磷酸鈉、pH調(diào)節(jié)劑、裝載量、溫度、施過程中的操作方法等影響化學鍍鎳液穩(wěn)定性的因素及相應的處理措施進行了論述。[關(guān)鍵詞]化學鍍鎳;穩(wěn)定性;影響因素+[中圖分類號]TQ153.12[文獻標識碼]A[文章編號]1001-366
2、0(2001)01-0010-03TheStudyontheStabilityFactorsofElectrolessNickelPlating11112LIURu-tao,GAOCan-zhu,YANGJing-he,LUYu-li,ZHANGJi-you(1.TheDepartmentofChemistry&EnvironmentalScienceofShandongUniversity,Jinan250100,China;2.TheCadreManagementInstituteofEnvironmentinQinhuangdao,Qinhuangdao
3、066000,China)[Abstract]Basedonthemechanismofacidicelectrolessnickelreactionusinghypophosphiteasreducingreagent.Theinfluenceoftemperature,pHvalue,buffer,complexreagent,stabilizer,nickelsulphateetc.onthestabilityandthemethodstodealwithitwasstudied.[Keywords]Electrolessnickel;Stability
4、;Influencefactors0引言1影響化學鍍鎳穩(wěn)定性因素的研究化學鍍鎳涉及的是金屬或非金屬材料的表面處理方法。非晶態(tài)化學鍍鎳磷合金由于具有深鍍能力好,鍍1.1絡合劑對化學鍍鎳穩(wěn)定性的影響層厚度均勻,且具有優(yōu)異的耐磨性、抗蝕性、可焊性等化學鍍鎳液中絡合劑及有機促進劑的主要作用是[3]優(yōu)點,在表面處理領域中受到工程技術(shù)人員和科技工提高沉積速度、提高鍍鎳液的穩(wěn)定性。用次亞磷酸鈉2+作者的極大關(guān)注,并在石油、電子、汽車、計算機等領域作為還原劑的酸性化學鍍鎳液,在將Ni還原沉積于[1]內(nèi)得到了廣泛的應用。眾所周知,在施鍍過程中,化金屬表面的同時,次亞磷酸鹽被氧化
5、為亞磷酸鹽,隨著學鍍鎳鍍液處在熱力學不穩(wěn)定狀態(tài),一旦有催化效應反應的進行,亞磷酸根含量在鍍液中不斷積聚,當2+2-的金屬微粒存在(主要是鐵族元素的微粒),就立即發(fā)Ni與HPO3的離子積大于KSP(NiHPO)時即有3生激烈的自分解反應,生成大量鎳磷合金沉積顆粒,并NiHPO3沉淀生成,如下式所示:時常伴有亞磷酸鎳沉淀出現(xiàn),使鍍層性能變差,施鍍過-催化、能量2-+-H2PO2+H2OHPO3+2H+H(1)程不能正常進行,甚至完全停止,這也是導致化學鍍鎳2-2+HPO3+NiNiHPO3↓(2)成本偏高的重要原因,阻礙了化學鍍鎳在生產(chǎn)中的推通過實驗發(fā)現(xiàn),在無絡合
6、劑,pH為4.6,硫酸鎳濃廣應用。度為27g?L,溫度為90℃時,亞磷酸鈉的最高含量為[1,2]有關(guān)高穩(wěn)定性化學鍍鎳工藝的開發(fā)已有報道,2+16g?L。隨著鍍液中絡合劑的加入,鍍液中游離Ni濃有關(guān)化學鍍鎳穩(wěn)定性影響因素及相應處理方法的系統(tǒng)[4]度減小,對亞磷酸鈉的容忍程度增大。據(jù)文獻報道,論述卻少有報道。本文結(jié)合我們近年來的施鍍經(jīng)驗及在適宜絡合劑存在的條件下,鍍液中亞磷酸鈉的允許有關(guān)文獻報道,對該領域進行了系統(tǒng)的論述,以期促進濃度可超過250g?L。絡合劑在鍍液中還起著緩沖劑的化學鍍鎳的工業(yè)化應用。[收稿日期]2000202228[作者簡介]劉汝濤(1972-
7、),男,山東沂水人,在山東大學讀博士,主要從事金屬表面處理,納米材料及生物化學領域的研究。2001年2月表面技術(shù)第30卷第1期11+作用,由于化學鍍鎳施鍍過程中H不斷生成,鍍液在實用性配方中硫酸鎳的濃度一般為20～35g?L。pH值不斷降低,除了及時向鍍液中添加pH調(diào)節(jié)劑酸性化學鍍鎳液中,次亞磷酸鈉濃度的提高有利外,施鍍過程中主要靠緩沖劑來減小pH值的劇烈變于提高沉積速度和鍍層磷含量。但當鍍液中次亞磷酸化,通過向鍍液中加入有機酸類絡合劑可使鍍液pH鈉濃度過高時,施鍍過程中鍍槽中易于出現(xiàn)鎳的微粒,值在4.0～5.5的范圍內(nèi)有很強的緩沖能力,保證反應增加了施鍍的催
8、化核心,大大地降低了鍍液的穩(wěn)定性,在較
