無電鍍鎳(ElectrolessNickel)
無電鍍鎳可鍍上各種形狀的鍍件,包括金屬程非金屬,應用于導彈零件、電子零件、鑄模,鍍層厚度約在0.002〞~0.005〞。成本約為電鍍的2~3倍,主要應用于工業上,不具高度光澤,不適作裝飾。
1無電鍍鎳鍍浴配方的種類
(1)鹼性,鎳磷無電鍍鎳浴(Alkaline,Nickel-Phosphorus)。
(2)酸性,鎳磷無電鍍鎳浴(Acid,Nickel-Phosphorus)。
(3)鹼性,鎳硼無電鍍鎳浴(Alkaline,Nickel-Boron)。
(4)酸性,鎳硼無電鍍鎳浴(Acid,Nickel-Boron)。
最常用還元劑(reducingagent)為次磷酸鈉鹽(SodiumHypophosphite)其他的有DBAB(n-DimthylamineBorane),DEAB(n-DiethylamineBorane),氫硼化鈉(SodiumBorohydride),聯胺(Hydrazine)。
2鹼性鎳-磷無電鍍鎳鍍浴
此浴操作溫度較低,常用于塑膠電鍍,鍍層有良好的焊接性(soiderability)應用在電子工業。溫度低可省能源,但耐蝕性(corrosionprotection),附著性(adhesion)在鋼鐵鍍件上較差。因pH高對鋁質基材處理有困難。未做熱處理的鍍層硬度約700VHN,含2%磷。磷的成份可由溫度來調整。其配方組成如下:
例1高溫鹼性鎳-磷無電鍍鎳浴(High-Temperature,Alkaline,ElectrolessNickel-phosphorousBath)。
酸性鎳磷無電鍍鎳鍍浴(AcidNickel-PhosphorousElectrolessBath)
鍍層含有88~94%Ni及6~12%P,操作溫度77~93℃,pH4.4~5.2,還元劑通常用次磷酸鈉。pH是控制鍍層P的含量,一般pH較高,P含量較少,鍍層性質因而有所改變,低P含量比高P含量的鍍層耐蝕性較差。P含量大于8%則鍍層不含磁性。未經處理的鍍層硬度500~600VHN,經1小時,400℃烘烤后處理(post-heat-treatment)硬度可達950VHN,氫脆(HydrogenEmbrittlement)可加熱116℃加以消除。后處理之烘焙(post-baking)對鍍層的結晶結構有顯著影響,硬度、耐蝕性、耐磨性、磁性、附著性、張力強度(tensilestrength)及電導性(electricalconductivity)。鍍層在250℃以上大氣中會變色(discolor),為了防止失色可在真空或鈍氣(lnert),還元氣體中熱處理。鍍層厚度一般在
2.5~250μm。
鹼性鎳硼無電鍍鎳鍍浴(AlkalineNickel-BoronElectrolessBath)
鹼性鎳硼浴用硼氫化鈉(SodiumBorohydride)強還元劑。所得的鍍層5~6%硼,94~95%鎳。此浴比較不安定,pH低于12則鍍浴會自行分解。浴溫在90~95℃,pH操作范圍在12~14。鍍層經400℃1小時后熱處理(post-heattreatment)其硬度可達1200VHN,未經處理的鍍層硬度為650~750VHN。
酸性鎳硼無電鍍鎳鍍浴(AcidNickel-BoronElectrolessBath)
此浴將DMAB或DEAM還元出硼,硼含量在0.1~0.4%,硼含量低于1%,則焊接性良好。浴溫在65~77℃,pH在4.8~7.5,其鍍層之熔點很高,約在1350℃。
無電鍍鎳作業
無電鍍前要考慮各種不同基材的各項清潔手續,清潔及活性化均需確實做好。鍍槽用不銹鋼做成并用F號的人造橡皮做襯裡。浴溫加熱控制適當溫度,必需有良好攪拌,更需不斷的過濾及補充化學藥品,以維持鍍浴功能及電鍍速率。有機物雜質影響很嚴重,使電鍍效率大量降低,甚至停止,金屬雜質如鋅,錫,及鎘有劇烈作用,破壞鍍浴功能,銅使鍍件變亮也增加脆性,鐵會使鍍層變黑及條紋。鍍浴會形成自發性分解鎳,具有催化性,將繼續成長,消耗鍍浴功能,所以必須將此鎳過濾除去。如無連續過濾之小型設備,須每天清潔一次。大型設備有繼續過濾器也要每週清潔一次。大型設備有繼續過濾器也要每週清潔一次。鎳的清除可用硝酸將其分解。
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