国标-》新型化学镀镍光亮剂gb-1应用研究.doc

国标-》新型化学镀镍光亮剂GB-1应用研究104?2001北京两岸三地表面精饰技术交流会论文集新型化学镀镍光亮剂GB一1应用研究昆明理工大学材料与冶金工程学院(650093]徐瑞东郭忠诚朱晓云翟大成薛方勤【摘要】研制开发了一种新型化学镀镍磷合金光亮剂GB一1。通过扫描电镜和X一射线衍射分析结果表明:所得到镀层为高磷非晶态合金镀层。光亮剂GB—l在化学镀镍磷合金过程中没有参与反应过程,但却明显提高了镀层中磷的台量,使镀层的某些性能发生了变化。该光亮剂的使用增强了镀层表面的光亮度和整平性。大大改普了镀层表面的的外观。而且箍在镀过程中出光速度快,镀液稳定可靠,具有很好的使用价值。【关键词】光亮剂;化学镀;Ni—P合金镀层1前言化学镀镍磷合金技术在化工机械、宇宙航空、电子元件及食品工业等众多领域中应用广泛。但随着生活水平的提高,人们对镀层表面质量(如整平性、光亮性、硬度和耐磨性等)的要求也越来越高,镀层表面平整性和光亮度是装饰性镀层必备的条件。因此如何研制开发出更新的镀镍光亮剂已经引起了人们的极大关注。目前人们已经开发研制出第四代镀光亮剂。以1,4一丁炔二醇,香豆紊,糖精等光亮剂组合为主的第二代光亮剂,镀层质量差,色泽偏淡米黄色【lo;以I,4一丁炔二醇与环氧类化合物的缩合物为代表的第三代镀镍光亮剂,镀层光亮平整,应用较为广泛,但用量较大,出光速度缓慢。分解产物多;80年代末研制出的第四代光亮剂,镀液稳定。分解产物少,但应用缺乏普遍性【2qJ。上述光亮荆绝大多数是用在电镀镍工艺中,对化学镀镍合金工艺中使用的光亮剂目前仍报道较少。本文利用新研制开发出的光亮剂GB一1对化学镀Ni—P合金镀层进行了进一步的研究,结果表明:在改善镀层外观和增强镀层表面光亮度和平整性方面取得了较好的效果。2实验方法21(工艺流程试样(铁片)—镀前预处理(除油、活化或抛光)一水洗一化学镀镍磷合金一水洗一镀后处理(清洁、烘干)一检验一成品2(2镀液组成及工艺条件NiS04?6H2025,309,L;Na如P02„H2028--359几添加1,6“几A40--50ml,L;光亮剂B稳定剂0(5--lml,L1(2--4(8din2,LC装载量剂pH值4(4--4(8;温度85--90?说明:添加剂A是几种有机物的混合物;光亮剂B为几种物质的混合物;2(3镀层性能测试2(3(1显微硬度厚度的测定:采用HX一1型显微硬度计测试镀层的硬度和厚度。2(3(2沉积速度的测定沉积速度的表示方法分为两种,分别为:1)单位时间,单位面积的沉积厚度;2)单位时间,单位面积?2001北京两岸三地表面精饰技术交流会论文羹105的沉积重量。2?3?3镀层耐磨性测定:耐磨实验在M一2000型磨损实验机上进行,上块材料为GCrl5,硬度59HRC,下环是被测试样。负荷500N,转速400rprn,204机油润滑,持续磨损时间为1小时。试样磨损前后重量采用电光天平称量,磨损率用nag,(?2?h)表示。2?3(4耐蚀性测定:采用5,NaCI溶液、10,H2s。4溶液和10,HC|溶液进行全浸实验,持续浸人时间为144小时。2(3(5镀层表面形貌及成分分析:采用EDAX9100型电子探针x射线能谱仪分析镀层的成分表面形貌和断面形貌。和2(3(6镀层组织及结构分析:采用日本理学3015型x射线衍射仪分析镀层的相结构。3镀层成分分析及表面形貌3(1镀层成分分析利用电子探针x射线能谱仪分析了五种条件下镀层中镍、磷的含量如图Fig(1所示:在镀液中加入光亮荆GB一1后获得了高磷非晶态镍磷合金镀层。随着光亮剂含量的增加,镀层中磷含量在逐渐提高,镍含量在降低。在镀液组成和操作条件相同时,通过对比实验表明:不舍光亮剂时所获得的镀层中Ni:P=90(204:8(237=10(95:1,光亮剂含量为lml几时,镀层中Ni:P=87(173:11(204=7(78:1。当含量为6ml,L时,镀层中Ni:P=57(456:39(026=1(46:1。可见,光亮剂加人后使镀层成分发生了明显的变化。测试结果表明:镀层中不含有任何光亮荆的成分,说明光亮剂GB一1并没有参加化学反应过程,但光亮荆的使用却明显改变了镀层中镍、磷的成分比例,使镀层中各成分的含量发生了很大的变化。?盯k、k(,?跖V„口p_}(igo„,,柏站如阳”加l}害Jc?oo—z鲇((,?“m,i350246Brightenerconcentration„nIL,—?_Nicontent—}Pcontent操作条件:pI呵=45,T=85?,装载量1(2A矗,L?1Effec乜d,邋衄岢C?髓m【幽?G帕?m培?ofde?画te3(2镀层表面形貌通过电子探针x射线能谱仪分析镀层表面形貌及试验观察可知,加入光亮剂GB一1后,在施镀过程中镀层出光速度非常快,一般