化学镀：定义、特点、原理、工艺及应用全解析

化学镀：定义、特点、原理、工艺及应用全解析

1、化学镀，化学镀的定义，化学镀的特点，化学镀镍、镀铜的原理、工艺及应用，展望与概述，目录，定义，化学镀是指在无外加电流的条件下，用化学方法使溶液中的还原剂氧化，放出自由电子，从而将金属离子还原为金属原子，沉积在基体表面形成镀层的一种表面处理方法。什么是化学镀？如果被镀金属是反应的催化剂，那么化学镀的过程就有自动催化作用。反应产物本身对反应有催化作用，使反应继续进行。化学镀又称自催化镀、化学镀。常用的还原剂有：次磷酸钠、硼氢化钠、二甲胺硼烷、甲醛等。1、化学镀分散能力好，无明显的边缘效应，几乎不受工件复杂形状的限制。镀层厚度均匀，易于控制。

2、光滑平整，一般不需镀后处理。2、化学镀可用于在非金属材料表面沉积金属镀层。3、对于能自动催化的化学镀，理论上可得到任意厚度的镀层。4、化学镀所得镀层化学性能、机械性能和磁性能良好，晶粒细小，无孔隙，耐蚀性好。5、化学镀工艺及设备简单，不需要电源、输出系统和辅助电极，操作时只需将工件正确悬挂在镀液中即可。6、化学镀液稳定性差，寿命短，成本高。化学镀的特点：1、镀液中还原剂的还原电位必须明显低于沉积金属的电位。2、镀液不会产生自发分解。3、调节溶液的pH值和温度时，可控制金属的还原速度，从而调节镀层覆盖率。 4. 还原析出的金属也具有催化活性，使氧化还原沉积过程

3.继续，5.溶液有足够的使用寿命。化学镀的条件。化学镀与电镀的比较。最大的区别：不需要外部电流。最大的优点：镀层厚度均匀。镀液与镀层性能。电镀。化学镀。镀层沉积的驱动力。电能（电压、化学能（还原剂）。镀液的组成。比较简单。相当复杂。受pH值影响。相对较小。较大。受温度影响。相对较小。大。沉积速度。大。小。镀液寿命。长。短。厚度。不均匀。非常均匀。底材。导体。导体。非导体。成本。低。高。化学镀镍的发展。1944年，和，进行了第一次实验室实验，研制出工作镀液，并进行了科学研究。20世纪60、70年代，研究人员致力于提高镀液的性能。20世纪80年代以后，获得了镀液寿命和稳定性方面的研究成果。

4、初步实现镀液自动化控制。目前研究主要集中在机理研究、镀液成分研究、延长使用寿命及复合镀层等方面。化学镀镍的基本原理。化学镀镍定义：利用化学镀的原理在元器件表面镀上一层致密的金属镍层的方法。也叫Ni-P化学镀。Ni-P化学镀的基本原理是利用次磷酸盐作为还原剂，将镍盐还原为镍。同时镀层中含有一定量磷的镍膜具有自催化性能，可使反应自动进行。Ni-P化学镀的机理目前尚无统一的认识。主要有三种学说：原子氢态学说、电化学学说、氢化物学说。原子氢态学说是1946年由和提出的。该假说分别于1959年和1967年得到实验验证。

5、1945年苏联人对此理论进行了深入研究，提出还原镍的物质本质上是原子氢，。当镀液受热时，次磷酸盐在水溶液中脱氢生成亚磷酸盐，同时放出初生原子氢， 。初生原子氢吸附在催化金属表面并使其活化，将镀液中的镍阳离子还原，在催化金属表面沉积金属镍，+2H3。随着次磷酸盐的分解，又被还原为磷，+OHP4。镍原子和磷原子一起沉积下来，形成Ni-P固溶体，3P+Ni NiP35.2H H2。其基本原理是镀液中Ni离子被还原为磷，+OHP4。

6、同时次磷酸盐分解产生磷原子，磷原子进入镀层形成饱和的Ni-P固溶体。化学镀镍装置示意图。电化学理论。1959年W.Machu提出电子还原机理（电化学理论）。该理论认为次磷酸盐氧化放出电子，使吸附在镀件表面形成原电池，电池电动势推动化学镀镍过程不断进行。阳极反应为，次磷酸盐氧化放出电子，阴极反应还原为+，金属化反应为3P+。此机理主要着眼于化学反应和沿初始沉积方向的还原反应。

7、它从零件开始，沿平面逐渐扩展，最后覆盖整个基体表面。在这种情况下，镀层不再增长厚度。在已形成镀层的地方，镀液浓度降低，使还原反应难以进行。若要沿厚度方向增长，必须采用搅拌、对流的方法，使高浓度镀液接触到沉积镀层表面。由图可知，对还原沉积，基体金属必须有催化活性，还原反应是在有催化活性的金属表面进行的。工件的机械除锈、除油水洗化学除锈水洗活化处理水洗电镀水洗烘干除油、除锈是为了除去镀件表面的油污和铁锈，使结合更加牢固。除油可根据镀件的油污状态，分别采用汽油、有机溶剂、金属洗涤剂等进行。用汽油除油后要擦干，待汽油完全挥发后才能进行其它除油工作，然后用水冲洗干净后浸入清水箱中除锈。

8、整个待镀工件必须进行除油处理，以使待镀工件获得充分活化的表面，以催化化学镀反应。化学镀镍磷合金工艺，化学镀铜基本原理，化学镀铜概述，化学镀铜是线路板制造中的一种工艺，通常也叫沉铜，是一种自催化的氧化还原反应。首先用活化剂处理，使绝缘基材表面吸附一层活性粒子，通常是金属钯、钯粒子​​（钯是一种非常昂贵的金属，铜离子首先在这些活性金属钯粒子上被还原，这些被还原的金属铜晶核本身又成为一层催化的铜离子层，这样铜的还原反应就在这些新的铜晶核表面继续进行，化学镀铜的原理，化学镀铜是通过还原剂的作用，在催化活性表面上将铜离子还原为原来的沉淀，还原，阴极反应

9、CuL2+ +2e,Cu+L,氧化,阳极,反应,RO+2e,因此以次磷酸钠为还原剂的化学镀铜主要反应式为-+Cu2+ +2OH,Cu++H2,化学反应除在热力学上成立外,还必须满足动力学条件。化学镀铜与其他催化反应一样,需要热能才能使反应进行。化学镀铜工艺,化学镀铜,传统的化学镀铜多为垂直线,工艺流程大同小异。一般工艺流程为扩展、去污、中和、除油、微蚀、预浸、活化、加速,化学镀铜,化学镀铜特点,化学镀铜操作简单,大型流水线即可操作,没有设备的小工厂也可以操作,不需用电,环保,化学镀铜,稳定性高,工作温度及溶液浓度适用范围广,

10、周长宽，铜层致密，结合强度好。这些都是化学镀铜的优点，基本上适合于所有金属和非金属表面镀铜。化学镀镍的应用，铝及铝合金是航天、军工、电子工业、卷烟机械等的重要结构材料。但耐蚀性、耐磨性和装饰性较差，而化学镀镍正好解决了这些问题，镀镍插头、计算机屏蔽电缆、航空材料、镀镍管、汽车油管，人造金刚石：硬度高，耐磨性高，在工业上应用广泛。由于是亚稳态晶体，耐热性差，性脆，有杂质、气孔、裂纹等缺陷。在人造金刚石表面化学沉积一层耐热耐磨的Ni-P合金，是解决这些问题最有效的方法之一。化学镀铜的应用，化学镀铜在各行各业应用广泛。如：电子电器、五金工艺品、手工艺品、家具装饰等。

11、例如：不锈钢表面镀铜、电路板镀铜、铝镀铜、铁件镀铜、铜镀铜、树脂镀铜、玻璃镀铜、塑料镀铜、钻石镀铜、树叶镀铜等。在电子工业中应用最为广泛，制造双面聚碳酸酯印刷电路板及多层印刷电路板。化学镀作为功能性镀层，今后将朝两个方向发展，一方面是在现有的基础上进一步完善，包括解决化学镀镍钴合金、大容量储存、化学镀锡、镀金、速度提高等问题。另一方面，向功能多样化和与其他先进辅助技术的融合发展，包括印刷电路板的计算机辅助设计、激光、紫外光、红外、超声波诱导化学镀、纳米粒子掺杂及特殊性能部件制造等先进技术，考虑到可持续发展的需要，化学镀废液的处理，特别是解决有毒还原剂和络合剂的替代问题，其中镍离子的回收利用、Sn-Pb合金的化学镀、重金属等诸多环保问题也值得关注。化学镀作为一种优秀的表面处理技术，仍有许多应用领域有待进一步开发，主要有以下几个方面：1、航空、军工装备的表面化学镀；2、纺织、印刷、食品及木材加工机械的表面强化；3、模具、铸件的表面化学镀；4、医疗器械的表面化学镀。化学镀的发展前景