本站原创摘 要：研究了铝合金表面化学镀Ni-P合金的预处理、镀液配方及镀后热处理.采用碱性化学镀镍作底层,然后进行酸性化学镀镍,能在铝合金表面获得光亮、平整、附着力良好化学镀镍(Ni-P)层.镀层硬度为686HV,含磷量为11.17%.
关 键 词：铝合金,预处理,化学镀镍,附着力
中图分类号：TG文献标识码：A文章编号：1672-3198（2008）12-0361-01
1引言
化学镀Ni-P具有厚度均匀、硬度高、抗蚀性优异等特点,因此镀层广泛被应用于需耐磨的工件.但是,铝合金表面即使在空气中停留时间极短也会迅速地形成一层氧化膜,以致影响镀层质量,降低镀层与基体的结合力.
本项研究得出了比较好的预处理方案,从而得到结合力良好,表面比较光亮的Ni-P镀层.
2实验方法
2.1实验工艺流程
试样制备→配制除油溶液→化学除油→水洗→侵蚀→水洗→超声波水洗→去离子水洗→一次锓锌→水洗→退锌→水洗→超声波水洗→去离子水洗→二次锓锌→水洗→去离子水洗→碱性镀→水洗→酸性镀→去离子水洗→吹干→冷却
2.2除油配方及工艺
除油：NaO4•,12H2O(30g/L)NaCO3(30g/L)温度（65℃）时间（3min）
2.3浸锌配方及工艺
ZnSO4(40g/l)NaOH(90g/l)NaF(1g/l)Fecl3(1g/l)KNaO4H406(10g/L)
温度（42℃）一次浸锌时间（90S）二次浸锌时间（18S）
2.4镀液配方与工艺
碱性预镀液NiSO4•,6H2O（30g/l）NaH2PO2•,H2O（25g/l）NH4C6H5O7•,H2O（100g/l）温度（65℃）PH值（8.2）施镀时间（8min）
酸性镀液NiSO4•,6H2O（30g/l）NaH2PO2•,H2O（25g/l）NH4C6H5O7•,H2O（10g/l）
乳酸C3H6O3（40ml/l）NaC2H302（10g/L）温度（85℃）PH值（4.8）施镀时间（120min）
3实验结果与分析
3.1镀层表面形貌及硬度
镀层表面为致密的胞状、非晶态结构.小胞之间有明显的界线,界线基本为直线,说明小胞在长大的过程中相互受到挤压而发生了变形,镀层中存在应力.镀层的含磷量为13.1%,镀层硬度可达686HV.
温度是影响化学镀沉积速率的最重要因.化学镀的催化反应一般只能在加热条件下发生,温度升高,离子扩散速度加快,反应活性增强,当温度高于50℃时,基体表面才有少量气泡生成,化学镀镍磷合金才能进行,随温度升高基体表面可见明显镀层.反应温度低于80℃时,沉积速率较慢；温度高于80℃,基体表面有大量气泡生成,沉积速率变快；当温度高于95℃时,镀液发生分解,镀液迅速变黑,产生大量气泡,在烧杯底部出现黑色沉淀.
3.2pH值对镀速的影响
在酸性化学镀液中,pH是影响沉积速率的重要因素之一.在化学镀过程中,随着反应的进行,H+不断的生成,镀液的pH值不断降低,使沉积速率受到影响,因此在施镀过程中必须随时补充碱液来调整pH值在正常的工艺范围内.pH值升高使Ni2+的还原速度加快,沉积速率变快.
4结语
(1)通过实验研究得到比较适宜的铝合金基材化学镀镍的前处理工艺,并得出了一套完整的铝合金基材表面化学镀镍工艺条件及配方.
(2)温度和pH值是影响反应速度重要的因素,温度的最佳工艺范围为85～95℃,超过95℃,镀液自分解现象严重；pH值的最佳范围是4.5～5.5,pH值超过5.5沉积速度开始下降.
(3)通过性能检测表明此工艺获得的镀层,镀层硬度可达686hHV,含磷量为11.17%且表面光亮、均匀、结合力好.