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新型化学镀镍光亮剂的研究

来源:www.liuxiangwen.cn    发布时间:2018-03-23

1.1耐蚀性 采用耐硝酸点蚀法:室温下,将镀后试片按长度方向的一半浸入浓硝酸中,另一半暴露于空气中,记录试片浸入至表面出现第1个变色点的时间。 
1.2结合力 参照GB/T5270-2005《金属基体上的金属覆盖层电沉积和化学沉积层附着强度试验方法评述》,采用弯曲法测试,反复弯曲试片至基体断裂,断裂处镀层不起皮、不脱落为合格。 
1.3光亮度 以光反射率为100%的镜面作参比,用岛津UV-240型紫外一可见分光光度计测定镀层的光反射率[6],波长范围为600~800nm,用光反射率来表征镀层的光亮度。 
2、结果与讨论 
2.1复合光亮剂配方的优化 
复合光亮剂一般由无机盐、吡啶衍生物和表面活性剂组成[6]。本文选择Bi2(S04)3、Bi(N03)3作无机盐,白屈菜氨酸(CAM)、邻菲哕啉作吡啶衍生物,十二烷基磺酸钠(SDS)为表面活性剂进
行化学镀。以Bi盐、十二烷基磺酸钠及吡啶衍生物为因素,以镀层的光亮度为性能指标,按L9(34)正交表进行正交试验,以得到较优组合的复合光亮剂。 Bi2(S04)3的溶解性不太好,所以选用溶解性较好的Bi(N03)3。另有研究表明,硫酸铜有助于提高镀层的光亮度[7]。加入2mg/LCuS04·5H20后,Ni镀层的光反射率(即光亮度)提高,表明少许硫酸铜的存在确实有利于提高镀层的光亮度。
2.2复合光亮剂对镀层性能的影响综合上述分析得到复合光亮剂的最优组合为:Bi(N03)36mg/L,白屈菜氨酸或邻菲哕啉2mg/L,十二烷基磺酸钠2mg/L,CuS04·5H202mg/L。光亮剂一般都会影响化学镀镍的镀速和镀层性能,因此,研究了复合光亮剂最优组合3和4对镀速和镀层性能的影响。
2.2.1外观 
在不含光亮剂的镀液中对45钢施镀30min得到的Ni镀层表面照片,分别加入复合光亮剂组合3、4的镀液中对45钢施镀12min后得到的Ni镀层表面照片。复合光亮剂可明显提高镀层的光亮度;往镀液中加入复合光亮剂后,镀层的出光速率明显加快,一般10~15min就能达到待而效果。 
2.2.2镀速 
分别在含组合l、2、3、4复合光亮剂及不含光亮剂的化学镀镍液中对45钢进行施镀,镀速分别为24.07、20.26、23.91、23.56及23.5μm/h。这表明,优化的复合光亮剂对镀速的影响不大,对镍的沉积不具有抑制作用,加入光亮剂后镀速仍在20μm/h以上。另外,以白屈菜氨酸作光亮剂中的吡啶衍生物(组合2、3)时的镀速高于以邻菲哕啉作吡啶衍生物(组合1、4)时的镀速。 
2.2.3结合力及耐蚀性 
弯曲试验表明,所有镀层表面都无脱落或起皮现象。硝酸点蚀试验表明,从含最优组合光亮剂的镀液中所得Ni镀层的耐硝酸点蚀时间均大于260s。因此,从含最优组合光亮剂镀液中所得化学镀Ni层不仅具有高光亮的外观,而且具有良好的结合力和耐蚀性,符合工业化应用的基本要求。 
3结论 
(1)复合光亮剂的最佳配方为:Bi(N03)36mg/L,CuS04-5H202mg/L,十二烷基磺酸钠2mg/L,白屈菜氨酸或邻菲哕啉2mg/L。镀液中加入该复合光亮剂后,镀层光亮度明显提升,几乎达镜面效果,具有很好的装饰性。 
(2)镀液中添加复合光亮剂后,镀层表面的出光速率加快,一般10~15min就能达到镜面效果,且光亮剂用量少,镀液性能稳定,镀速基本不受影响(仍保持在20μm/h以上),而且镀层具有良好的耐蚀性和结合力,符合工业应用的要求。

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