缎面镀镍溶液及其添加剂 缎面镍又称沙丁(Satin)镍、珍珠镍或麻面镍。其外观略呈乳白色，镀层产生漫散射光，光度柔和，手感柔滑，微观有些起伏。随着人们生活水平的提高和审美观念的改变及出口产品的增多，要求某些电镀产品不能有耀眼的光芒，如照相机、工艺品、打火机、仪表和汽车上的装饰零件等。这些产品既要有良好的防腐蚀性能，又要美观不刺眼，缎面镀镍层应该是最佳的选择。 缎面镍镀层可以用几种方法获取。一种是用物理方法去改变基体的表面状况，如用钢丝刷、铜丝刷或抛轮来刷洗黄铜件，或将基体进行喷砂或喷丸处理，使其微观形成凹凸表面，虽在电镀后也不能得到全部整平。用这种方法获取的缎面效果较差。另一种是在镀镍溶液中加入非导电微粒，在强力搅拌下，微粒与镍层共沉积镶嵌在镀层中，该方法也叫复合电镀，几乎和我们前面阐述的镍封方法一样，只是镀层要比镍封的厚，让其失去光泽。这种方法获取的镀层缎面效果和柔和度不够好。再一种是往镀镍溶液中加入非离子表面活性剂来实现。非离子表面活性剂有一个与其他化学物品不相同的特征：一般化学物品随着溶液的温度提高，它们的溶解度也会提高；但非离子表面活性剂相反，随着溶液温度的提高，其溶解度反而会降低。电镀工作者就是利用非离子表面活性剂的这一特征，来获取缎面镍层的，而且得到的镀层外观洁白、光度柔和、手感光滑。 非离子表面活性剂在溶液超过其浊点温度时，便从原来与水缔合的状态分离开来，形成珠状微粒而析出，悬浮在溶液中，使本来清澈的溶液变成乳浊液。溶液由清变得乳浊的这一温度点称为浊点。不同结构的非离子表面活性剂有着不同的浊点。到达浊点后，乳液的微细颗粒弥散在镀液中，并在阴极上通过电化学吸附和脱附形成无数个半圆形的凹坑。在吸附的时候，形成一个屏蔽点，导致电流中断，镍层不能沉积在这一点上；在脱附时镍层能正常沉积。在电场的作用下，吸附和脱附是交替进行的，因而在阴极表面上，这些半圆形凹坑的边界重叠，使表面布满洼坑，从而镀层便产生漫散射光。用这种方法形成的圆形坑穴，其平均直径在12μm左右，穴深在0．14～O．20μm之间。 非离子表面活性剂有两个基团，一个是亲水基团，亲水基团也称作疏油基团；一个是亲油基团，亲油基团也叫作疏水基团。可作为疏水基团的有脂肪醇、脂肪酸、脂肪胺、烷基酚、聚丙二醇、蓖麻油和失水山梨醇等；其亲水基团多为环氧乙烷，少数也掺和一定数量的环氧丙烷。由环氧乙烷和环氧丙烷与脂肪醇反应生成的产物叫作嵌段共聚物。环氧乙烷与疏水基团加成形成的聚氧乙烯带醚键的化合物，其产品有数百种之多。常用的非离子表面活性剂有：脂肪醇聚氧乙烯醚(平平加)、烷基芳基聚氧乙烯醚(OP乳化剂或称TX乳化剂)、失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚(吐温)，还有环氧乙烷与环氧丙烷与疏水基团共聚的嵌段共聚物等。 非离子表面活性剂根据其亲水亲油平衡值的大小，有的是油溶性的，有的是水溶性的。就水溶性表面活性剂而言，疏水基的碳链愈短，和环氧乙烷摩尔数愈大，则亲水性就愈好；反之疏水基碳链长，环氧乙烷摩尔数小，则亲水性就愈差。 非离子表面活剂的浊点在不同的溶液中是不一样的。对水溶性的非离子表面活性剂来说，在纯净水中其浊点一般都比较高，在盐溶液中的浊点则会降低；盐的浓度愈高，浊点就愈低。选用非离子表面活性剂做缎面镍添加剂，要求所选的该活性剂浊点必须在镀镍溶液的工作温度范围内，而且要求乳液的稳定性好和微粒大小适宜。 非离子表面活性剂形成的乳滴会随着时间延长而改变其形态。刚形成时乳滴比较细小，在镀液中分散性好，由于镀液的热对流、离子的电迁移和镀液的搅动等因素，能使这些微乳滴相互碰撞，微乳滴之间相互又有范德华引力吸引作用，也会使微乳滴相互碰在一起而凝聚成较大的乳滴或形成胶束，这样所获得的缎面镍层就不能达到质量要求了。如何保持微乳滴稳定，是电镀工作者一直在探求的课题。使微乳液稳定或者保持缎面镍镀液能在一个较长时间内获取达到质量要求的镀层，目前可采用的办法如下。 (1)配备一套能使槽液降温一过滤一加热的循环装置。在电镀过程中，将一部分镀液抽出来进行冷却。冷却后非离子表面活性剂就处在浊点温度之下，使形成的乳浊滴溶解，镀液变得透明；经过滤和加热形成新微乳滴，再回到镀液中去。这样微乳滴始终保持在新鲜状态，不会过多地凝聚，能使缎面镍层均匀。这实际上是电镀缎面镍工艺所必须具备的工装设备，但在我国电镀行业中很少有人家采用。 (2)要选用质量好又适用于镀镍溶液的非离子表面活性剂。并不是所有能达到一定浊点的非离子表面活性剂都可用作缎面镍添加剂的，经我们试验，能较好用作缎面镍添加剂的国产的非离子表面活性剂还非常少，而且与其结构有着很大的关系。 (3)电镀6～8h后，槽液用活性炭进行一次处理，将非离子表面活性剂吸附掉。这是我国电镀行业目前通常使用的一种方法。这样做自然较麻烦，损失也较大，但是因不需要用冷却循环设备，一次性投资较小，所以人们还是乐意采用。 (4)添加阻聚剂，以减慢乳滴的凝聚速度，从而延长槽液用活性炭处理的周期。阻聚剂有醌类、酚类和芳胺类，要选择对镀镍槽液没有有害影响的那些阻聚剂。阻聚剂的作用是减慢微乳滴聚合的速度，从而使乳液保持相对的稳定，这样可以延长槽液的使用寿命。 |
