在酸性環(huán)境里,可以用只含鎳離子和次亞磷酸鹽的溶液化學鍍鎳,但是為了使工藝穩(wěn)定,必須加入緩沖劑和絡合劑。因為化學鍍鎳過程中生成的氫離子使反應速度下降乃至停止。常用的有醋酸鹽緩沖體系,也有用檸檬酸鹽、羥基乙酸鹽、乳酸鹽等。絡合物可以在鍍液pH值增高時也保持其還原能力。當調整多次使用的鍍液時,這一點很重要,因為在陳化的鍍液里,亞磷酸的積累會增加,如果沒有足夠的絡合劑,鍍液的穩(wěn)定性會急劇下降。
酸性體系里的絡合劑多數采用的是乳酸、檸檬酸、羥基乙酸及其鹽。有機添加劑對鎳的還原速度有很大影響。其中許多都是反應的加速劑。如丙二酸、丁二酸、氨基乙酸、丙酸以及氟離子,但是添加劑也會使沉積速度下降,特別是穩(wěn)定劑,會明顯下降沉積速度。
在堿性化學鍍鎳溶液里,鎳離子配位體是必需的成分,以防止氫氧化物和亞磷酸鹽沉淀。一般用檸檬酸鹽或銨鹽的混合物作為絡合劑。也有用磺酸鹽、焦磷酸鹽、乙二胺鹽的鍍液。
提高溫度可以加速鎳的還原。在60~90℃,還原速度可以達到20~30μm/h,相當于在中等電流密度(2~3A/dm2)下電鍍鎳的速度。
采用硼氫化物為還原劑的反應機理如下:
2NiCl2+NaBH4+4NaOH一2Ni+NaB02+4NaCl+2H20+4H+
4NiCl2+2NaBH4+6NaOH一2Ni2B+8NaCI+6H20+H2↑
由上可見,析出物就是鎳硼合金。與用次亞磷酸鹽做還原劑相比,還原劑的消耗量較少,并且可以在較低溫度下操作,但是由于硼氫化物價格高,在加溫時易分解,使鍍液管理存在困難,一般只用在有特別要求的電子產品上。鎳磷和鎳硼化學鍍的特點見表。
化學鍍鎳磷和化學鍍鎳硼的性能比較
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各項指標 |
化學鍍鎳磷 |
化學鍍鎳硼 |
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鍍層的性質 |
合金成分(質量分數)/% |
Ni 87~98 P 2~13 |
Ni 99~99.7 B 0.3~1 |
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結構 |
非晶體 |
微結晶體 |
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電阻率/μΩ·cm |
30~200 |
5~7 |
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密度/(g/cm3) |
7.6~8.6 |
8.6 |
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硬度(HV) |
500~700 |
700~800 |
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磁性 |
非磁性 |
強磁性 |
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內應力 |
弱壓應力至拉應力 |
強拉應力 |
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熔點/℃ |
880~1300 |
1093~1450 |
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焊接性 |
較差 |
較好 |
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耐腐蝕性 |
較好 |
比鎳磷差 |
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鍍液特性 |
沉積速度/(μm/h) |
3~25 |
3~8 |
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溫度/℃ |
30~90 |
30~70 |
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穩(wěn)定性 |
比較穩(wěn)定 |
較不穩(wěn)定 |
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壽命 |
3~10MT0① |
3~5MT0 |
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成本比 |
1 |
6~8 |










