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本文对中温化学镀镍工艺进行比较系统的理论分析和实验研究,旨在为工业生产中提高中温化学镀镍工艺的沉积速度、化学镀镍层的镀层质量和节约能源提供参考,主要研究工作分为以下几个部分:
首先本文在综述了大量文献的基础上,说明了中温化学镀镍的优势,阐述了化学镀镍的热力学和动力学及化学镀镍的沉积机理。
实验部分采用了单因素实验和正交实验相结合的方法对中温化学镀镍-磷合金工艺进行了实验研究。分析了镀液组分主盐的浓度、还原剂的浓度、主盐和还原剂的比、单一络合剂、复合络合剂、单一加速剂、复合加速剂及稳定剂的加入量对沉积速度及镀层性能的影响,通过正交实验优化了最佳工艺配方。另外对操作条件pH值、温度对沉积速度及镀层性能的影响进行了研究,得出了其影响规律;最后对热处理后的镀件进行性能测试,发现热处理温度和镀层磷含量均对性能有重要的影响,从而确定了最佳工艺条件。
最后,通过研究得出最佳工艺配方为:
硫酸镍与次亚磷酸钠的摩尔比为0.42;复合络合剂A17.5ml/L+B17.5ml/L;复合加速剂C7.5g/L+E1ml/L;稳定剂G1mg/L;醋酸钠16.5g/L;表面活性剂10mg/L;pH值为5.1;施镀温度为70℃;装载比为1.0dm2/L。
采用上述中温化学镀镍-磷合金工艺配方得到的镀速在18μm/h左右,镀态硬度在500HV,P含量在10﹪左右,镀层附着力均合格,综合性能理想,表明此工艺是可行的。