一、电镀非晶态镍磷合金 电沉积Ni—P非晶态合金的研究较多。表4—8—2列举了Ni—P合金的镀液组成及工艺条件。镀液中各成分的作用： 1．硫酸镍 镀层镍的主要来源，其含量对镀层镍／磷的含量比、沉积速度和镀层外观均有影响，含量过高时，沉积速度加快，但表面粗糙，镀层磷含量降低。 2．氯化镍 氯离子是阳极活化剂，可以降低或防止镍阳极的钝化，保证镍阳极正常溶解。用氯化镍做阳极活化剂还可以提供部分镍离子。在保证阳极正常溶解的情况下，(应)尽量减少氯化镍的加入量，因为氯离子容易增加镀层的应力，其成本较高。 表4—8—2电镀Ni—P合金的镀液组成及工艺条件  3．亚磷酸或次亚磷酸钠 作为合金镀层中磷的主要来源，随着其含量的增加，镀层磷含量增加。用亚磷酸时，镀液较稳定，镀层光亮，且结合力好，但镀液分散能力和覆盖能力较差；使用次亚磷酸钠时，镀液的分散能力和覆盖能力较好，但镀液稳定性差。 4．磷酸 可以起到稳定镀液中亚磷酸含量的作用，使镀液中亚磷酸含量不致于降低太快，便于镀液的维护6磷酸还可以起到缓冲剂的作用，稳定镀液的pH值。 5．配合剂和添加剂 配合剂和镍离子形成配合物，提高阴极极化，改善镀液的分散能力，对Fe3+杂质有一定的隐蔽作用，对稳定镀液中Ni2+离子的浓度有一定的作用，还可以提高电流密度；添加剂的作用是提高阴极极化，使镀层光亮并可适当降低镀层的脆性。 二、电镀非晶态镍钨合金 钨可与铁族金属发生诱导共沉积，在一定条件下形成镍钨非晶态合金。它在高温下耐磨损、抗氧化、具有自润滑性能和抗腐蚀性能。可用于内燃机汽缸、活塞环、热锻模、接触器和钟表机芯等工件上。镍钨非晶态合金的镀液组成及工艺条件见表4—8—3。 表4—8—3Ni—w非晶态合金镀液组成及工艺条件  1．镀液中w含量对镀层中w含量的影响 随着镀液中w含量的增加，镀层中w含量上升，并趋于稳定。镀层结构由晶态逐渐转变为非晶态，当镀层中W含量大于44％时，镀层是非晶态。 2．配合剂对镀层成分的影响 有机酸与氨基配合物是镀液中两种主要的配合剂，有机酸配合剂是作为Ni2+和W042-的配合剂而添加的，其加入量必须大于镀液中(Ni+w)摩尔数之和，以防止镀液中钨酸沉淀析出，当有机酸的加入量从(Ni+w)摩尔数的l．0增加到1．4倍时，镀层中w含量及阴极电流效率略有降低，而镀层的光亮度增加，有机酸的添加量取镀液中(Ni+w)摩尔数的l．0倍～l．2倍为适当。 3．氨基配合物的影响 氨基配合物是一种含(NH；)基团的化合物，其添加是为了提高阴极电流效率，加速Ni—w合金共沉积。随着镀液中氨基化合物的增加，镀层中w含量开始明显减少，继续增加氨基化合物的加入量，镀层中的W含量基本不变。阴极电流效率明显增大。当氨基化合物的量继续增加时，阴极电流效率也基本不变。 4．镀液pH值对镀层组成的影响 当镀液的pH值为5～7时，镀层为非晶态结构，此时镀层中w含量大于44％。而当pH值≤4及pH值>18时，镀层均为晶态结构。可见，只有在弱酸性和中性溶液中才能获得Ni—w非晶态镀层。 5．镀液温度对镀层中w含量的影响 随着温度的升高，镀层w含量升高，当镀液温度大于50℃时，镀层均为非晶态结构，此时镀层w含量均大于44％。而当温度低于40％时，只能获得晶态镀层，镀层中W含量在44％以下，当W的含量达到44％时，Ni—w非晶态合金结构形成，Ni和w均以零价态形式存在，且应力变小，缺陷减少。可见，决定镀层结构的关键因素是镀层中w含量，当达到44％以上时，镀层结构由晶态过渡到非晶态。 三、电镀非晶态镍钼合金 非晶态Ni—M0合金镀层具有优异的耐蚀性能、耐磨性能、力学及电磁学性能。用电沉积制备Ni—Mo系非晶态合金镀层是最为简便经济的方法，M0不能单独从水溶液中沉积出来，但它能与铁族金属共沉积， 即所谓诱导共沉积。国内目前研究开发的主要为柠檬酸型，其镀液组成及工艺条件见表4—8—4。 表4—8—4．Ni—M0非晶态合金的镀液组成与工艺条件   Ni—M0合金镀层非晶态的转变点为Wmo>25％，但当Wmo>40％时，易获得非晶态结构。．针对镀层中钼含量增加带来的镀层发黑、脱皮这一矛盾，宜采取镀前小电流电解措施来改善。 镀液组成和工艺条件对合金镀层成分有很大的影响。 1．镀液中金属浓度比的影响 随着阴极电流密度的增加，镀层中M0含量略有下降，镀液中金属浓度比(M0／Mo+Ni)较低时，随着镀液中M0含量的上升，镀层中M0含量也随之上升，这意味着M0与Ni有着相同的沉积倾向。当金属浓度比较高时，Mo在镀层中的含量上升较快，但电流效率急剧下降。 2．铵离子的影响 氯化铵在Ni—M0共沉积中起了重要的作用。它大大提高了阴极电流效率，同时也降低了镀层中M0的含量。 3．电流密度的影响 阴极电流密度对镀层中M0含量的影响不大，随着电流密度的升高，M0含量略有下降。在相当宽的金属浓度比范围内，镀层成分基本恒定，随着电流密度的升高，M0含量仅略有下降。 4．pH值的影响 高电流密度在pH值为9左右时取得最低的M0含量，而低电流密度下则随着pH值的上升Mo含量下降。柠檬酸是一种较弱的多元酸，pH值对其电离有很强烈的影响，从而会影响到金属配离子的形成和种类，这是pH值有上述影响的主要原因。 提高温度可使M0含量上升，电流效率下降，特别是当电流密度较高时更甚。因此，对于所研究的电解液体系，温度控制在室温为宜。因此，必须将镀液温度严格控制在工艺范围内。 中等强度的搅拌使M0含量上升大约3％，低电流密度3A／dm2—8A／dm2时，对电流效率几乎无戥响，高电流密度时12A／dm2～20A／dm2，电流效率大约上升6％。搅拌有利于M0的沉积。 |
