中低溫化學(xué)鍍鎳工藝的新進(jìn)展：加速催化法

【簡(jiǎn)介】

加速催化法

    加入促進(jìn)劑，能使次磷酸分子中氫和磷原子之間的鍵結(jié)合變?nèi)酰箽湓诖呋砻嫔细菀滓苿?dòng)和吸附，從而提高金屬析出的效率。常用的加速劑主要有2類，即有機(jī)添加劑和無機(jī)添加劑。有機(jī)添加劑包括琥珀酸、脂肪酸及巰基乙酸等，其作用機(jī)理是加速劑與配位劑一起形成有利于電子導(dǎo)通的混合配體配合物^[l9]。無機(jī)添加劑最常見的是NaF，其作用機(jī)理為^[20]：F^‑半徑小、電負(fù)性大，通過它在催化金屬表面的吸附，并與同時(shí)吸附在金屬表面上的H₂P0^-₂相互作用，加速了H₂P0^-₂中P-H鍵的斷裂，從而加速了鎳的沉積和氫的析出。由于F一易對(duì)設(shè)備造成腐蝕，其他的一價(jià)陽(yáng)離子如NH⁺₄、Li⁺、Na⁺和K⁺等，以及由這些離子組成的復(fù)合加速劑的研究也取得了較大進(jìn)展。陽(yáng)離子的加速機(jī)理被認(rèn)為是它們影響了化學(xué)鍍鎳的陽(yáng)極過程，能明顯地增大陽(yáng)極電流，即增大H，POl的氧化電流；也可認(rèn)為這些添加劑是陽(yáng)極去極化劑，可以促進(jìn)H₂P0^-₂的氧化，從而促進(jìn)了鎳的沉積。

    遼寧科技大學(xué)亢淑梅等人^[21-22]以NaF作為加速劑，在中溫的酸性條件下，采用正交試驗(yàn)方法得到了制備具有最佳耐蝕性的鍍層的工藝條件為：鍍液pH5．2，Ni²⁺與H₂P0^-₂的摩爾比為0．48：l，復(fù)合配位劑為15 mL／L乳酸+5 mL／L丙酸，加速劑為0．4 g／L NaF。在此條件下，最高鍍速可達(dá)l9．03μm／h，而且鍍層在500℃條件下經(jīng)熱處理后，其腐蝕電流為2．166×10^-5A，鍍層耐蝕性良好。

    劉少友等人^[23]以NaF作為加速劑進(jìn)行中溫化學(xué)鍍鎳研究。在施鍍溫度為62．7 ℃、pH為8．0、NaF質(zhì)量濃度為6．3 g／L的條件下，平均鍍速達(dá)到14．65 μm／h，且所得鍍層光亮，鍍層中磷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7．8％～8．2％，鍍層硬度為457 HV，鍍液可循環(huán)利用7個(gè)周期，能滿足生產(chǎn)的實(shí)際需要。

    梁平^[24]研究了中溫(70 ℃)條件下，氯化銨、氟化鈉和有機(jī)物M等對(duì)N沖合金鍍層沉積速率的影響，并對(duì)鍍層的表面形貌、結(jié)合強(qiáng)度以及耐硝酸腐蝕性能等進(jìn)行了考察。其研究結(jié)果表明：上述3種物質(zhì)都可以作為鍍液的加速劑，合理控制它們的比例所形成的復(fù)合加速劑可以使加速效果達(dá)到最佳狀態(tài)，其鍍速最高可達(dá)19．75 μm／h。而且此時(shí)的Ni-P鍍層具有良好的表面質(zhì)量、結(jié)合強(qiáng)度和耐蝕性。