含石墨烯的化学复合镀层制备和性能研究(7)
化学镀镍溶液中除了主盐与还原剂以外，最重要的组成部分就是络合剂。化学镀镍溶液中金属离子与还原剂共存，是热力学不稳定体系。化学镀镍液中常用的络合剂有羟基柠檬酸、乙酸、乳酸、丁二酸等。
络合剂的第一个作用就是防止镀液析出沉淀，增加镀液稳定性并延长使用寿命。第二个作用就是提高沉积速度，加络合剂后沉积速度增加的数据很多。
根据实验，镀镍液如果选择柠檬酸用作络合剂，镀液的稳定性相对比较好，但是沉积速率比较低，所以，本实验中采用两种络合剂，除了柠檬酸做主要络合剂之外，还加入乳酸用作副络合剂，这样，就能得到比较高的沉积速率，而且稳定性比较好的镀镍液。
（4）缓冲剂的选择
伴随较高的沉积速率，施镀过程中，必定有大量的氢离子生成，使得镀液的pH值波动比较。为了抑制这一现象，镀液中应该加入一定量的有机盐作为缓冲剂，本实验中，就选用乙酸钠用作缓冲剂，一方面，乙酸钠的加入减少了镀液中其他金属离子的引入，另一方面，使得镀液具有良好的缓冲性能。
（5）稳定剂的选择
为了制镍离子的还原和使还原反应只在被镀基体表面上进行，防止镀液自发分解失效，镀液中应加入稳定剂。稳定剂的作用就在于抑制镀液的自发分解，使施镀过程在控制下有序进行。稳定剂主要有：第吹冰主族元素S、Se、Te的化合物，某些含氧化合物，重金属离子，溶性有机物。
（6）加速剂的选择
为了增加化学镀的沉积速度，在化学镀镍溶液中还加入一些化学药品，它们有提高镀速的作用而被称为加速剂。加速剂的作用机理被认为是还原剂次磷酸根中氧原子可以被一种外来的酸根取代形成配位化合物，或者说加速剂的阴离子的催化作用是由于形成了杂多酸所致。加速剂之所以能提高沉积速度，是由于加速剂削弱了次亚磷酸根阴离子中氢和磷问的键合力，使氢在催化表面上更容易移动和脱氢。常用加速剂主要有丙二酸、丁二酸、丙酸、氨基乙酸、F-等。
（7）表面活性剂
与电镀镍一样，在化学镀镍溶液中加入少许的表面活性剂，这样一类物质，加入少量有助于气体的逸出、降低镀层的孔隙率。另外，由于使用的表面活性剂兼有发泡剂作用，施镀过程中在逸出大量气体搅拌情况下，镀液表面形成一层白色泡沫，它不仅可以保温、降低镀液的蒸发损失、减少酸，还使许多县浮的脏物夹在泡沫中而易于清除，以保持镀件和镀液的清洁。
化学镀镍中常用的表面活性剂有阴离子型表面活性剂，如磺酸盐(十二烷基
苯磺酸钠)、十二烷基硫酸钠等；有非离子型表面活性剂，如聚乙二醇等。在化学镀镍实验中，表面活性剂用量不宜过多，否则使镀层发花变黑，降
低镀速，用量一般不超过0.05g/l。
（8）本实验中化学镀镍液的配方
本实验采用以硫酸镍为主盐，次亚磷酸钠为还原剂，乙酸钠为络合剂，柠檬酸为稳定剂的酸性镀液。本实验的镀液组成如表2-1：
表2-1 实验化学镀镍液的组成
试剂名称 硫酸镍 次亚磷酸钠 乙酸钠 柠檬酸 乳酸
实验用量g/l 25 16 11 15 27
2.2.3 酸性化学镀工艺条件分析
（1）pH值
pH值影响着镀层的沉积速度，镀液的pH值比较低时沉积速度相对比较慢，此时，镀液的稳定性也比较好，随着pH值的升高，沉积速率也随之而加大。一般来说，在酸性的化学镀镍液中，随pH值的增加，沉积速率几乎是直线增加的。 镀层的沉积速度随镀液pH值的变化如表2-2，图2-1。
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