化學鍍Ni-P表面鍍層的制備.ppt

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1、化學鍍Ni-P表面鍍層的制備一、鍍液配方硫酸鎳：30g/L次磷酸鈉：40g/L檸檬酸鈉：20g/L乳酸：20g/L甘氨酸：5g/L乙酸鈉：10g/LPH值：4.2~5.2鍍覆溫度：86~90℃二、鍍液組分及作用鎳鹽：硫酸鎳還原劑：次磷酸鈉絡合劑：檸檬酸鈉、乳酸緩沖劑：乙酸鈉絡合劑檸檬酸鈉、乳酸同時具有一定的緩沖作用。三、影響Ni-P鍍層厚度及質(zhì)量的工藝因素1.溫度：溫度過高,將導致鍍液發(fā)生分解，而溫度過低時反應不會發(fā)生。2.PH值：當pH值較低時,不利于鎳的沉積。但pH值過高,不但增加了鍍液的不穩(wěn)定因素,而且使鍍層磷含量下降,因此,選擇和維持一定的pH值,對于保證一定的鍍速及穩(wěn)定性至關

2、重要。3.鍍液組分：控制合理的鍍液組份是保證鍍液穩(wěn)定和獲得良好鍍層的關鍵之一。鎳鹽：在鍍覆過程中鎳鹽的耗量較大須適量補充，然而鍍液的反應速度并不是隨鎳鹽濃度的增加而相應加快。實驗證明在通常的濃度范圍內(nèi)鎳鹽與次亞磷酸鹽的濃度比為0.4鎳的沉積速度最佳。如果鎳鹽濃度過低，反應速度慢，難以達到鍍覆要求。反之，濃度過高，導致一部分鎳離子游離在鍍液中，降低鍍液的穩(wěn)定性，容易形成粗糙鍍層，甚至誘發(fā)鍍液分解，析出灰黑色的海綿狀鎳沉淀于鍍槽底部。因此，必須保持鍍液中鎳鹽的適當含量并在工藝過程中準確分析和適當補充鎳鹽的含量。還原劑：次亞磷酸鹽的濃度對所產(chǎn)生的亞磷酸鹽的多少有直接的影響。一般當鍍件的表面積

3、(dm2)與鍍液容積(L)之比不大，且鍍液中有足夠的緩沖劑存在時，鎳的沉積速度隨次亞磷酸鹽濃度的增加而上升。但次亞磷酸鹽的濃度與鎳鹽濃度比不應大于4，否則容易造成鍍層粗糙，甚至誘發(fā)鍍液瞬時分解。保持次亞磷酸鹽適當濃度所形成的鍍層，其含磷量一般3%~15%。絡合劑：絡合劑除了能控制可供反應的游離Ni2+濃度外，還能抑制亞磷酸鎳沉淀，提高鍍液的穩(wěn)定性，延長鍍液壽命。絡合劑加入時既要考慮能絡合全部鎳離子，也要充分考慮鍍液的沉積速度，從而保持絡合劑各組份的恰當配比。緩沖劑：鍍液中加入緩沖劑，是為了防止在沉積反應過程中由于鍍液pH值的劇烈變化所造成沉積速度的不穩(wěn)定。緩沖劑中的陰離子可與沉積反應過

4、程中所生成的氫離子結合成為電離度很小的弱酸分子，故而能控制鍍液pH值的劇烈變化。即使加入了緩沖劑，在鍍覆過程中鍍液的pH值也會降低。因此，必須經(jīng)常測定鍍液的pH值，并用氨水溶液來校正。增效劑：含有丁二酸鈉(丁二酸)或氟化鈉的鍍液，比不含這類物質(zhì)的鍍液沉積速度要快些，鍍液穩(wěn)定性也高。四、鍍前處理工藝鍍前工藝包括鍍前處理、鍍液種類和組份。鍍前處理：正確的鍍前處理是指除去底金屬表面的污染,表面清潔,無銹,無氧化物。鍍前必須去除的污染物通常包括潤滑油、防銹油、拋光劑、氧化膜、焊渣、肋焊劑。本實驗鍍前處理工藝流程：打磨→除油→水洗→酸洗→水洗→熱蒸餾水清洗→干燥五、施鍍工藝及操作步驟1.對器材進

5、行清洗，要求儀器清潔。2.除油劑的配制：除油劑配方：配制250ml除油劑，根據(jù)除油劑的配方計算、稱?。簹溲趸c25g、碳酸鈉15g、磷酸鈉15g、十二烷基硫酸鈉0.125g，在燒杯中以蒸餾水配制鍍液。3.酸洗液配制：酸洗配方：鹽酸：蒸餾水（體積比）為1：1向盛有125ml蒸餾水的燒杯中加入等體積的鹽酸溶液。五、施鍍工藝及操作步驟4.碳鋼材的預處理：a)用各級砂紙打磨鋼片初步除去表面銹跡油污，再拋光進一步除去表面銹跡油污。b)對碳鋼片進行適當處理（打孔）使鋼片便于施鍍及取出。c)將除油液加熱到90℃,放入碳鋼片,經(jīng)0.3～20min取出,用蒸餾水漂洗,以水洗后試片不掛水珠為合格。d)用1

6、：1或更稀的鹽酸中洗滌碳鋼片（0.5-1min），并以蒸餾水清洗、干燥；e)最后用熱蒸餾水清洗碳鋼片，熱風吹干。g)鍍前測量1.鍍件表面積測量打磨后除油前量取碳鋼片尺寸，計算表面積S；2.鍍前質(zhì)量稱量浸蝕、干燥后用電子天平稱得質(zhì)量g1。。五、施鍍工藝及操作步驟5.配制鍍液：1）配制250ml鍍液，濃度為：硫酸鎳:30g/L、次磷酸鈉：40g/L、檸檬酸鈉：20g/L、乳酸：20g/L、甘氨酸：5g/L、乙酸鈉：10g/L。2）準確稱取硫酸鎳:7.5g；次磷酸鈉（還原劑）：10g；檸檬酸鈉（絡合劑）：5g；乳酸（絡合劑）：5g、甘氨酸：1.25g、乙酸鈉（緩沖劑）：2.5g。五、施鍍工藝

7、及操作步驟3）將各種藥品分別預先溶解好，并過濾，由于鎳鹽在室溫水中溶解速度很慢，所以需用熱水并在不斷攪拌下溶解；4）將硫酸鎳溶解在燒杯中，在不斷攪拌下加入依次檸檬酸鈉—乳酸—次磷酸鈉溶液；5）不斷攪拌并依次加入甘氨酸和乙酸鈉。6）測量鍍液PH值，并以硫酸或氨水調(diào)節(jié)PH值在4.2~5.2范圍內(nèi)。7）加入穩(wěn)定劑，補充蒸餾水到計算量；8）再次確定pH值，必要時作細微調(diào)整；9）將盛有鍍液的燒杯置于86~90℃的恒溫水浴中；五、施鍍工藝及操作步驟6.制作