镍铁合金电镀工艺研究+文献综述(2)
合金电镀较单金属电镀要复杂和困难, 但镀层性能要高得多。采用合金电镀还可以减少贵金属的消耗、达到提高镀层性能, 降低成本之目的。
镍基耐腐蚀合金的发展在20世纪下半叶，有惊人的增长，这主要是由于镍合金元素有十分优秀的冶金兼容性，如铬、钼、钴、铁、铜、钽、钨和氮。这些元素赋予了如石油化工，船舶，纸浆和造纸，农药，石油，天然气，热处理及能量转换等许多其他化工业独特并非常具体的耐腐蚀和高温处理的腐蚀性环境的化学过程[4]。
镍铁合金镀层具有光亮镍镀层的光泽性，整平性，均匀性，从而取代了镀亮镍的工艺中多层电镀的繁琐工序，提高了生产效率。
镍铁合金镀层容易套铬；能防止大面积镀件的起泡、脱皮现象；小面积的漏镀可以直接补镀, 无须退除整个镀层, 因此可减少返修, 提高合格率。
1.2 目的与内容
由于镀层中10-30%的铁代替了价格昂贵的镍, 使电镀成本降低, 且合金镀层的某些性能优于纯镍镀层, 又因为光亮镀镍液很容易转化为镍铁合金镀液, 所以近年来发展很快。但目前在镀液配方、工艺条件及镀层性能等方面尚有不少缺点, 特别是镀层的防腐蚀性能, 还远不能令人满意。
因镍铁合金有以下特点：
（1） 可在钢铁基体上直接电镀，不需铜作底层或其他中间层，减少了工序；
（2） 以廉价铁代替镍，节约了贵金属镍。镀液中镍含量比电镀亮镍降低1/3，既降低了镀镍的成本，又减少了镍的带出损失；
（3） 可方便地由光亮镀镍液转化为Ni-Fe合金镀液，镀液的整平能力优于光亮镍；
（4） 镀层韧性好，与基体结合牢固容易套铬[5]。
因此，此次镍铁合金实验的主要目的是为了从该合金镀液中找出合金镀层性能及效果最好时的添加剂添加量及其工艺条件。
1.3 主要技术要求
镀液中的Fe2+易被空气氧化为Fe3+从而影响镀层的质量，因此，做实验时，不仅要考虑镀液配方的量，还要注意温度、PH值等对镀液的影响。
2工艺技术原理
2.1 电镀工艺及其原理
镍铁合金的电沉积属于异常共沉积。它们的共沉积是关于氢氧化铁在电极表面沉淀且抑制镍的单独减少[6]。
电镀是指通过电化学的方法在固体表面上沉积一薄层金属或合金的过程。
镍与铁同属第一过渡系的铁系元素，原子结构差异很小，共价原子半径和金属原子 半径都十分相近， 晶胞类型相同或相似，因而物理性质和化学性质非常相似。两者在熔炼时可形成无限固溶体，在电镀时也可形成无限固溶体。因此，当镍铁含量比在一定范围内变化时，镍铁合金镀层一方面具有很强的内聚力， 因而它的致密程度、韧性、硬度、耐蚀性等都与镍镀层相近或有超过，另一方面镀层与钢铁底层具有很强的结合力。这就是说，镍铁合金镀层作为防护装饰以至于耐磨性镀层的基本条件是具备的。只要控制电镀因素，使镀层结晶正常成长，就可以获得性能良好的光亮镍铁合金镀层，这种镀层可以代替光亮镍镀层。这种代替有以下两点突出好处：（1）以价格低的铁部分代替了价格高的镍；（2）镀镍时的有害杂质转变成了镀镍铁合金时的有效成分。
镍铁合金镀层中镍铁相对含量的变化范围是很大的，铁可以从百分之几到百分之九十几。随着镍铁含量比的变化，镀层的性能也有所变化。铁含量超过40%后，耐蚀性和硬度下降，低于5%时，脆性过高。作为防护装饰和耐磨性镀层，铁含量应控制在10%-40%的范围内。
硫酸镍是镀镍铁合金的主盐。硫酸镍是电解质，其水溶液能导电，故称为电解质溶液。能导电的硫酸镍水溶液属于第二类导体，而金属导体属于第一类导体。
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