影响化学镀镍沉积速度的因素(2)
随着时代的变迁和科技的发展，在化工领域中，化学镀镍在迅猛的发展，人们都越来越重视镍磷合金的沉积速度的效率。因为只有快捷的沉积速度才能够提高公司和企业的生产效率，这样同样可以节约能源降低损耗。同样重要的是，唯有具备稳定性良好、使用的寿命长、质量比较高的镀液，这样快捷的沉积速度才有了实际应用的价值[4]。
1.2 研究的目的与意义
化学镀镍拥有良好的耐磨和抗蚀性，同样还具有电阻特性、可焊性、耐高温、磁性与非磁性等优良的品质，所以人们在电子生产工业、磁性记录材料制备、各种规模的集成电路的技术与微机电系统制造等各种方面具有广泛的应用，比如在制备碳纳米管催化剂和用“模板合成法”生产的纳米棒或者纳米线等方面表现出了它独特的优势。
化学镀镍合金适用于许多的材料(包括各种非金属材料)复杂零件的施镀，一般广泛应用于石油、化工、轮船、电子、食品等工业部门。这些年以来，化学镀镍发展很迅速，已经达到了工业化生产的程度[5]。
化学镀镍合金一般都是以次磷酸钠作为其化学镀镍的还原剂，槽液一般分为酸性和碱性两种。碱性槽液稳定性不好，文护困难，应用不太广泛。酸性槽液稳定性较好，同时还可获得非晶态化学镀镍合金，所以应甩较为广泛。可是，酸性镀液施镀一般都温度高，普遍都在90℃ ~95℃之间，沉积速度较慢，一般都在10~15μm/h之间。所以化学镀镍为了提高它的沉积速度，都会采用提高槽液中[Ni2+]和[H2PO2-]浓度以及通过改变槽渡液的酸碱度与提高施镀的温度等方法。只可惜这些方法一般都会加剧镀液的自分解速度，槽液其稳定性变差，镀层针孔变多，而且耐蚀性也会下降[6]。所以，为了提高镀液的沉积速度，增加镀液稳定性，研究化学镀镍沉积速度的因素具有重要意义。
1.3 国内外的历史及发展趋势
1.4 研究的主要内容
影响化学镀镍沉积速度的因素很多，除了镍的浓度、温度和pH值外，还包括络合剂、加速剂的类型及浓度。在工艺条件不变的情况下(如[Ni2+]、[H2PO2-]、pH等)，影响沉积速度主要因素是络合剂和加速剂。一般认为除了络合剂，其它因素都可能带来镀液稳定性变差的负面效应。因此，络合剂的种类和浓度成了提高沉积速度、降低施镀温度的主要因素。因为络合剂除了能提高镀液中镍离子的缓冲能力，增加镀液稳定性外，还能降低镍离子的还原活化能，提高自催化反应动力，从而提高沉积速度，降低反应温度，文护镀液稳定。特别是当采用两种配体同时与镍离子配位的混合配体络合物，则具有更显著的效果。K．Panker在乳酸液中加入醋酸、丙酸等有机酸，组成混合配体，发现镀液沉积速度可由11μm/h上升到16μm/h[10]。普通的柠檬酸盐酸性镀液，其沉积速度在10-13μm/h左右，当加入适当的第二配体时，其速度可达25μm/h[11]。
化学镀镍技术的关键之一是配位剂的种类及其复配[12]，要获得非晶态的化学镀镍合金镀层，配位剂的筛选及其复配至关重要，只有合理的配位剂复配工艺才能兼顾镀速和镀层耐蚀性。选用与镍离子配位稳定常数小的配位剂如乳酸、丁二酸、苹果酸等有机酸，镀速快(可达22μm/h)，但镀层磷含量低，耐蚀性差[13]；采用与镍离子配位常数大的配位剂如乙二胺四乙酸、氨三乙酸等氨羧配位剂可得到高磷镀层(磷含量可达13％以上)，但镀速太慢(<6μm/h)，不能满足实际生产的需要。
pH值对镀液、工艺及镀层的影响很大。有研究指出，在酸性镀液中，如果pH值小于3时，镍离子就不会被还原析出。随着pH 的增加，H2PO2-的还原能力增强，Ni2+在基体表面的沉积速度加快，但是，会导致H2PO2-的浓度增大，容易析出溶解度较小的NiHPO3沉淀而使镀液混浊。此外，pH太高还会使H2PO2-的催化还原反应变成均相反应而导致镀液分解[14]。这些都会严重影响镀层的品质，如造成镀层灰暗、粗糙、结构松散等。
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