含乳酸添加剂的酸性化学镀镍-磷合金工艺研究(2)
3.2 讨论 20
4 结论 24
致谢 25
参考文献 26
1前言
1.1 课题研究的背景
工业中，化学镀镍-磷的合金是通过可以控制的的氧化的反应或者还原的反应在镀件表面沉积一层均匀镀层的工艺过程。由于化学镀镍磷合金镀层均匀，硬度高，耐腐蚀性好和深镀能力，性能优良，当今社会的使用已经在不同的工业领域非常广泛，如：石油化工，汽车制造，机械工业，航空航天技术。
在过去，生产中因为化学镀镍-磷的合金的成本较高, 工艺要求也非常严格，这两个原因大大影响了镀镍-磷工艺在中国的应用和发展。随着科学技术的发展，工业生产中对化学镀镍-磷合金工艺的要求也越来越高，不仅要求化学镀的沉积速率快，镀液稳定性高，更要所得的镍-磷镀层耐蚀性强、硬度高以及物理导电性良好。实验发现在镀液中添加络合剂，会对镀层沉积速率、镀层磷含量影响较大。通过研究发现：镀液会产生的各种故障和实验中采用哪一种络合剂有着明显的联系，所以在实验过程中，通过选用合适的络合剂，避免镀液产生分解，具有非常重要的生产意义。
在生产过程中，为了使镍-磷镀层有着不同的性能，因此在实验中控制镀层中含有的磷含量就变得非常重要。因为在实验中，对镍-磷镀层中磷含量影响的原因较多，并且在镀液各组分中，以及在化学镀的过程中，各种参数均可变化的复杂性，会导致结果也复杂多变。但是在众多复杂的影响因素中，对化学镀镍-磷合金镀层中，磷含量的决定性因素是在于络合剂，在实验中络台剂起决定磷含量的作用。并且同时，化学镀液的pH值、化学镀温度也影响着合金镀层中的磷含量［1］。
1.2 目的和意义
在化学镀的过程中化学镀液经常会出现沉淀混浊或者在施镀过程中镀液发生分解，是化学镀过程中镀液一般会发生的故障。镀液中磷酸盐的沉淀是沉淀混浊中最主要的原因是，这个是化学镀这种技术不可避免的故障。当发现镀液沉淀混浊，可以过滤镀液、调整镀液以达到继续施镀的目地。镀液中主要的成分消耗较大，通过调整镀液之后，化学镀时问变短，可以说，镀液分解后，镀液就失效了。通过前人的实验结论可以发现：镀液中发生的故障和实验过程中选用的络合剂有着密切的联系，在实验过程中可以通过选用合适的络合剂来避免镀液分解，具有重要的生产意义。
根据实验资料可知，在镀液中适量的加入氨基乙酸、丁二酸或乳酸等有机酸，可以和镀液中的游离镍络合能力缩小，容易提高镀层中的沉积速率；也可以加入柠檬酸、EDTA等强络合剂后，容易增加镍-磷镀层中磷的质量分数，但是因此沉积速度却会明显下降。根据资料显示：如果化学镀的温度降低，化学镀的成本可以降低5%~10%。并且在高温下，对于一些材料（塑料）化学镀过程中，由于这些材料的软点化低，温度升高后有特别容易变形，在实验过程中极有可能会引起材料的变形和改性，根本上限制了它的化学镀镍溶液的进一步发展使用。通过这些数据可以看出，化学镀温度降对于工业上成本控制的重要性［2］。
本实验通过改变乳酸的质量浓度和实验的不同温度，研究不同温度和质量浓度的乳酸对化学镀镍-磷合金的影响，筛选出镀层沉积速率快、镀液充分利用率、镀层磷质量分数高的化学镀镍-磷合金溶液配方。
1.3 乳酸添加剂下酸性化学镀镍-磷研究现状
1.4 乳酸添加剂下酸性镀镍-磷的特点
在当代工艺生产中，化学镀镍技术由于镀出的镀层均匀、耐磨性好、耐腐蚀性好、硬度高、镀液操作方便等众多的特点，现在众多工艺中都应用了化学镀镍技术。目前，工业生产中85℃~95℃的操作温度是普遍使用的［14］，虽然工业生产中镍的沉积速度较快，但具体生产中的工艺控制比较困难，工艺生产中能耗过高，设备耗损也会比较严重［15］。有实验研究表明：在操作温度高温的情况下，非常容易引起基体（如塑料等）的变形和改性。从而限制了其化学镀镍液的进一步应用［16，17，18］。因此，降低化学镀镍的施镀温度非常重要。
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