電鍍工藝-電鍍鎳教學(xué)課件

電鍍工藝學(xué)面麗時記面面道電鍍鎳面h面T麗1第七章電鍍鎳概述鎳是一種帶微黃的銀白色金屬,具有良好的導(dǎo)電性能和導(dǎo)熱性能。基本物理特性:密度:89gcm3;原子量:5870熔點:1452℃電極電位為:q9x2+=-0,250V電化當(dāng)量:Ni2+=1.095g/(Ah)基本化學(xué)特性:鎳在有機(jī)酸中很穩(wěn)定,在硫酸、鹽酸中溶解很慢,在濃硝酸中處于鈍化狀態(tài),但在稀硝酸中則不穩(wěn)定鎳在空氣中或在潮濕空氣中比鐵穩(wěn)定,在空氣中形成透明的鈍化膜而不再繼續(xù)氧化,耐蝕性好。對鋼鐵基體來說,由于鎳的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢比鐵正,鈍化后電勢更正,鎳鍍層是陰極鍍層鎳鍍層孔隙率較高,只有當(dāng)鍍層厚度超過25m時,才是無孔的,所以,一般不單獨作為鋼鐵的防護(hù)性鍍層,而是作為防護(hù)裝飾性鍍層體系的中間層和底層。在工程領(lǐng)域里,也有鍍50m以上的厚鎳層來防止鋼鐵件的腐蝕或用來修復(fù)被磨蝕的零部件。>在電鍍中,由于鎳鍍層具有很多優(yōu)異性能,其加工量僅次于鋅鍍層而居第二位,其消耗量約占鎳總產(chǎn)量的10%左右自1843年R.班特格爾(R.Bottger)發(fā)明鍍鎳以來,至今已有一百多年的歷史,隨著生產(chǎn)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,各種鍍鎳電解液不斷出現(xiàn)和完善。1916年O.P.Watt提出了著名的瓦特型鍍鎳電解液,鍍鎳工藝進(jìn)入工業(yè)化階段,瓦特型鍍鎳電解液至今仍是光亮鍍鎳、封閉鎳等電解液的基礎(chǔ)。第二次世界大戰(zhàn)以后(1945),隨著汽車工業(yè)的迅速發(fā)展,半光亮鍍鎳和光亮鍍鎳工藝發(fā)展很快,然而,光亮鎳經(jīng)鍍絡(luò)后,其耐腐蝕性能遠(yuǎn)不如暗鎳拋光和半光亮鎳的好,所以促進(jìn)了人們從鍍層體系,耐腐蝕機(jī)理、快速腐蝕試驗方法和鍍層質(zhì)量評價標(biāo)準(zhǔn)等方面從事研究。美國哈夏諾(Har-shaw)化學(xué)公司的雙層鍍鎳工藝和美國尤迪萊特(Udylite)公司三層鍍鎳工藝的問世,就是這些研究工作的杰出成果之一。60年代初期在西歐(荷蘭的N.V·麗塞奇公司)及美國的尤迪萊特公司幾乎同時開發(fā)出一種彌散鍍層(復(fù)合鍍層一鎳封閉)。在鎳的復(fù)合鍍層上再鍍鉻,形成微孔鉻以提高鍍層的耐腐蝕性能。鍍鎳的類型很多。若以鍍液種類來分,有硫酸鹽、硫酸鹽一氯化物、全氯化物、氨磺酸鹽、檸檬酸鹽、焦磷酸鹽和氟硼性鹽等鍍鎳。由于鎳在電化學(xué)反應(yīng)中的交換電流密度()比較小,在單鹽鍍液中,就有較大的電化學(xué)極化。以鍍層外觀來分,有無光澤鎳暗鎳)、半光亮鎳、全光亮鎳、緞面鎳、黑鎳等以鍍層功能來分,有保護(hù)性鎳、裝飾性鎳、耐磨性鎳、電鑄(低應(yīng)力)鎳、高應(yīng)力鎳、鎳封等。表8-1部分鍍鎳電解液的成分,操作條件及主要用途類型鍍液組成含量pH值溫度主要用途AdmNISO,.6H-O330硫酸鹽多數(shù)鎳電解液的基氯化物51.5~4.545~652.5~10礎(chǔ),可用于預(yù)鍍H,BO滾鍍,鍍厚鎳等NiSO46H,O硬鎳NH4C硬度可達(dá)HV350H3BO356-5943-6020-10500作耐磨鍍鎳NiCl6H.O用于鍍厚鎳,修復(fù)氯化物H1BO350~702.5~10磨損工具、電鑄高硬力鎳的基礎(chǔ)液NISO:6H,O主要用于印刷線路硫酸鹽H3BO403~54625~10鍍金前的底層電鍍(采用不溶性陽極)氨磺酸鹽HBO240~602~30用于鍍厚鎳和電鑄鎳,鍍層內(nèi)應(yīng)力低表8-1部分鍍鎳電解液的成分,操作條件及主要用途類型鍍液組成含量/gLp值溫度/C/A-2主要用途NI(BFA)300~450可用于鍍厚鎳和電鑄氟硼酸鹽HBF5~4026-~3.530~504~10鎳鍍層內(nèi)應(yīng)力低,排H,BO30~40出物對環(huán)境有污染P70~80焦磷酸鹽Na2PO10H2O200~2508-1鍍液呈微堿性,主要10~152~4用于鋅壓鑄件上直接KCl鍍鎳NHACAH,O1普通鍍鎳普通鍍鎳即鍍暗鎳。根據(jù)使用目的不同,通常又可分為預(yù)鍍鎳和常規(guī)鍍鎳兩類。即使同樣是預(yù)鍍液,也因基體材料情況不同而采用不同的組分。1.鍍液的組成及操作條件采用預(yù)鍍鎳的目的,主要是為了保證鍍層與基體有良好的結(jié)合力,因而,要根據(jù)基體材料的特性而選用不同的預(yù)鍍液對預(yù)鍍層不要求過厚,但結(jié)晶應(yīng)細(xì)致,以保證整個鍍層體系表面平滑、光潔。預(yù)鍍液的組成及操作條件成分及操作條件氯化鈉NaC酸HBO30~45鏡酸鈉Na2SO/e-L-6~80十二烷基硫酸鈉C12HSO2Na/e.氯化NCl26Hl2O240-~26010~20鹽酸HCK38%)imL.l120~130檸檬酸鈉N