铝合金化学镀镍工艺研究.doc

1 铝合金化学镀镍工艺研究摘要:研究了铝合金表面化学镀 Ni-P 合金的预处理、镀液配方及镀后热处理。采用碱性化学镀镍作底层,然后进行酸性化学镀镍, 能在铝合金表面获得光亮、平整、附着力良好化学镀镍(Ni-P) 层。镀层硬度为 686HV ,含磷量为 % 。蕌关键词:铝合金; 预处理; 化学镀镍; 附着力蕌 1 引言蕌化学镀 Ni-P 具有厚度均匀、硬度高、抗蚀性优异等特点, 因此镀层广泛被应用于需耐磨的工件。但是, 铝合金表面即使在空气中停留时间极短也会迅速地形成一层氧化膜, 以致影响镀层质量,降低镀层与基体的结合力。蕌本项研究得出了比较好的预处理方案,从而得到结合力良好,表面比较光亮的 Ni-P 镀层。 2 实验方法蕌 2 实验工艺流程蕌试样制备→配制除油溶液→化学除油→水洗→侵蚀→水洗→超声波水洗→去离子水洗→一次锓锌→水洗→退锌→水洗→超声波水洗→去离子水洗→二次锓锌→水洗→去离子水洗→碱性镀→水洗→酸性镀→去离子水洗→吹干→冷却蕌 除油配方及工艺蕌除油: Na 3 PO 4 12H 2O (30 g/L)NaCO 3 (30 g/L) 温度( 65℃) 时间( 3min )蕌 浸锌配方及工艺蕌 ZnSO 4 (40g/l )NaOH(90g/l )NaF(1g/l )Fecl 3 (1g/l )KNaC 4O4 H406(10g/L )蕌温度( 42℃) 一次浸锌时间( 90S ) 二次浸锌时间( 18S ) 蕌 镀液配方与工艺蕌碱性预镀液 NiSO 4 6H 2O( 30g/l ) NaH 2 PO 2H2O ( 25g/l ) NH 4C6H5O7H2O( 100g/l ) 温度( 65℃)PH 值( ) 施镀时间( 8min )蕌酸性镀液 NiSO 4 6H 2O( 30g/l ) NaH 2 PO 2H2O ( 25g/l ) NH 4C6H5 O7 H2O( 10g/l )蕌乳酸 C3 H6O 3( 40ml/l ) NaC 2H3 02( 10g/ L)温度( 85℃) PH 值( )施镀时间( 120min ) 3 3 实验结果与分析蕌 镀层表面形貌及硬度蕌镀层表面为致密的胞状、非晶态结构。小胞之间有明显的界线, 界线基本为直线, 说明小胞在长大的过程中相互受到挤压而发生了变形, 镀层中存在应力。镀层的含磷量为 % ,镀层硬度可达 686HV 。蕌温度是影响化学镀沉积速率的最重要因。化学镀的催化反应一般只能在加热条件下发生, 温度升高, 离子扩散速度加快, 反应活性增强, 当温度高于 50℃时, 基体表面才有少量气泡生成, 化学镀镍磷合金才能进行, 随温度升高基体表面可见明显镀层。反应温度低于 80℃时,沉积速率较慢; 温度高于 80℃,基体表面有大量气泡生成,沉积速率变快; 当温度高于 95℃时, 镀液发生分解, 镀液迅速变黑, 产生大量气泡,在烧杯底部出现黑色沉淀。蕌 pH 值对镀速的影响蕌在酸性化学镀液中, pH 是影响沉积速率的重要因素之一。在化学镀过程中,随着反应的进行, H+ 不断的生成,镀液的 pH 值不断降低,使沉积速率受到影响,因此在施镀过程中必须随时补充碱液来调整 pH 值在正常的工艺范围内。 pH 值升高使 Ni2+