化学镀镍的设备及原料省公开课一等奖全国示范课微课金奖PPT课件.pptx

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化学镀镍设备
化学镀镍设备是实现化学镀镍规范化工业生产主要原因之一，其生产线包含配电、供热、传质、工件夹持、物流方式。设备设计、制造或选择，标准上同其它湿法表面处理工艺相同。化学镀镍设备不一样之处主要集中于施镀槽及相关设备等，如渡槽、加热、搅拌、供水、循环过滤，补充调整和自动控制等部分组成。
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渡槽
渡槽衬里（内槽）必须由耐热、化学稳定性好、不污染化学镀镍溶液材料制成。设计制造时应注意结构强度，热应力影响等原因。设计尺寸上应尽可能使渡槽装载量处于正常操作范围内。渡槽应成对使用，方便一只渡槽施镀，另一只渡槽清理预备待用，有利于镀液转槽过滤。渡槽附近普通有硝酸储槽，内盛50%（体积浓度）硝酸，采取高位自流或泵送方式，方便渡槽清洗和钝化。
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加热器及搅拌设备
化学镀镍过程对温度十分敏感，加热方式对镀液稳定性影响极大。酸性浴化学镀镍操作温度大多在85~92℃，水溶液热容又比较大，热能消耗高；所以化学镀镍溶液加热方式、升温时间、控温精度、绝热技术等直接关系到镀镍溶液寿命，镀层质量和生产成本原因。
惯用有电热式，蒸汽式热源和侵入直接加热，夹套水浴加热和槽外热交换加热等方式；亦有热辐射加热、微波加热、高频感应加热等
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供水和循环过滤系统
化学镀镍溶液必须用纯水。在蒸馏水成本较高情况下，普通采取去离子水。纯水质量因工件技术要求苛刻程度而异；通常电阻值范围在1~18MΩ。
去离子水制备装置包含：1μm滤径预过滤器，活性炭过滤器，阴离子型和阳离子型交换树脂混装式流动床去离子器，以除去自来水中杂质。，除去有害固体微粒。当代规范化化学镀镍操作是在施镀过程中连续循环过滤镀液。所以，对循环过滤设备要求很高。循环过滤系统主要由循环泵和过滤器两部分组成。循环泵必须耐高温，耐硝酸，不污染镀液。
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化学镀镍原料
化学镀镍溶液由主盐-镍盐、还原剂、络合剂、缓冲剂、稳定剂、加速剂、表面活性剂及光亮剂等组成，以下分别讨论各组分作用及其在施镀过程中影响。
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主盐
化学镀镍溶液中主盐就是镍盐，如硫酸镍、氯化镍、醋酸镍、氨基磺酸镍及次磷酸镍等，由它们提供化学镀反应过程中所需 。早期用过氯化镍做主盐，因为 存在不但会降低镀层耐腐蚀性，还产生拉应力，所以当前已不再使用。同 相比用 做主盐对镀层性能有益贡献因其价格昂贵被抵消。最理想 起源是次磷酸镍，使用它不至于在镀浴中积存大量 ，也不至于在补加时带入过多 ，但其价格贵，货源不足。当前使用主盐主要是硫酸镍。
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还原剂
化学镀镍所用还原剂有次磷酸钠、硼氢化钠、烷基胺硼烷及肼几个，它们在结构上共同特征是含有两个或多个活性氢，还原 就是靠还原剂催化脱氢进行。用次磷酸钠得到Ni-P，硼化物得到Ni-B合金镀层；用肼得到纯镍镀层。用最多还原剂式次磷酸钠，原因在于它价格低、镀液轻易控制，而且Ni-P合金镀层性能优良。
次磷酸盐浓度对沉积速度影响比镍盐显著。研究发觉，只有在络合剂百分比适当条件下，次磷酸盐浓度改变对沉积速度才有显著影响。影响沉积速度原因不单是主盐或者还原剂各自浓度，最主要是它们浓度比。
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络合剂
化学镀镍溶液中除了主盐与还原剂以外，最主要组成部分就是络合剂。镀液性能差异、寿命长短主要决定于络合剂选取及其搭配关系。镀液中络合剂作用表现以下。
1、预防镀液析出沉淀，增加镀液稳定性并延长使用寿命；
2、提升沉积速度；
3、提升镀浴工作pH范围；
4、改进镀层质量。
化学镀镍溶液配制关键问题是络合剂选取（种类及用量）及其搭配关系，使之既稳定又能保持一定镀镍和较长循环周期，深入还包括到镀层性能。
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稳定剂
1、稳定剂作用：稳定剂作用就在于抑制镀液自发分解，使施镀过程在控制下有序进行。稳定剂是一个毒化级，即反催化剂，只需加入少许就能够抑制镀液分解。稳定剂不能使用过量，过量后轻则减低镀速，重则不再起镀。稳定剂吸收固体表面抑制次磷酸根脱氢反应，但不阻止次磷酸盐氧化作用。也能够说稳定剂掩蔽了活性中心，阻止了成核反应，但并不影响表面正常化学镀过程。
2、稳定剂分类
① 第ⅥA族元素S、Se、Te化合物
② 一些含氧化合物
③ 重金属离子
④ 水溶性有机物
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