電鍍工藝-電鍍鎳課件

1、概述 鎳是一種帶微黃的銀白色金屬，具有良好的導(dǎo)電性能和導(dǎo)熱性能。基本物理特性： 密度：8.9 g/cm3； 原子量：58.70 熔點(diǎn)：1452 電極電位為: 0 Ni2 0.250 V 電化當(dāng)量： Ni2 1.095 g/(Ah) 基本化學(xué)特性：鎳在有機(jī)酸中很穩(wěn)定，在硫酸、鹽酸中溶解很慢，在濃硝酸中處于鈍化狀態(tài)，但在稀硝酸中則不穩(wěn)定。第七章 電鍍鎳1 鎳在空氣中或在潮濕空氣中比鐵穩(wěn)定，在空氣中形成透明的鈍化膜而不再繼續(xù)氧化，耐蝕性好。 對(duì)鋼鐵基體來(lái)說(shuō)，由于鎳的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)比鐵正，鈍化后電勢(shì)更正，鎳鍍層是陰極鍍層。 鎳鍍層孔隙率較高，只有當(dāng)鍍層厚度超過(guò)25m時(shí)，才是無(wú)孔的，所以，一般不單獨(dú)作為鋼

2、鐵的防護(hù)性鍍層，而是作為防護(hù)裝飾性鍍層體系的中間層和底層。在工程領(lǐng)域里，也有鍍50 m以上的厚鎳層來(lái)防止鋼鐵件的腐蝕或用來(lái)修復(fù)被磨蝕的零部件。 在電鍍中，由于鎳鍍層具有很多優(yōu)異性能，其加工量?jī)H次于鋅鍍層而居第二位，其消耗量約占鎳總產(chǎn)量的10左右 2 自1843年R班特格爾（RBottger）發(fā)明鍍鎳以來(lái)，至今已有一百多年的歷史，隨著生產(chǎn)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，各種鍍鎳電解液不斷出現(xiàn)和完善。1916年OPWatts提出了著名的瓦特型鍍鎳電解液，鍍鎳工藝進(jìn)入工業(yè)化階段，瓦特型鍍鎳電解液至今仍是光亮鍍鎳、封閉鎳等電解液的基礎(chǔ)。3 第二次世界大戰(zhàn)以后（1945），隨著汽車工業(yè)的迅速發(fā)展，半光亮鍍鎳和光

3、亮鍍鎳工藝發(fā)展很快，然而，光亮鎳經(jīng)鍍絡(luò)后，其耐腐蝕性能遠(yuǎn)不如暗鎳拋光和半光亮鎳的好，所以促進(jìn)了人們從鍍層體系，耐腐蝕機(jī)理、快速腐蝕試驗(yàn)方法和鍍層質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)等方面從事研究。美國(guó)哈夏諾（Har-shaw）化學(xué)公司的雙層鍍鎳工藝和美國(guó)尤迪萊特（Udylite）公司三層鍍鎳工藝的問(wèn)世，就是這些研究工作的杰出成果之一。 60年代初期在西歐（荷蘭的NV麗塞奇公司）及美國(guó)的尤迪萊特公司幾乎同時(shí)開發(fā)出一種彌散鍍層（復(fù)合鍍層鎳封閉）。在鎳的復(fù)合鍍層上再鍍鉻，形成微孔鉻以提高鍍層的耐腐蝕性能。4暗鎳鍍液的組成及操作條件不允許有SO42-，不能用銅掛具。不允許有SO42-，不能用銅掛具。硝酸銨 80g/L150g

4、/L；4560以鍍層外觀來(lái)分，有無(wú)光澤鎳(暗鎳)、半光亮鎳、全光亮鎳、緞面鎳、黑鎳等。緞面鎳的電鍍工藝與鍍鎳封層相同，僅在于選用微粒的直徑比鍍鎳封的要大一些，一般為0.溫度 3540；但此法周期較短，一般4h8h后就需要過(guò)濾，給生產(chǎn)帶來(lái)不便。如前所述，初級(jí)光亮劑多半含有CS基團(tuán)，次級(jí)光亮劑則一般含有不飽和鍵，輔助光亮劑則二者兼有。異煙肼 /gL-1氯化鎳NiCl26H2O /gL-1Ni(NH2S03)2硼酸H3BO3 /gL-1基本化學(xué)特性：鎳在有機(jī)酸中很穩(wěn)定，在硫酸、鹽酸中溶解很慢，在濃硝酸中處于鈍化狀態(tài)，但在稀硝酸中則不穩(wěn)定。初級(jí)光亮劑(或稱柔軟劑)經(jīng)常用的是糖精，也有以糖精為主，再?gòu)?fù)配

5、一些其它成分；壓鑄件試片CASS試驗(yàn)100g/L150g/LHCCCH2SO3Na(3) 硼酸 在鍍鎳時(shí)，由于氫離子在陰極上放電，會(huì)使鍍液的pH值逐漸上升，當(dāng)pH值過(guò)高時(shí)，陰極表面附近的氫氧根離子會(huì)與金屬離子形成氫氧化物夾雜于鍍層中，使鍍層外觀和機(jī)械性能惡化。初級(jí)光亮劑的CS鍵在陰極上新生鎳的催化作用下與原子氫作用而分解的現(xiàn)象，稱為氫解。陰極電流密度 /Adm-2 鍍鎳的類型很多。若以鍍液種類來(lái)分，有硫酸鹽、硫酸鹽一氯化物、全氯化物、氨磺酸鹽、檸檬酸鹽、焦磷酸鹽和氟硼性鹽等鍍鎳。由于鎳在電化學(xué)反應(yīng)中的交換電流密度(i0)比較小，在單鹽鍍液中，就有較大的電化學(xué)極化。 以鍍層外觀來(lái)分，有無(wú)光澤鎳(

6、暗鎳)、半光亮鎳、全光亮鎳、緞面鎳、黑鎳等。 以鍍層功能來(lái)分，有保護(hù)性鎳、裝飾性鎳、耐磨性鎳、電鑄(低應(yīng)力)鎳、高應(yīng)力鎳、鎳封等。5表8-1 部分鍍鎳電解液的成分，操作條件及主要用途類型鍍液組成含量/gL-1pH值溫度/Dk/Adm-2主要用途硫酸鹽氯化物NiSO46H2ONiCl2 6H2OH3BO333045381.54.545652.510多數(shù)鎳電解液的基礎(chǔ)，可用于預(yù)鍍，滾鍍，鍍厚鎳等硬鎳NiSO46H2ONH4ClH3BO318025305.65.943602.010硬度可達(dá)HV350 500用作耐磨鍍鎳氯化物NiCl2 6H2OH3BO3300282.050702.510用于鍍厚鎳，

7、修復(fù)磨損工具、電鑄；高硬力鎳的基礎(chǔ)液硫酸鹽NiSO46H2OH3BO33004035462.510主要用于印刷線路鍍金前的底層電鍍（采用不溶性陽(yáng)極）氨磺酸鹽Ni(NH2S03)2H3BO345030354060230用于鍍厚鎳和電鑄鎳，鍍層內(nèi)應(yīng)力低6表8-1 部分鍍鎳電解液的成分，操作條件及主要用途類型鍍液組成含量/gL-1pH值溫度/Dk/Adm-2主要用途氟硼酸鹽Ni(BF4)2HBFH3BO330045054030402.63.53050410可用于鍍厚鎳和電鑄鎳鍍層內(nèi)應(yīng)力低，排出物對(duì)環(huán)境有污染焦磷酸鹽Ni2P2O7Na4P2O710H2OKCl(NH4)3C6H5O7708020025

8、010151520810506024鍍液呈微堿性，主要用于鋅壓鑄件上直接鍍鎳7 1 普通鍍鎳 普通鍍鎳即鍍暗鎳。根據(jù)使用目的不同，通常又可分為預(yù)鍍鎳和常規(guī)鍍鎳兩類。即使同樣是預(yù)鍍液，也因基體材料情況不同而采用不同的組分。 1鍍液的組成及操作條件 采用預(yù)鍍鎳的目的，主要是為了保證鍍層與基體有良好的結(jié)合力，因而，要根據(jù)基體材料的特性而選用不 同的預(yù)鍍液。 對(duì)預(yù)鍍層不要求過(guò)厚，但結(jié)晶應(yīng)細(xì)致，以保證整個(gè)鍍層體系表面平滑、光潔。8預(yù)鍍液的組成及操作條件 成分及操作條件 配 方弱酸性預(yù)鍍液強(qiáng)酸性沖擊預(yù)鍍液 中性預(yù)鍍液硫酸鎳NiSO46H2O /gL-1氯化鈉NaCl /gL-1硼酸H3BO3 /gL-1硫

9、酸鈉Na2SO4 /gL-1十二烷基硫酸鈉C12H25SO4Na /gL-1氯化鎳NiCl26H2O /gL-1鹽酸HCl(38%) /mLL-1檸檬酸鈉Na3C6H5O72H2O /gL-1硫酸鎂MgS047H2O /gL -1pH值溫度 /陰極電流密度 /Adm-1時(shí)間 /min120150712304560800.0515.05.625350.81.53524026012013010355202412018010201523010206.67.035400.51.246適用的基體材料鋼鐵不銹鋼鋅合金及鋁合金經(jīng)浸鋅處理的表面9 鍍暗鎳工藝，主要用于電鍍某些只要求保持本色的零件，或僅考慮防腐

10、蝕作用而不需考慮外觀裝飾的零件。暗鎳鍍液也用于電鑄等方面。常規(guī)的暗鎳鍍液組成及操作條件暗鎳鍍液的組成及操作條件 成分及操作條件配 方常溫鎳液瓦特鎳滾鍍鎳硫酸鎳NiSO46H2O /gL-1氯化鈉NaCl /gL-1氯化鎳NiCl26H2O /gL-1硼酸H3BO3 /gL-1硫酸鈉Na2SO4 /gL-1硫酸鎂MgSO47H2O /gL-1十二烷基硫酸鈉C12H25SO4Na /gL-1 pH值溫度 / 陰極電流密度 /Adm-21502508103035608050804.85.415350.81.5250320405035450.050.13.84.44560132002508124050

11、4.04.6455011.510 1916年，由OPWatts提出的鍍鎳溶液原配方為： 硫酸鎳 240g/L 氯化鎳20g/L 硼酸20g/L 這是現(xiàn)在工業(yè)上普遍采用的暗鎳工藝，而且是目前許多如半光亮鎳、光亮鎳、高硫鎳、緞面鎳等鍍鎳的基礎(chǔ)電解液。112鍍液中主要成分的作用及操作條件對(duì)鍍層性能的影響 (1)硫酸鎳 是鍍液的主要成分，是鎳離子的來(lái)源，在暗鎳鍍液中，一般含量是150g/L300g/L。硫酸鎳含量低，鍍液分散能力好，鍍層結(jié)晶細(xì)致，易拋光，但陰極電流效率和極限電流密度低，沉積速度慢，硫酸鎳含量高，允許使用的電流密度大，沉積速度快，但鍍液分散能力稍差。12 (2) 氯化鎳或氯化鈉 只有硫酸

12、鎳的鍍液，通電后鎳陽(yáng)極的表面很易鈍化，影響鎳陽(yáng)極的正常溶解，鍍液中鎳離子含量迅速減少，導(dǎo)致鍍液性能惡化。加入氯離子，能顯著改善陽(yáng)極的溶解性，還能提高鍍液的導(dǎo)電率，改善鍍液的分散能力，因而氯離子是鍍鎳液中不可缺少的成分。但氯離子含量不能過(guò)高，否則會(huì)引起陽(yáng)極過(guò)腐蝕或不規(guī)則溶解，產(chǎn)生大量陽(yáng)極泥，懸浮于鍍液中，使鍍層粗糙或形成毛刺。因此，氯離子含量應(yīng)嚴(yán)格控制。在常溫暗鎳鍍液中，可用氯化鈉提供氯離子。但有人對(duì)鍍鎳層結(jié)構(gòu)的研究表明，鍍液中鈉離子影響鎳鍍層的結(jié)構(gòu)，使鍍層硬而脆，內(nèi)應(yīng)力高，因此，在其他鍍鎳液中為避免鈉離子的影響，一般用氯化鎳為宜。13(3) 硼酸 在鍍鎳時(shí)，由于氫離子在陰極上放電，會(huì)使鍍液的p

13、H值逐漸上升，當(dāng)pH值過(guò)高時(shí)，陰極表面附近的氫氧根離子會(huì)與金屬離子形成氫氧化物夾雜于鍍層中，使鍍層外觀和機(jī)械性能惡化。加入硼酸后，硼酸在水溶液中會(huì)解離出氫離子，對(duì)鍍液的pH值起緩沖作用，保持鍍液pH值相對(duì)穩(wěn)定。除硼酸外，其他如檸檬酸、醋酸以及它們的堿金屬鹽類也具有緩沖作用，但以硼酸的緩沖效果最好。 硼酸含量過(guò)低，緩沖作用太弱，pH值不穩(wěn)定 過(guò)高，因硼酸的溶解度小，在室溫時(shí)容易析出，14 (4) 導(dǎo)電鹽 硫酸鈉和硫酸鎂是鍍鎳液中良好的導(dǎo)電鹽。它們加入后，最大的特點(diǎn)是使鍍暗鎳能在常溫下進(jìn)行。另外，鎂離子還能使鍍層柔軟、光滑、增加白度。一般來(lái)說(shuō)，鍍鎳液中主鹽濃度較高，因此，主鹽兼起著導(dǎo)電鹽的作用。含

14、氯化鎳的鍍液，其導(dǎo)電率更高，因此，目前除低濃度鍍鎳液外，一般不另加導(dǎo)電鹽。15 (5) 潤(rùn)濕劑 在電鍍過(guò)程中，陰極上往往發(fā)生著析氫副反應(yīng)。氫的析出，不僅降低了陰極電流效率，而且由于氫氣泡在電極表面上的滯留，會(huì)使鍍層出現(xiàn)針孔。為了防止針孔產(chǎn)生，應(yīng)向鍍液中加入少量潤(rùn)濕劑，如十二烷基硫酸鈉。它是一種陰離子型的表面活性劑，能吸附在陰極表面上，降低了電極與溶液間界面的張力，從而使氣泡容易離開電極表面，防止鍍層產(chǎn)生針孔。對(duì)使用壓縮空氣攪拌鍍液的體系，為了減少泡沫，也可加入如辛基硫酸鈉或2-乙基已烷基硫酸鈉等低泡潤(rùn)濕劑。16 (6) 鎳陽(yáng)極 除硫酸鹽型鍍鎳時(shí)使用不溶性陽(yáng)極外，其他類型鍍液均采用可溶性陽(yáng)極。鎳

15、陽(yáng)極種類很多，常用的有電解鎳，鑄造鎳、含硫鎳、含氧鎳等。在暗鎳鍍液中，可用鑄造鎳，也可將電解鎳與鑄造鎳搭配使用。為了防止陽(yáng)極泥進(jìn)入鍍液，產(chǎn)生毛刺，一般用陽(yáng)極袋屏蔽。 (7) pH值 一般情況下，暗鎳鍍液的pH值可控制在4.55.4范圍內(nèi)，對(duì)硼酸緩沖作用最好。當(dāng)其他條件一定時(shí)，鍍液pH值低，溶液導(dǎo)電性增加，陰極極限電流密度上升，陽(yáng)極效率提高，但陰極效率降低。如瓦茨液的pH值在5以上時(shí)，鍍層的硬度、內(nèi)應(yīng)力、拉伸強(qiáng)度將迅速增加，延伸率下降。因此，對(duì)瓦茨液來(lái)說(shuō)，pH值一般應(yīng)控制在3.84.4較適宜，通常只有在常溫條件下使用的鍍液才允許使用較高的pH值。17 (8) 溫度 根據(jù)暗鎳鍍液組成的不同，鍍液的

16、操作溫度可在1560 的范圍內(nèi)變化。添加導(dǎo)電鹽的鍍液可以在常溫下電鍍。而使用瓦茨液的目的是為了加快沉積速度，因此，可采用較高的溫度。若其他條件相同，通常提高鍍液溫度，可使用較大的電流密度而不致燒焦，同時(shí)鍍層硬度低，韌性較好。 (9) 陰極電流密度 在瓦茨液中，通常陰極電流密度的變化，對(duì)鍍層內(nèi)應(yīng)力的影響不顯著，從生產(chǎn)效率考慮，只要鍍層不燒焦，一般都希望采用較高的電流密度。 18該工藝廣泛用于藝術(shù)品和燈具等的裝飾。(6)硝酸根 硝酸根的混入主要由于硫酸鎳的質(zhì)量不純。(3)低溫、低pH值、高電流密度有利于增加鍍層應(yīng)力。Ni(NH2S03)2用 途次級(jí)光亮劑晶牌雖多，但都是以提高鍍層的光亮度和整平性為

17、目的。02 m) /gL -1在多數(shù)情況下，是在鍍層質(zhì)量變壞后才發(fā)現(xiàn)有雜質(zhì)存在，而對(duì)其來(lái)源卻難以確定。參考用量/gL1降低鍍液對(duì)金屬雜質(zhì)的敏感性，減少針孔；3鍍鎳的電極反應(yīng) (1)陰極反應(yīng) 鍍鎳時(shí)，陰極上的主反應(yīng)是鎳離子還原 Ni2+2e=Ni 由于暗鎳鍍液為微酸性，因此，陰極上還有H+離子還原為H2的副反應(yīng)發(fā)生 2 H+ +2e= H219 (2) 陽(yáng)極反應(yīng) 鍍鎳時(shí)，陽(yáng)極上的主反應(yīng)為金屬鎳的電化學(xué)溶解： Ni2e=Ni2+ 當(dāng)陽(yáng)極電流密度過(guò)高，鍍液中又缺乏陽(yáng)極活化劑時(shí)，將會(huì)發(fā)生陽(yáng)極鈍化，并有析出氧氣的副反應(yīng)： 2H2O 4e = O2+4H+ 加入C1-離子可以防止陽(yáng)極鈍化，但也可能發(fā)生析出

18、氯氣的副反應(yīng)： 2C1- 2e = Cl2 20 4暗鎳鍍液的配制(以瓦特鎳為例) (1)在預(yù)備槽中放入所需1/2的水量，加入計(jì)算過(guò)的硫酸鎳、氯化鎳等，邊加溫、邊攪拌至全部溶解。 (2)在另一容器中溶解計(jì)算所需的硼酸，可適當(dāng)提高液溫，至硼酸全部溶解后倒入已溶解好的鎳鹽溶液中。 (3)維持液溫在50左右，用稀硫酸降低pH值至3.5，加H2O2(30)3mL/L，攪拌1h，提高液溫至65 70 ，維持2h，使殘余H2O2分解。21 (4)加化學(xué)純活性炭3g/L，攪拌1h，用稀氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值到5，攪拌1h，待活性炭沉淀。 (5)用過(guò)濾機(jī)把鍍液從預(yù)備槽里過(guò)濾到鍍槽中，加入十二烷基硫酸鈉攪拌均勻

19、后，即可試鍍。 應(yīng)先用蒸餾水溶解并煮沸數(shù)分鐘直至溶液呈透明狀后待用，切不可以粉狀物直接加入鍍液22 5暗鎳鍍層的質(zhì)量檢驗(yàn) (1)外觀，應(yīng)是結(jié)晶細(xì)致，呈略帶淡黃色彩的銀白色。不應(yīng)有燒焦、裂紋、起泡、脫皮、暗魔、麻點(diǎn)及條紋等缺陷。不應(yīng)有未鍍上的地方(夾具印除外)。 (2)厚度檢查 鍍層厚度可用千分尺，深度規(guī)等直接測(cè)量，也可按GB6462規(guī)定用顯微鏡法測(cè)定，或按GB4955規(guī)定用陽(yáng)極溶解庫(kù)侖法測(cè)定。 (3)結(jié)合力 按GB5270規(guī)定試驗(yàn)后，鍍層與基體、鍍層與底層之間結(jié)合良好，不應(yīng)有任何分離。23(4) 孔隙率 鋼鐵零件上鍍鎳層孔隙率試驗(yàn)方法為：將有一定濕強(qiáng)度的濾紙條浸入一微熱(約35)的、含50g/

20、L氯化鈉和50g/L明膠的溶液中，然后將其干燥備用。試驗(yàn)時(shí)，先將濾紙浸入含50g/L氯化鈉和1g/L非離子型潤(rùn)濕劑的溶液中。然后取出濾紙，將其緊密地貼附在凈化后待試驗(yàn)的鎳表面上，用氯化鈉溶液保持濾紙潤(rùn)濕，經(jīng)10min后，取下濾紙，立刻將其浸入到含10g/L的鐵氰化鉀溶液中，取出觀察濾紙上的藍(lán)色印痕，進(jìn)行評(píng)級(jí)。242 光亮鍍鎳 光亮鍍鎳鍍液在目前鍍鎳工藝中應(yīng)用最普遍、最廣泛。它的特點(diǎn)是依靠不同光亮劑的良好配合，能夠在鍍液中直接獲得全光亮并具有一定整平性的鍍層， 現(xiàn)代光亮鍍鎳工藝，絕大多數(shù)是在瓦茨型鍍鎳液中加入光亮劑而獲得的。251鍍鎳光亮劑 根據(jù)光亮劑的作用，一般將鍍鎳光亮劑分成兩類，即初級(jí)光亮

21、劑(或稱第一類光亮劑)和次級(jí)光亮劑(或稱第二類光亮劑)。 (1) 初級(jí)光亮劑 具有顯著細(xì)化鍍層晶粒的作用，使鍍層產(chǎn)生柔和的光澤，但不能產(chǎn)生鏡面光澤。鍍液中加入初級(jí)光亮劑后，會(huì)使鍍層出現(xiàn)壓應(yīng)力，加入量適當(dāng)，可以抵消原來(lái)鍍暗鎳時(shí)產(chǎn)生的張應(yīng)力。另外鍍層中添加次級(jí)光亮劑后，也會(huì)產(chǎn)生張應(yīng)力，因此，初級(jí)光亮劑也能抵消次級(jí)光亮劑所產(chǎn)生的張應(yīng)力。如果兩種光亮劑的量配合得當(dāng)，能大大降低鍍層的內(nèi)應(yīng)力，從而提提高鍍層的韌性和延展性。26 初級(jí)光亮劑對(duì)陰極極化的影響比較小，當(dāng)濃度較低時(shí)，一般使陰極超電勢(shì)增加 5 mV45 mV；濃度提高時(shí)，超電勢(shì)不再明顯增加。初級(jí)光亮劑大都含有 結(jié)構(gòu)的有機(jī)含硫化合物。它們的不飽鍵大多

22、在芳香基上，如苯環(huán)、萘環(huán)、常見的有：27苯亞磺酸1,3,6萘三磺酸鄰磺酰苯酰亞胺（糖精）（簡(jiǎn)稱BSI）對(duì)甲苯磺酰胺雙苯磺酰亞胺（簡(jiǎn)稱BBI）28 其中糖精是使用最廣泛的鍍鎳初級(jí)光亮劑，后來(lái)出現(xiàn)的雙苯-磺酰亞胺，除具有與糖精相似作用，即細(xì)化晶粒，使鍍層產(chǎn)生壓應(yīng)力，提高鍍層的韌性及與基體的結(jié)合力之外，還能增加鍍液對(duì)雜質(zhì)的容忍度，擴(kuò)大光亮電流密度范圍等作用，但價(jià)格較貴。初級(jí)光亮劑參與電極反應(yīng)后，分子中的硫被還原成硫化物，以硫化鎳(NiS或Ni:S3)的形式進(jìn)入鍍層，是鍍層中含硫的來(lái)源。29 (2) 次級(jí)光亮劑 必須與初級(jí)光亮劑配合使用，才能獲得具有鏡面光澤和延展性良好的鎳鍍層，若單獨(dú)使用，雖然可獲得

23、光亮鍍層，但光亮區(qū)電流密度范圍狹窄，鍍層張應(yīng)力和脆性大。有些次級(jí)光亮劑還兼具整平作用，對(duì)基體表面原有的微細(xì)粗糙處(包括拋光過(guò)程中產(chǎn)生的絲痕)起到補(bǔ)漏、填平作用。次級(jí)光亮劑能大幅度提高陰極極化，有的可達(dá)數(shù)百毫伏；因此，能較好地改善鍍液的分散能力。次級(jí)光亮劑種類很多，特征是分子中存在著不飽和基團(tuán)，常見的有30 目前，市場(chǎng)上出售的次級(jí)光亮劑，多半屬組合型。中間體中多數(shù)是炔醇與環(huán)氧化合物的縮合物及氮雜環(huán)化合物的衍生物。表84列出了部份中間體的名稱及在鍍液中的參考用量。31部分中間體的名稱及在鍍液中的參考用量 名 稱 簡(jiǎn) 稱 用 途 參考用量/gL11，4丁炔二醇 BOZ弱型次級(jí)光劑 0.10.2二乙氧

24、基丁炔二醇 BEO中強(qiáng)型次級(jí)光劑 0.020.05丙氧基丁炔二醇 BMP中強(qiáng)型次級(jí)光劑 0.050.15乙氧基丙炔醇 PME強(qiáng)次級(jí)光劑，整平劑 0.010.03丙氧基丙炔醇 PAP強(qiáng)次級(jí)光劑，整平劑 0.010.03二乙基丙炔胺 DEF強(qiáng)次級(jí)光劑，整平劑 0.0010.01硫酸丙烷吡啶 PPS 光亮劑、特效整平劑 0.10.332 1,4 丁炔二醇的環(huán)氧合成物，價(jià)格較低，具有光亮和弱整平作用，鍍層脆性小，是用得較多的一種次級(jí)光亮劑。 丙炔醇與環(huán)氧的化合物，有很好的光亮和整平作用，只須很少用量即可產(chǎn)生明顯的效果。 炔胺類具有良好的光亮整平作用，用量極少就能起明顯的效果。吡啶衍生物具有優(yōu)異的整平能

25、力，尤其在高、中電流密度區(qū)，即使在鍍層很薄的情況下，也有較好的整平能力，但它的脆性較大，用量必須控制。33 輔助光亮劑的有機(jī)物。它們的特點(diǎn)是，在分子中既含有初級(jí)光亮劑的C-S基團(tuán)，又含有次級(jí)光亮劑的CC基團(tuán)。它們?cè)趩为?dú)使用時(shí)，并不能得到光亮鍍層，但與其它光亮劑配合使用時(shí)，有如下幾方面的作用： 改善鍍層的覆蓋能力； 降低鍍液對(duì)金屬雜質(zhì)的敏感性，減少針孔； 縮短獲得光亮和整平鍍層所需的電鍍時(shí)間，即所謂出光速度加快，有利于采用厚銅薄鎳工藝； 降低次級(jí)光亮劑的消耗量34部分輔助光亮劑中間體的名稱、分子式及參考用量 名 稱 分子式 簡(jiǎn) 稱 參考用量/gL1烯丙基磺酸鈉乙烯磺酸鈉炔丙基磺酸鈉 CH2=CH

26、CH2SO3Na CH2=CHSO3Na HCCCH2SO3Na AVS VS PS 310 24 0.0050.15 其中炔丙基磺酸鈉改善鍍液在低電流密度區(qū)的整平能力，分散能力和抗雜質(zhì)影響方面的效果尤為顯著。35 (3) 有機(jī)光亮劑的消耗 鍍鎳有機(jī)光亮劑的消耗主要發(fā)生在電鍍過(guò)程中的分解。如前所述，初級(jí)光亮劑多半含有CS基團(tuán)，次級(jí)光亮劑則一般含有不飽和鍵，輔助光亮劑則二者兼有。它們的分解是通過(guò)兩極上的反應(yīng)進(jìn)行的。 初級(jí)光亮劑的CS鍵在陰極上新生鎳的催化作用下與原子氫作用而分解的現(xiàn)象，稱為氫解。例如苯亞磺酸的氫解：苯磺酰胺的氫解：分解產(chǎn)物中所含的SO2，可以繼續(xù)被氫還原為硫化物，并以硫化鎳的形式

27、進(jìn)入鍍層： SO2S2 NiS (或Ni2S3)36 次級(jí)光亮劑中不飽和鍵會(huì)與陰極上的氫進(jìn)行加成反應(yīng)而稱為氫化，例如，1,4丁炔二醇在陰極上加氫后形成丁烯二醇：丁烯二醇可繼續(xù)氫化成丁二醇：這些氫化物會(huì)對(duì)鍍層產(chǎn)生不利影響，如引起鍍層脆性增加，低電流密度區(qū)發(fā)暗等。 另外，有機(jī)光亮劑也會(huì)在陽(yáng)極上被氧化而消耗。 37 2光亮鍍鎳液 (1) 鍍液組成及操作條件 常見的光亮鍍鎳液的組成及操作條件：暗鎳鍍液的組成及操作條件 成分及操作條件配 方1硫酸鎳NiSO46H2O /gL-1氯化鈉NaCl /gL-1氯化鎳NiCl26H2O /gL-1硼酸H3BO3 /gL-1光亮劑 /gL-1糖精 /gL-1十二烷

28、基硫酸鈉C12H25SO4Na /gL-1 pH值溫度 / 陰極電流密度 /Adm-2攪拌 r/min280 3408 10405030 35適量1 30.10.23.5 4.555 650.8 1.5122038 (2)鍍液組成及操作條件的影響與暗鎳不同之處： 光亮鍍鎳液中，必須加入光亮劑，而且光亮劑中必須包括初級(jí)光亮劑和次級(jí)光亮劑兩類(有時(shí)還加入一定量的輔助光亮劑)。初級(jí)光亮劑(或稱柔軟劑)經(jīng)常用的是糖精，也有以糖精為主，再?gòu)?fù)配一些其它成分；次級(jí)光亮劑晶牌雖多，但都是以提高鍍層的光亮度和整平性為目的。次級(jí)光亮劑的質(zhì)量和價(jià)格差別較大，可以根據(jù)產(chǎn)品要求，謹(jǐn)慎選擇。 從操作條件比較來(lái)看，光亮鍍鎳

29、的pH值比暗鎳的要低，溫度則比暗鎳高，加上采用攪拌鍍液的措施，故允許用的電流密度比暗鎳大，因此沉積速度也比暗鎳快。39 3)雖然電解鎳和鑄造鎳是常用的陽(yáng)極材料，但對(duì)光亮鎳來(lái)說(shuō)，含硫鎳陽(yáng)極具有更好的效果。它不僅溶解電壓低，溶解性能好，而且陽(yáng)極中所含的微量硫，隨陽(yáng)極溶解而進(jìn)入鍍液，可以把鍍液中銅雜質(zhì)等沉淀，有凈化鍍液中某些金屬雜質(zhì)的作用。40 電鍍多層鎳 對(duì)鋼鐵來(lái)說(shuō)，鎳鍍層是陰極鍍層，且多孔隙，故電鍍單層鎳只有靠增加鍍層的厚度來(lái)提高對(duì)基體材料的防護(hù)性。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期試驗(yàn)和研究發(fā)現(xiàn)，多層鎳比單層鎳對(duì)基體的防護(hù)性要好得多，且可減薄鍍層厚度，節(jié)約材料和工時(shí)。411鍍雙層鎳和三層鎳 所謂雙層鎳是在鋼鐵基體上先鍍

30、一層低硫(S0.005)的半光亮鎳，再在半光亮鎳上鍍一層含硫(0.04S0.15)，最后鍍鉻。因?yàn)楦吡蜴噷又械暮蛄勘裙饬伶嚫撸谌龑渔囍须妱?shì)最負(fù)，當(dāng)腐蝕介質(zhì)通過(guò)鉻、光亮鎳、高硫鎳的孔隙，到達(dá)半光亮鎳表面時(shí)，半光亮鎳與高硫鎳之間的電勢(shì)差比雙層鎳更大，而且相對(duì)于光亮鎳來(lái)說(shuō)，高硫鎳是陽(yáng)極鍍層，它能犧牲自己，保護(hù)光亮鎳和半光亮鎳不受腐蝕，從而進(jìn)一步延緩腐蝕介質(zhì)沿垂直方向穿透的速度。所以三層鎳的防護(hù)性比雙層鎳更為優(yōu)越。4445 1 鎳鉻 2 鎳鎳鉻 3 鎳鎳鎳鉻 4 鎳封閉鉻多層鎳腐蝕機(jī)理示意圖（日 小慕秀夫，大谷和弘1963）沖擊鎳：含硫0.10.246 1 Ni-Cr（1） 2 Cu-Ni-Cr

31、 （1） 3 Ni-Ni-Cr （3） 4 Ni-Ni-Ni-Cr（3） 72h氣體試驗(yàn)后的外觀 （日 小慕秀夫，大谷和弘1963）47電鍍雙層NiCr（經(jīng)過(guò)2.5年大氣腐蝕后）的腐蝕位置，說(shuō)明表明光亮Ni層中含硫的影響0.4Cu0.65半光亮Ni0.25光亮Ni0.01Cr光亮Ni含S 0.17 左； 0.05 右美 W.H. Safranek Metal Progress Vol.82,No. 4 1962鼓泡48Cr亮Ni半亮Ni上 Zn0.65半光亮Ni0.55光亮Ni0.01Cr下 Zn0.9 半光亮Ni0.3 光亮Ni0.01Cr35 醋酸，15硝酸侵蝕美 W.H. Safrane

32、k Metal Progress Vol.82,No. 4 1962（500倍）490.4 Cu 0.4 Cu 0.8 亮Ni 0.5 無(wú)S半亮Ni0.01Cr 0.3 亮Ni 0.01Cr壓鑄件試片CASS試驗(yàn)（美 M.M. Beckwith Plating Vol.47,No.4 1960）501.3 亮Ni 1.0 無(wú)S半亮Ni0.01Cr 0.3 亮Ni 0.01Cr鋼試片Corrodkote試驗(yàn)（美 M.M. Beckwith Plating Vol.47,No.4 1960）511.0 亮Ni 0.7 無(wú)S半亮Ni0.01Cr 0.3 亮Ni 0.01Cr鋼試片 室外暴露試驗(yàn)（美

33、M.M. Beckwith Plating Vol.47,No.4 1960）520.4 Cu 0.4 Cu 0.5 無(wú)S半亮Ni 0.8 亮Ni 0.3 亮Ni0.01Cr 0.01Cr壓鑄件室外暴露試驗(yàn)（美 M.M. Beckwith Plating Vol.47,No.4 1960）53 2 多層鎳鍍液的組成及操作條件半亮鎳，高硫鎳鍍液組成及操作條件 成分及操作條件 配 方 半光亮高硫鎳硫酸鎳NiSO46H2O/gL1氯化鎳NiCl26H2O/gL1硼酸H3BO3/gL1十二烷基硫酸鈉/gL1半光亮鎳添加劑/mLL1高硫鎳添加劑 /mLL1溫度/t pH值 陰極電流密度/Adm2攪拌厚度

34、/m 240280 3540 3540 0.10.2 適量 4560 4.24.8 35 需要 總厚度的 60 28030035403540 0.10.2 適量 4560 33.5 35 需要12(高硫+光亮 總厚度40)543多層鎳的質(zhì)量控制 從鍍液維護(hù)的角度來(lái)看，多層鍍鎳時(shí)，含硫光亮劑絕對(duì)不可以帶入半光亮鎳鍍液中，這是保證多層鎳鍍層有良好耐蝕性的關(guān)鍵。 為了確保各層之間電勢(shì)差及各層厚度是否達(dá)到要求，應(yīng)定期測(cè)定多層鎳之間的電勢(shì)差及各層厚度，作為多層鎳質(zhì)量控制的重要措施。 常用的方法是STEP法，即一種同時(shí)測(cè)量多層鎳中各層鎳的厚度及各層鎳之間電勢(shì)差的試驗(yàn)方法，所用的儀器是測(cè)量鍍層厚度的陽(yáng)極溶解

35、庫(kù)侖法(見GB4955)的擴(kuò)充應(yīng)用。 對(duì)多層鎳的各項(xiàng)要求，可參考GB9797的規(guī)定。5556 鎳封閉 1概述 所謂鎳封閉，其實(shí)質(zhì)是一種復(fù)合電鍍工藝，目的是獲得微孔鉻層，使鍍層的耐蝕性進(jìn)一步提高。鎳封I藝是在普通的光亮鍍鎳液中，加入某些非導(dǎo)體微粒(粒徑控制在0.0l m0.5 m)，通過(guò)攪拌，使這些微粒懸浮在鍍液中，在電流作用下，將這些微粒與金屬鎳發(fā)生共沉積，形成鎳與微粒組成的復(fù)合鍍層，然后在這一復(fù)合鍍層上鍍鉻。由于微粒不導(dǎo)電，鉻不能在微粒表面沉積，使鉻鍍層上形成大量微孔，即所謂微孔鉻。鎳封層的微孔數(shù)在20000個(gè)/cm240000個(gè)/cm2最為理想，微孔數(shù)過(guò)少，耐蝕性提高不明顯；微孔數(shù)過(guò)多(如

36、達(dá)80000個(gè)/cm2)，鉻層出現(xiàn)倒光現(xiàn)象，影響裝飾性。同時(shí)鉻層厚度也不能過(guò)厚，一般為0.25 m左右。如鉻層過(guò)厚，會(huì)在微孔上出現(xiàn)“搭橋”現(xiàn)象，把微粒表面遮住，達(dá)不到微孔鉻的目的。57在電化學(xué)腐蝕過(guò)程中，鉻是陰極，鎳是陽(yáng)極，當(dāng)鉻層表面微孔大量增加時(shí)，陽(yáng)極鎳的腐蝕電流密度大為降低，也即減慢了鎳層的腐蝕速度，使鍍層體系的耐蝕性明顯提高。 2鎳封鍍液組成及操作條件 鎳封工藝采用的固體微粒有二氧化硅、在氧化二鋁、硫酸鋇等。早期鎳封工藝采用硫酸鋇微粒較多，現(xiàn)在則采用二氧化硅較多，并加入一定量的共沉積促進(jìn)劑。鍍液組成及操作條件，如表8-7所列。58鎳封鍍液的組成及操作條件成分及操作條件 1 2 硫酸鎳Ni

37、SO46H2O /gL-1氧化鎳NiCl26H2O /gL -1硼酸H3BO3 /gL -1 糖精 /gL -1光亮劑 /mLL 1乙二胺四乙酸二鈉鹽 /gL -1硫酸鋁A12(SO4)318H2O /gL -1硫酸鋇BaSO4(0.20.4 m) /gL-1二氧化硅SiO2(0.02 m) /gL -1pH值溫度 /陰極電流密度 /Adm-2 時(shí)間 (min) 攪拌 280320406035451.22.5適量1015102044.555604535空氣攪拌250300506040451.52.5適量6100.6110203450554625空氣攪拌59 鍍高應(yīng)力鎳1概述 所謂高應(yīng)力鎳是在特

38、定的鍍鎳液中沉積具有非常高內(nèi)應(yīng)力的鎳鍍層。其目的是利用高應(yīng)力的特性，在鍍鉻后獲得光亮的微裂紋鉻鍍層，最終目的也是提高整個(gè)鍍層體系的耐蝕性。具體工藝過(guò)程是在鍍亮鎳后的表面，再鍍一層厚約lm的高應(yīng)力鎳，然后鍍約0.25 m的普通鉻，就可以獲得網(wǎng)狀裂紋的微裂紋鉻。裂紋數(shù)目 約為250條/cm800條/cm。在電化學(xué)腐蝕過(guò)程中，與微孔鉻相似，能夠分散鎳鉻鍍層間的腐蝕電流，使鍍層的耐蝕性顯著提高。 微裂紋鉻工藝比微孔鉻工藝的優(yōu)點(diǎn)是鍍液穩(wěn)定，容易控制，裂紋重現(xiàn)性好，目前主要用于電鍍汽車保險(xiǎn)杠等零件。60高應(yīng)力鎳鍍液組成及操作條件成分及操作條件123氯化鎳NiCl26H2O /gL-1氯化銨NH4Cl /g

39、L-1醋酸銨NH4C2H3O2 /gL-1醋酸CH3COOH(96) /mLL-1醋酸鈉NaC2H3O2 /gL-1異煙肼 /gL-1 2-乙基巳基硫酸鈉 /mLL-14-吡啶丙烯酸 /mLL-1 pH值 溫度 / 陰極電流密度 /Adm-2時(shí)間 min 180220160200406015203.84.21525480.51020024060800.150.3133435453100.53160200120.30.53.44.035503100.532鍍液組成及操作條件61 為確保沉積的鎳鍍層具有高應(yīng)力，應(yīng)明確以下各點(diǎn)： (1)表8-1已指出，含氯化物鍍鎳液是高應(yīng)力鎳的基礎(chǔ)液，故鍍液中的鎳鹽

40、，均選用氯化鎳。 (2)銨離子、鈉離子和醋酸根具有增加鍍層應(yīng)力的效果。 (3)低溫、低pH值、高電流密度有利于增加鍍層應(yīng)力。 (4)異煙肼等有機(jī)添加劑的加入，可以在較高液溫下獲得高應(yīng)力鎳。 還須指出，電鍍高應(yīng)力鎳的零件，經(jīng)鍍鉻后，應(yīng)用熱水浸漬，使鍍層的應(yīng)力能充分釋放完全，否則零件在存放過(guò)程中，由于殘余應(yīng)力的作用會(huì)產(chǎn)生大裂紋，造成產(chǎn)品大量返工。同時(shí)，高應(yīng)力鎳鍍液中含有大量氯離于，零件從高應(yīng)力鎳鍍液中取出后，必須充分水洗，以防止氯離子帶入鍍鉻液，造成鍍鉻液出現(xiàn)故障。62 鍍緞面鎳 1概述 從外觀來(lái)看，緞面鎳的光澤既不像光亮鎳層那樣鏡面光亮，也不像暗鎳層那樣暗然無(wú)光，而是色澤柔和。 緞面鎳不僅外表美

41、觀，并具有良好的防腐性能，可直接作為防護(hù)裝飾性鍍層的表層。 緞面鎳應(yīng)用范圍很廣，如汽車內(nèi)部裝飾件，摩托車零部件，光學(xué)儀器零件，家用電器裝飾件，室內(nèi)裝飾件等。63 緞面鎳的電鍍工藝與鍍鎳封層相同，僅在于選用微粒的直徑比鍍鎳封的要大一些，一般為0.03m3/m之間，基礎(chǔ)液可以選用鍍光亮鎳或半亮鎳的鍍液。 近年來(lái)，新開發(fā)的緞面鎳工藝是在基礎(chǔ)液中加入適當(dāng)?shù)谋砻婊钚詣?，在?guī)定的濁點(diǎn)溫度上，形成均勻的乳濁液，從而和微粒作用類似，鍍?nèi)”砻婕?xì)致的緞面鎳層。64 2鍍液的組成及操作條件鍍液的組成及操作條件組成及操作條件復(fù)合微粒法乳濁液法硫酸鎳NiS046H2O /gL-1 氯化鎳NiCl26H2O /gL -1

42、硼酸H3BO3 /gL -1微粒 /gL -1促進(jìn)劑 光亮劑ST-l(1) /mLL -1ST-2(1) /mLL -1溫 度 /pH值 陰極電流密度 /Adm-2攪拌 時(shí)間 /min300350459040452080適量適量55653.54.547強(qiáng)烈空氣攪拌51030035025353540340.40.650604.45.235陰極移動(dòng)102065 配方1為復(fù)合鍍法，通?？梢灾苯渝?cè)诠饬?半光亮)銅或光亮(半光亮)鎳上以獲得較暗的緞面鎳層。與光亮鎳層同樣厚度的緞面鎳層，其抗蝕性能較光亮鎳為優(yōu)。這是因?yàn)樵诰劽骀噷由襄冦t，具有微孔鉻的作用。為了獲得更高的抗蝕性能，在鍍緞面鎳前采用雙層鍍鎳，

43、效果更佳。 配方2為乳濁液法，所使用的ST型添加劑，經(jīng)一段時(shí)間電鍍后會(huì)產(chǎn)生凝聚現(xiàn)象，使鍍層表面粗糙，較簡(jiǎn)單的處理辦法是用活性炭連續(xù)過(guò)濾吸附。但此法周期較短，一般4h8h后就需要過(guò)濾，給生產(chǎn)帶來(lái)不便。也有人采取冷卻一過(guò)濾一加熱一入槽的連續(xù)循環(huán)法，使用期可不受限制。66 鍍黑鎳 1概述 黑鎳鍍層其實(shí)是Ni-Zn、Ni-Mo等的合金鍍層，具有裝飾性和可觀賞性，大量用于儀表、照相機(jī)和光學(xué)儀器中。黑鎳的耐磨性和耐蝕性能較差，可采用鍍暗鎳或光亮鎳作為底層，也可采用鋅或銅鍍層作為底層。 為了提高其耐磨性和耐蝕性，一般在鍍黑鎳之后，再進(jìn)行涂油、上臘或涂漆處理。 近年來(lái)，由于仿古工藝的發(fā)展，電鍍黑鎳被廣泛采用，

44、例如在銅和銅合金上鍍以黑鎳，然后通過(guò)擦拭，擦去表面部分(或凸處)黑鎳層，使底層銅和銅合金上不均勻地帶上黑色，產(chǎn)生了古銅色的效果。該工藝廣泛用于藝術(shù)品和燈具等的裝飾。672鍍液的類型及工藝規(guī)范 （1）硫氰酸鹽類 其配方及操作條件為：硫氰酸鹽類鍍黑鎳工藝規(guī)范成分及操作條件1硫酸鎳 NiSO46H2O 硫酸鋅ZnSO47H2O硫酸鎳銨NiSO4(NH4)2SO46H2O硫氰酸銨NH4CNS硼酸H3BO3pH值溫度陰極電流密度80g/L110g/L40g/L60g/L40g/L50g/L40g/L50g/L25g/L35g/L 4.55.53036 0.1A/dm24A/dm2 68鉬酸銨類鍍黑鎳工藝

45、規(guī)范成分及操作條件1硫酸鎳 NiSO46H2O 鉬酸銨(NH4)4Mo7O244H2O 硼酸H3BO3pH值溫度陰極電流密度100g/L150g/L30g/L40g/L20g/L25g/L 4.55.53050 0.5A/dm22A/dm2 (2)鉬酸銨類 配方及操作條件69氯化物鍍黑鎳工藝規(guī)范成分及操作條件12(滾鍍)氯化鎳NiCl26H2O /gL-1 氯化銨NH4Cl /gL -1 氯化鋅ZnCl2 /gL-1 硫氰化鈉NaCNS /gL-1氯化鈉NaCl / gL-1酒石酸鈉KNaC4H4O64H2O /gL-1pH值 溫度 /陰極電流密度 /Adm-2753030155.024320

46、.1567.567.511.2522.511.256.06.324380.10.2(3)氯化物類 配方及操作條件70 鍍黑鎳時(shí)要帶電下槽，中途不能斷電。由于鍍黑鎳的許用電流密度比暗鎳和光亮鎳低得多，一般只能獲得薄鍍層(在2m以下)。鍍黑鎳后，浸油或涂保護(hù)漆之前為防止鍍層變色(工序間變色)可進(jìn)行鈍化;CrO3 2.5g/L5g/L；pH值1.55.0(用H2S04或Na2CO3調(diào))；溫度1030；時(shí)間10s20s。71滾鍍鎳 小零件的防護(hù)裝飾性電鍍采用滾鍍方式進(jìn)行。瓦茨鍍鎳液和光亮鍍鎳液均可用于滾鍍鎳。不同的是滾鍍鎳液中氯化物含量較高，并加入一定量的硫酸鈉和硫酸鎂，以提高溶液的導(dǎo)電性。滾鍍鎳時(shí)，

47、如果鎳作為表面層，曾采用無(wú)機(jī)光亮劑，如CdCl2，這時(shí)所得鎳鍍層在使用過(guò)程中不會(huì)變暗。如果鎳作為中間鍍層時(shí)，可用有機(jī)光亮劑。為了降低鍍層的應(yīng)力，防止?jié)L鍍鎳層起皮脫落，應(yīng)提高初級(jí)光亮劑的含量，降低次級(jí)光亮劑的含量。滾桶轉(zhuǎn)速為5 r/min12 r/min。72表8-11 滾鍍鎳工藝規(guī)范成分及操作條件123硫酸鎳NiSO46H2O /gL-1硫酸鎂MgSO4 /gL-1氯化鎳NiCl26H2O /gL-1硫酸鈉Na2SO4 /gL-1氯化鈉NaCl /gL-1硼酸H3BO3 /gL-1糖精 /gL-1光亮劑(1) /mLL-1氯化鎘CdCl2 /gL-1pH溫度 /陰極電流密度 /Adm-2200

48、2502025152030350.51.00.0010.015.45.620350.51.0300350405035400.50.8適量4.85.040500.51.02803003040121535400.20.4適量4.85.625450.51.073鍍液的維護(hù)與凈化 鍍液中常常會(huì)出現(xiàn)一些雜質(zhì)而影響鍍層的質(zhì)量。在多數(shù)情況下，是在鍍層質(zhì)量變壞后才發(fā)現(xiàn)有雜質(zhì)存在，而對(duì)其來(lái)源卻難以確定。其實(shí)，雜質(zhì)進(jìn)入鍍液的渠道多數(shù)是可以預(yù)見的。原因有：1)用的藥品、水和陽(yáng)極不純；2)零件前處理不徹底；3)零件掉入槽中，未及時(shí)撈出；4)導(dǎo)電杠腐蝕產(chǎn)物、夾具絕緣膠、陽(yáng)極袋未清洗干凈；5)空氣中帶入的鉻霧、酸霧、粉塵

49、、溶液濺落等。只要堵塞74(1)銅雜質(zhì) 當(dāng)鍍鎳液中Cu2+含量達(dá)5mg/L以上，鋼鐵及鋅合金壓鑄件電鍍時(shí)就會(huì)產(chǎn)生置換銅，造成結(jié)合力不良，特別在電流中斷及低電流密度區(qū)最易發(fā)生。銅雜質(zhì)往往使低電流區(qū)鍍層外觀呈灰色，甚至黑色，常常出現(xiàn)粗糙、疏松、呈海綿狀等不良鍍層。 去除方法：1)電解法，可用0.2A/dm20.4A/dm2低電流密度電解除去。如果劇烈攪拌鍍液，可用稍大電流密度處理銅雜質(zhì)。2)化學(xué)法，可用僅對(duì)Cu2+有選擇性沉淀的藥劑來(lái)去除。如加入銅含量(mol)兩倍左右的喹啉酸，可使銅含量下降到lmg/L以下。也可加入亞鐵氰化鉀，2-巰基苯駢噻唑等能與Cu2+形成沉淀的物質(zhì)，然后過(guò)濾除去。 753

50、) 置換法 可用鍍鎳鐵皮（折稱瓦楞形），在夜間不生成時(shí)將其放入槽中，利用鎳銅置換反應(yīng)，將銅置換在鍍鎳鐵皮上，然后取出鍍鎳鐵皮，用稀硝酸洗去鍍鎳鐵皮表層上的置換銅，可再次重復(fù)置換。76 (2)鋅雜質(zhì) 光亮鍍鎳液中含微量鋅，就能使鍍層呈白色；如含量再提高；低電流密度處呈灰黑色，鍍層呈現(xiàn)條紋狀。在pH值較高鍍液中，由于鋅的存在，還會(huì)使鍍層出現(xiàn)針孔。鋅允許的極限量因光亮劑種類而異，通常允許在20mg/L之內(nèi)。 去除方法： 1) 電解法 Zn2+含量較低時(shí)，用瓦楞形鐵板作陰極，在攪拌條件下，以0.2A/dm20.4A/dmz電解除去； 2) 化學(xué)法 當(dāng)Zn2+含量較高時(shí)，可用稀NaOH溶液調(diào)pH值至6，

51、再加入5g/L10g/L的CaCO3，此時(shí)，pH值為6.2，加熱至6570 ，攪拌1h2h，再調(diào)pH值穩(wěn)定在6.2，靜置4h以上，過(guò)濾，以除去Zn(OH)2及CaCO3沉淀。此法鎳鹽損失較大。77 3) 鉛雜質(zhì) 鍍液中鉛含量5mg/L時(shí)，將得到灰色甚至黑色鍍層，且與基體結(jié)合不良。 去除方法：低電流密度電解除去。78(4) 鐵雜質(zhì) 鍍液中鐵是主要雜質(zhì)。Fe2+和Ni2+會(huì)發(fā)生共沉積。當(dāng)鍍液pH值3.5時(shí)，陰極附近pH值更高，F(xiàn)e3+可形成Fe(OH)3，夾雜于鍍層中，使鍍層發(fā)脆、粗糙，是形成斑點(diǎn)或針孔的原因之一。在較高pH值的鍍液中，鐵雜質(zhì)應(yīng)控制在0.03g/L以下；pH值較低時(shí)，不得超過(guò)0.0

52、5g/L 去除方法：1) 電解法，以0.2A/dm20.4A/dm2低電流密度進(jìn)行電解；2)化學(xué)法，用稀硫酸將鍍液pH值調(diào)至3，加H2O2(30) 0.51ml/L，加熱至6575，使鐵轉(zhuǎn)變成Fe3+，并除去多余的H2O2，用BaCO3、NiCO3或Ba(OH)2,調(diào)pH值至6，攪拌2h，重調(diào)pH值使之穩(wěn)定在6，靜置過(guò)濾。若處理鐵的同時(shí)還要去除有機(jī)雜質(zhì)，可在加H2O2后，再加入活性炭2g/L4g/L。79 (5)鉻雜質(zhì) 主要來(lái)自鉻霧散落或從沒(méi)洗凈的夾具上帶入。當(dāng)Cr6+含量達(dá)35 mg/L時(shí)，在低電流密度區(qū)的鎳就難以沉積，含量再增高，就會(huì)使鍍層產(chǎn)生條紋，引起鍍層剝落及低電流密度處無(wú)鍍層等弊病。 去除方法：一般是用還原劑連二亞硫酸鈉Na2S204(又稱保險(xiǎn)粉)或硫酸亞鐵把Cr6+還原成Cr3+，然后提高pH值使之形成氫氧化鉻沉淀(硫酸亞鐵中的鐵則以氫氧化鐵沉淀)而過(guò)濾除去。以硫酸亞鐵法為例，具體操作為：先用稀硫酸將鍍液的pH值降至33.5，加硫酸亞鐵1g/L，攪拌1h，使Cr6+充分還原至C3+。再加雙氧水H2O2(30)0.5ml