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镍钨合金镀液与镀层性能:配方3氨基磺酸镍镀镍钨合金[3]

放大字体  缩小字体发布日期:2012-03-30  浏览次数:1588

①镀液组成对镀层成分的影响

   a.[W]/[Ni]+[W]摩尔比对镀层钨含量影响镀液组成对镀膜成分的影响见图11[3]。

   试验条件:温度60℃,pH=8,阴极电流密度Dk:5A/dm2、15A/dm2、20A/dm2。

图11镀液组成对镀膜成分的影响

   由图11可见:第一,合金镀层中钨含量较高的镀层,要求镀液中[W]/[W]+[Ni]需在60%以上。

   第二,电流密度对镀层成分有一定影响,但影响不很大。

   第三,镀层表面不特别光亮,特别是低钨含量合金镀层较明显,可能由于镀液温度低之故。

第四,Ph=8时有明显的氨挥发。因此pH宜选在中性或偏酸性,镀液温度高于60℃,镀液组成摩尔比选择在50%以上。 

b.氨基磺酸镍含量对镀膜成分的影响。氨基磺酸镍对镀膜成分的影响见图12[3]。

   试验条件:钨酸钠l00g/L,氨基磺酸镍l0~100g/L,柠檬酸70~130g/L,氨水适量,温度70℃,Dk5A/dm2、15A/dm2、20A/dm2。

图12氨基磺酸镍对镀膜成分影响(pH=6)

   由图12可见:第一,Ⅰ20A/dm2和Ⅱl5A/dm2两曲线表明;镀液中钨含量增大,镀层中钨含量也大致成正比规律增加。第二,低电流密度时曲线Ⅲ5A/dm2表明,对合金镀层成分影响较大。

   第三,图中虚线位置为钨43%非晶态形成界线,超过此值,镀层为非晶态,这和其他镀液体系的结果没有区别。

   C.pH值对镀膜成分的影响见图13[3]。

   试验条件:Dk=20A/dm2,pH=7.6,其他条件如②中。

   由图13可见:pH高,对形成高钨含量的合金镀层有利,见

图13 pH值对镀膜成分的影响 曲线工pH=7和ⅡpH=6;

pH低于6时,镀液不稳定,易形成钨酸沉淀。

d.电流密度对镀膜成分的影响见图14[3]。

试验条件:钨酸钠80g/L,氨基磺酸镍85g/L,柠檬酸ll0g/L,pH为7,温度75℃。

   由图14可见。在高电流密度区Dk为10~30A/dm2镀层成分基本不变。较复杂的工件,选择高电流密度电镀,可获得成分较均匀的合金镀层。

图14 电流密度对镀膜成分的影响

②镀液组成对阴极电流效率影响见图15[3]。

图15镀液阴极电流效率

   试验条件:镀液组成与①中b.相同,温度70℃,Dk为20A/dm2。由图15可见以下几点。

   a.pH=7时对提高阴极电流效率有利,特别在镍含量高的镀液,电流效率比pH=6时几乎高l倍,为50%。

  b.在非晶态时,阴极电流效率也能达到50%左右。

   C.在氨基磺酸镍80g/L以上,电流效率,在蓝线I pH=7时保持50%不变,在曲线IT pH=6时保持25%几乎不变。

③络合剂对镀层成分及阴极电流效率影响见图16[3]。

图16络合剂对镀膜成分及阴极电流效率的影响

   试验条件:钨酸钠90g/L,氨基磺酸镍90g/L,柠檬酸l20~180g/L,氨水适量,温度70℃,pH为7,Dk20A/dm2。

   由图16可见以下几点。

a.随着络合剂柠檬酸的增加,镀层组成,含钨量43%几乎不变。

b.电流效率在络合剂自120g/L增加到150g/L时,电流效率呈下降趋势至20%。此后络合剂浓度增加到l80g/L时,电流效率增大至27%左右。这可能是络合剂浓度增大,用以调pH所用氨水量也相应增加,形成放电容易的镍柠檬酸一氨多元络合体(活性络合物),故镍的沉积变得容易,从而电流效率稍增大。

   ④镀层的晶体结构 对不同钨含量的镀层进行X射线衍射分析。

   a.钨含量低于43%的镀层为晶体结构,具有与纯镍一样的衍射图谱。不管电镀条件如何改变,镀液体系不同都是如此。

   b.钨含量高于43%,衍射峰呈明显馒头峰形状,表明镀层形成非晶结构与电镀条件体系无关。

   ⑤钨镍合金镀层的耐蚀性 镍钨合金镀膜阳极极化曲线见图17[3]。

   试验条件:lmol/L盐酸(HCI)温度30℃,选择晶态镍钨镀层和非晶态镍钨镀层,纯镍镀层(光亮镍)和SUS 304不锈钢做参考。

图17 Ni-w合金镀膜阳极极化曲线(1mol/L HCl,30℃)

   由图17可见以下几点。

   a.非晶态镍钨合金耐蚀性优于晶态镍钨合金镀层。

   b.两种镍钨合金镀层都比SUS 304不锈钢和光亮镍镀层耐蚀性高。

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