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化学镀镍原理

阅读量:463 发布日期:2017-10-22 11:56:07

  化学镀镍镀液主要由金属盐、还原剂、pH缓冲剂、稳定剂或络合剂等组成。镍盐用得最多的是硫酸盐,还有氯化物或者醋酸盐。还原剂主要是亚磷酸盐、硼氢化物等。pH缓冲剂和络合剂通常采用的是氨或氯化铵等。

  以次亚磷酸钠作还原剂的化学镀镍是目前使用最多的一种。其反应机理如下。在酸性环境:

  Ni2++H2PO2+H20—Ni+H2P03-+2H+

  在碱性环境:

  [NiXn]2++H2PO3-+30H一一Ni+HP032-+nX+2H20

  磷的析出反应如下:

  H2PO2-+2H+一P+2H2O

  2H2PO2-—P+HPO32-+H++H2O

  H2PO2-+4H+H+一PH3+2H2O

  化学镀镍的沉积速度受温度、pH值、镀液组成和添加剂的影响。通常温度上升,沉积速度也上升。每上升10℃,速度约提高2倍。

  pH值是最重要的因素,对反应速度、还原剂的利用率、镀层的性质都有很大的影响。

  镍盐浓度的影响不是很主要的,次亚磷酸钠的浓度提高,速度也会相应提高,但是到了一定限度以后反而会使速率下降。每还原lmol的镍,需消耗3mol的次磷酸盐(即1g镀层消耗5.4g的次亚磷酸钠)。同时,一部分次亚磷酸盐在镍表面催化分解。常常以利用系数来评定次亚磷酸盐的消耗效率,它等于消耗在还原金属上的次亚磷酸盐与整个反应中消耗的次亚磷酸盐总量的比:

QQ截图20141208162659

  次亚磷酸盐的利用系数与溶液成分如缓冲剂和配位体的性质和浓度有关。当其他条件相同时,在镍还原速度高的溶液里,利用系数也高。利用系数随着装载密度的加大而提高。