一、 实践概述
化学镀是没有依赖外加电流,仅靠镀液中的复原剂进行氧化复原反响,正在金属外表的催化作用下使金属离子一直堆积于金属外表的进程。因为化学镀必需正在具备自催化性的资料外表专题进行,因此化学镀又称“自催化镀”。由置换反响或其余化学反响,而没有是自催化复原反响取得金属镀层的办法,不克不及称为化学镀。化学镀是一种没有需求通电,根据氧化复原反响原理,行使强复原剂正在含有金属离子的溶液中,将金属离子复原成金属而堆积正在各类资料外表构成致密镀层的办法。化学镀罕用溶液:化学镀银、镀镍、镀铜、镀钴、镀镍磷液、镀镍磷硼液等。 化学镀镍是用复原剂把溶液中的镍离子复原堆积正在具备催化活性的外表上。化学镀镍能够选用多种复原剂,今朝产业上使用普遍的是以次磷酸钠为复原剂的化学镀镍工艺,其反响机理普遍承受的是“原子氢实践”以及“氢化物实践”。 化学镀是一种新型的金属外表解决技巧,该技巧以其工艺简捷、节能、环保日趋遭到人们的存眷。化学镀应用范畴很广,镀金层平均、装璜性好。正在防护功能方面,能进步产物的耐蚀性以及应用寿命;正在性能性方面,能进步加工件的耐磨导电性、光滑功能等非凡性能,因此成为全世界外表解决技巧的一个倒退。 化学镀技巧是正在金属的催化作用下,经过可管制的氧化复原反响孕育发生金属的堆积进程。与电镀相比,化学镀技巧具备镀层平均、针孔小、没有需直流电源设施、能正在非导体上堆积以及具备某些非凡功能等特性。另外,因为化学镀技巧废液排放少,对环境净化小和老本较低,正在许多畛域已逐渐庖代电镀,成为一种环保型的外表解决工艺。今朝,化学镀技巧已正在电子、阀门制作、机器、石油化工、汽车、航空航天等产业中失去宽泛的使用。 化学镀镍技巧正在微电子器件制作业中使用的增进非常迅速。据报道施乐公司正在超年夜规模集成电路多层芯片的互连以及导通孔(via-hole)的充填整平化工艺中,采纳了抉择性的镍磷合金化学镀技巧;其产物均经过了抗剪切强度、抗拉强度、高下温轮回以及各项电功能的实验。理论阐明,化学镀镍技巧的使用进步了微电子器件制作工艺的技巧经济性以及产物的牢靠性。 二、名目展开计划 (1)镀液的配制
(2)镀液稳固性的检测 经过煎沸法丈量化学镀液的稳固性,把200亳升的化学镀镍液放正在电炉上煎沸,沸腾肯定工夫,调查镀液能否合成。煎沸30分钟也没有合成,则阐明镀液的稳固性好。不然,镀液的稳固性差。 镀液的起镀温度为60℃。镀层外表光洁度三级(半光洁),镀层的附出力好;耐蚀性30~180s;孔隙率16cm²;应用化学积淀法解决后,过滤出的水是无色的。从高温逐步进步镀液温度,当镀液加热到某一温度时,把制好的铁试样放进镀液中,假如有反响(有气泡外溢),则阐明正在该温度曾经开端发作化学镀反响,该温度即为起镀温度。本名目,加热温度分为四个品位50℃、60℃、70℃、80℃、90℃。 (3)样品外表的预解决 用沙布把钢,铜片进行抛光解决,以除了去其外表氧化物等杂质 (4)化学镀镍 样品预备——机器抛光——无机溶剂除了油——化学除了油——热水洗——冷水洗——活化——冷水洗——去离子水洗——化学镀镍——水洗——吹干 (5)镀层功能检测 镀层功能:金属整机电镀层的外观测验是根本﹐罕用的测验方。外观没有及格的镀件就无需进行其它名目的测试。测验时用眼力察看﹐依照外观可将镀件分为及格的﹑出缺陷的以及成品三类。外观没有良包罗有针孔﹐麻点﹐起瘤﹑起皮﹑起泡﹑零落﹑阴阳面﹑黑点﹑烧焦﹑阴影﹑树枝状以及海绵状江堆积层和该当镀覆而不镀覆的部位等缺点。 镀层外表缺点检测 缺点类型及特色:镀层外表没有容许有针孔、麻点、起皮、毛刺、起泡、黑点、起瘤、阴阳面、雾状、烧焦、树枝状及海绵状镀层等缺点,检测时应严格区别,上面扼要引见一下其特色,以便目测评定。 镀层孔隙率的检测 镀层耐蚀性检测 (6)废液解决(化学积淀法) 量取废液→加热→增加浓度为15%的氢氧化钠至废液pH10~12→搅拌保温1小时→增加积淀剂→过滤→温度降落到50摄氏度,用稀硫酸调理溶液pH-8.0→增加Ca(ClO)2粉末(W次氯酸钙:W总p=3.5:1.0的比例)→搅拌2小时→增加过量积淀剂→积淀过滤。 化学积淀法是罕用的解决含重金属废水的办法,采纳苛性钠、石灰、纯碱调理老化液的pH年夜于8,则能够天生Ni(OH)2,经过运动后别离出沉渣、达到老化液中去除了镍的目的,另外,硫化亚铁、没有溶性淀粉黄源酸酯(ISX)等也能够作为积淀剂用于含镍废水的解决,以上钻研一般为解决镍浓度小于500/mgL-1的含镍废水。化学镀镍老化液中的磷能够采纳化学氧化积淀法解决,即行使高猛酸钾、过氧化氢等氧化剂毁坏镀液中的铬合剂以及使次亚磷酸根等氧化成磷酸根,而后再用积淀剂使磷酸盐积淀,从而缩小废液中总磷的排放量。化学积淀法解决含镍、磷废水会孕育发生年夜量沉渣,如从事不妥会孕育发生二次净化,今朝对沉渣的解决除了填埋外不更好的办法。 化学镀镍的功能优点: 一、镀层的光洁度 l 与淡黄色的电镀镍相比,年夜少数化学镀镍层为雪白色,具备优异的耐变色功能,亮度能够放弃更长期。关于镍磷化学镀层来讲,跟着磷含量的添加,镀层光洁度也添加,正在化学镀液中退出肯定量的光洁剂后,镀层的反光率能够达到80%以上。比来的钻研标明,化学镀镍铜磷合金的光洁度好且具备更强的抗变色才能。 二、镀层的硬度 电镀硬铬层的硬度为960HV,正在加热时,硬度急剧降落,经400℃×1h热解决的化学镀镍层硬度可达1100HV,且正在室温至400℃时,镀层的硬度变动没有年夜,因而,化学镀镍层是一种耐热镀层,适宜于磨擦生热的情景下应用,而电镀硬铬层只能实用于常温下应用。 三、耐磨功能 关于中高磷镀层而言,通过适当的热解决后,镍磷合金镀层的领有较好的自光滑功能,而低磷镀层领有较高的硬度,然而正在进行的磨损功能实验证实高磷镀层的耐磨功能高于低磷合金镀层。为了进步镍磷镀层的耐磨性,正在镍磷镀层中退出硬度极高的W,构成三元合金镀层,其耐磨功能年夜幅进步。 四、耐侵蚀功能 化学镀镍是一种平均的非晶态构造,它没有存正在晶界、位错、层错之类的缺点,且各基体连系致密,侵蚀介质难于经过连系界面而腐蚀到基体金属,耐侵蚀性比电镀铬要好。另外,化学镀镍简直没有受海水、盐水、咸水的腐蚀,正在HCL以及硫酸中的耐侵蚀性比没有锈钢要好,它能耐多种介质的腐蚀,例如高浓度烧碱、硫化氢、乳酸等。 五、可焊性 化学镀镍正在电子产业中的使用次要是正在分立器件上,这不只要求镀层有精良的耐磨性、耐蚀性以及电接触功能,并且要求镀层有较好的可焊性,例如,发机电中的铝散热片的可焊性较差,若正在铝基体外表镀上一层7~8um的化学镀镍层,就能进步其可焊性,处理了铝散热片以及晶体管的衔接成绩。另外,化学镀镍还可用于高能微波器件、接插件以及潜水艇的通讯元件上。正在普通状况下,采纳扩大面积法来丈量化学镀镍层的可焊性,即采纳φ1.5妹妹的焊锡丝放正在镀层的外表上,正在400℃以及氢氮夹杂气体中加热30min,测定扩大面积,就能失去可焊性与镀层含磷量的关系,分散面积越年夜,镀层的可焊性越好。 |