镀镍的种类类型及不同镀镍溶液的物理性质与应用

镀镍的种类类型及不同镀镍溶液的物理性质与应用

镀镍类型：

镀镍液种类主要有硫酸盐型、氯化物型、氨基磺酸盐型、柠檬酸盐型、氟硼酸盐型等，其中硫酸盐型（低氯化物）称为瓦茨镀镍液，是工业上最常用的镀镍液。几种不同的镀镍液所得到的镍层物理性能见表2-3-45。氨基磺酸盐型和氟硼酸盐型适用于厚镀镍或电铸，柠檬酸盐型适用于锌压铸件直接镀镍。这些镀液成本相对较高。

1.普通镀镍（暗镀）

1、普通电镀又称暗镍工艺，根据镀液性能及用途，普通镀镍可分为低浓度预镀液、普通镀液、瓦特镀液、滚镀镀液。

预镀溶液：预镀可以保证该层与铜铁基体以及随后的镀铜层有良好的结合。

普通溶液：此镀液导电性良好，可在较低温度下电镀，节省能源，使用较方便。

瓦溶液：可用于电镀小件，但镀液必须具有良好的导电性和覆盖能力。

2.镀液配制方法

按体积计算所需化学药品，分别溶于热水中，混匀于容器中，用蒸馏水稀释至所需体积，静置至所需体积，静置澄清，用虹吸法或过滤法将镀液引入镀槽中，再加入溶解好的十二烷基硫酸钠溶液，搅拌均匀，取样分析，经调镀、试镀合格后，即可生产。

3. 镀镍阳极

镍阳极材料的纯度是电镀中最重要的条件，镍含量>99%，不纯的阳极会造成镀液污染，使镀层物理性能变差。镀镍中比较适合的镍阳极有：1、含碳镍阳极；2、含氧镍阳极；3、含硫镍阳极。

2. 亮镍

光亮镀镍具有很多优点，不仅可以省去繁重的抛光工序，改善操作条件，节省电镀抛光材料，而且可以提高镀层硬度，便于自动化生产。但光亮镀镍层中含有硫，内应力较大，脆性大，耐蚀性不如暗镍镀层。为了克服这些缺点，可采用多层镀镍工艺，使镀层的力学性能和耐蚀性明显提高。

3. 高硫镍

高硫镍一般含硫量为0.12~0.25%。此镍比铜、铜锡合金、暗镍、光亮镍、半光亮镍、铬等具有较高的电化学活性。高硫镍镀层主要用作钢铁及锌合金基体上防护-装饰组合镀层的中间层。其原理是上层光亮镍含硫量高于下层半光亮镍，因此两层间电位差达100~140mV，使双层镍由单层镍的纵向腐蚀转变为横向腐蚀，对钢铁基体形成电化学保护作用。

4.镍密封

镍封孔是将直径为0.01~1um的不溶性固体粒子(Sio2等)加入到一般的光亮镍溶液中，在适当的共沉积促进剂的帮助下，使这些粒子与镍共沉积，形成复合镀镍层。当在此复合镀镍层表面沉积一层铬层时，由于复合镀镍层表面的固体粒子不导电，铬不能沉积在粒子表面，这样就在整个镀铬层上形成了大量微孔，即形成了微孔铬层。表面大量微孔的存在，可以很大程度上消除普通铬层中巨大的内应力，从而降低镀层的应力腐蚀。尤为重要的是铬层上大量的微孔，使铬层下大面积的镍层暴露出来。 在腐蚀介质作用下，铬与镍形成腐蚀电池，以铬层为阴极，以微孔处露出的镍层为阳极而发生腐蚀，改变了大阴极、小阳极的腐蚀方式，使腐蚀电流几乎分散到整个镀镍层，阻止了少量大而深的直接穿透基体金属的腐蚀槽、坑的产生，降低了镀层的腐蚀速度，并向水平方向发展，从而保护了基体金属，明显提高了镀层的耐蚀性。

5. 缎面镍

缎面镍又称拉丝镍，与镍封孔工艺没有本质区别，具有缎面般的外观，镀后不会像亮镍镀层、镀铬层那样有闪光，人看了也不会觉得疲劳。可作为防眩光镀层，避免光线反射。这种镀层已广泛应用于汽车反光镜、车辆内部观察部件、医疗手术器械、机床零件、眼镜架等表面。

6. 高应力镍

在特定的镀镍液中加入适量的添加剂，可得到具有较高应力、易裂纹形成的微裂纹镍层，这种镍层称为高应力镍。

高应力镍是在光亮镍表面镀一层1um左右的镍层。由于高应力镍内应力较大，表面镀上0.2~~0.3um的普通铬层后，在铬层与高应力镍应力相互作用处，高应力镍层中会产生大量的微裂纹，铬层表面也会形成均匀的微裂纹。与镍封一样，铬层也变成微不连续铬，但微不连续铬是通过高应力获得的。在腐蚀介质的作用下，这些开裂部位形成无数的微电池，使腐蚀电流分散在微裂纹中，从而显著提高整个镀层的耐腐蚀性能。

7. 多层镀镍

多层镀镍是通过选择不同的镀液组分和工艺条件在同一基体上获得两层或三层镍镀层。目的是在不增加镍层厚度或降低镍层厚度的前提下，提高镍层的耐蚀性。生产中广泛应用的多层镍/铬组合层体系有：

双镍半亮镍/亮镍/铬；

三层镍半光亮镍/高硫镍/光亮镍/铬；

半光亮镍/光亮镍/镍封/铬（微孔铬）；

半光亮镍/光亮镍/高应力镍/铬（微裂纹铬）。

8.氨基磺酸盐镀镍

氨基磺酸盐镀镍的主要优点是所得镀层应力较小，镀液沉积速度快，但价格相对较高，用于电铸前的镀镍、印刷电路板的镀金等。

9. 柠檬酸盐镀镍

柠檬酸镀镍工艺主要用于锌压铸件的电镀，主要维护措施为：控制硫酸镍与柠檬酸的比例为1：1.1~~1.2，温度不宜过高，防止柠檬酸分解，严格控制pH值，零件进槽时采用脉冲电流（2~3A/dm2），以保证结合良好。柠檬酸镀镍应用不广泛，成功的厂家也不多。