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[分享] 化学镀镍原理是什么?

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    发表于 2016-12-28 14:15:26 | 显示全部楼层 |阅读模式

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      化学镀镍是化学镀中发展最快的一种,通过化学镀镍的镀层在均匀性、耐蚀性、硬度、可焊性、磁性、装饰性上都显示出优越性。所以当我们在深入了解化学镀镍的同时,其工艺原理,也是我们要认识的一项重要知识。
      化学镀镍是利用镍盐溶液在强还原剂次亚磷酸钠的作用下,使镍离子还原成金属镍,同时次亚磷酸盐分解析出磷,因而在具有催化表面的镀件上,获得NI-P合金镀层。关于其氧化-还原机理的解释有很多理论论述。
      对于以次亚磷酸盐还原镍离子的总反应可以写成:
      3NaH2PO2+3H2O+NiSO4 ————3NaH2PO3+H2SO4+2H2+Ni (1)
      同样的反应可以写成如下离子式:
      2 H2PO2-+Ni2++2H2O————2H2PO3-+H2+2H++Ni (2)
      或写成另一种形式:
      Ni2++ H2PO2-+H2O————Ni+ H2PO3-+2H+ (3)
      所有这些反应都发生在催化活性表面上,需要外界提供能量,即在较高的温度(60≤T≤95℃)下,除了金属镍之外,还形成分子氢。此外,形成的氢离子使镀液变得更加酸性,同时还天生亚磷酸离子H 2PO3-。
      根据G.古祖才特(G.Gutzeit)的理论,提出了如下的分部反应:
      

      所有上述阶段,实际上还有其它一些,在整个还原反应中是同时发生的。速率取决于镀液成分、PH 和温度以及其他因素。
      从方程(5),(8),(9)可以看到,除了镍以外,还形成磷,它与镍一起形成镀层成分。因而用次亚磷酸盐反应形成的化学镀镍层实际上是含3-15%磷的镍磷合金。
      同时也可看出上述反应过程包括几个相互竞争着的氧化还原反应,它们是:
      

      这些竞争着的反应表明,如槽液温度不变,那么PH 值高,有助于式(10)
      反应的进行,即是镍的还原速度升高,磷的还原速度下降,得到镀层其磷含量下
      降;反之,PH 值低,有助于式(11)、(12)两反应的进行,即镍的还原速度下降,磷还原速度升高,析氢量变大。
      电镀在目前虽时加工行业的重要技术,但也是导致环境污染问题的原因之一,电镀行业是一个高污染、高能耗和高浪费的“三高”行业。然而,它在制造业中又具有不可替代性,凡是涉及到金属材质的产品都离不开“电镀”,因此如何有效合理引导和经营电镀产业显得尤为重要。
      当地政府部门本着科学发展观,为了行业和地区经济的可持续发展,有效减少电镀工艺对环境的污染,特别是新环保法的颁布,已经明令禁止电镀的使用,国家正大力支持绿色、环保的金属表面处理技术,合金催化液的使用有效解决电镀工艺带来的污染问题,于2016年获得国家重点推广的项目之一。
      合金催化液是一种低成本,操作简便,清洁生产的环境效应。它具有深镀能力好镀层致密,孔隙率低等技术特点,合金催化镀是一项标准的清洁生产工艺,所谓清洁生产就是指采用无污染的做食品原料配制液体做生产工艺。可镀多种金属材料,铁,碳素钢,模具钢,合金钢,铜及铜合金,铝及铝合金等,镀层均匀性好结合力强,耐磨耐腐等优点。技术咨询电话:010-88259689
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