YB-300电镀镍磷合金电镀液工艺说明书
一、概述:
自A.Brenner 于1950年首次用电沉积法获得镍磷合金镀层至今已有半个多世纪的历史,但因其电镀液稳定性差,使用寿命短这一技术关键长期得不到解决,迄今此项工艺世界各国均未实现真正工业化生产。经长期研究,本公司的这项工艺不仅解决了电镀液的稳定性问题同时具有较高的沉积速度。
二、工艺特点
1 、镀液稳定可保持长期使用,大大提高了电镀原材料的利用率。与化学镀镍磷合金(常称化学镀镍)相比较,此项工艺的生产成本较前者要低。
2 、镀层沉积速度快,最高可达50微米/小时,较化学镀镍快数倍。
3 、可稳定地获得高磷(10–11%)高耐蚀镍磷合金,也可获得中磷或低磷镍磷合金。
4 、镀层外观光亮。
5 、电流效率高达90%。
三、操作条件 范 围
YB-300A 开槽剂 50%
温度 70–75℃
pH值 2.0–2.6(用盐酸或10%氢氧化钠调整)
阴极电流密度 0.5–3.5A/dm2(可以先低电流试镀)
阳极材料 电解镍板
搅拌 需空气激烈搅拌(药水槽里排上有孔能强烈冒泡的塑料排管)
过滤 连续或间歇
四、槽液维护与操作指导
根据用户要求,我公司分别按高磷、中磷及低磷三种镀液出售。无论何种电镀液均须遵守下列操作规范:
1 、镀液pH值的控制
镀液的pH值应严格控制在2.0–2.6的范围内(建议pH值用酸度计测量)。长时间在pH值低于2.0下电镀将导致镀液中亚磷酸根含量的增加,镀液的化学稳定性降低。镀液pH值过高,阴极极限电流密度降低,镀层沉积速度下降。
2 、YB-300B的添加
YB-300B补加剂的添加量应根据通过镀槽的电量及所欲得到的镍磷合金的成分。每通过1000安培·小时电量应添加YB-300B的数量例于下表:
镍磷合金成分 YB-300B添加量(毫升)
Ni–1 ~ 2%P 72–144 ml Ni–3 ~ 4%P 216–288 ml Ni–5 ~ 6%P 360–432 ml Ni–7 ~ 8%P 504–576 ml Ni–9 ~ 10%P 648–720 ml Ni–10~ 11%P 720–792 ml
3 、阴极电流密度的控制
阴极电流密度的选择取决于镀件的形状、面积、阴极和阳极之间的相对位置以及镀层的厚度。总的原则是在保证镀层质量的条件下采用较大的电流密度。
五、注意事项说明
YB-300A开槽剂是在生产过程中已经经过专门处理的,一般用户在开槽时候比较容易控制了,但如果操作过程不严格按照工艺操作规范操作的话,电镀液的稳定性仍然得不到根本长期保证,而且镀液的稳定性一旦遭到破坏(镀液中的次磷酸根被镍阳极过度氧化转变为亚磷酸根),镀液的稳定性就很难再得到恢复,唯一的办法只有用化学沉淀法将亚磷酸镍从镀液中除去,其结果是损失掉相当一部分原料。下面就工艺规范做进一步的论述,请用户注意工艺操作。所配置的电镀槽体积越大槽液稳定性越好。
1、 镀液PH值的控制说明
镀液PH值的严格准确控制对此项工艺来说十分重要,镀液PH值如果低于2.0那么镀液的稳定性就会很快遭到破坏,而且差距越大破坏速度越快。实验证明,如在PH=1.5—1.6下电镀1小时后再将镀液PH值调高到2.0以上,再在原先的阴极电流密度下电镀,其得到的不再是良好的NI-P合金镀层,所得到的镀层轻则开裂,重则夹带褐绿色电解质。其结果是此电镀液再也无法在正常电镀条件下进行电镀操作。多数其他电镀工艺(如电镀锌等)在规范确定的PH操作范围外进行电镀,其结果只是得不到质量合格的镀层,但不会影响电镀液的性能,所以对生产影响不大,而对于电镀NI-P合金工艺来说,其造成的损失则要大的多。
镀液的PH值控制得高虽不会影响镀液的化学稳定性,但镀液的PH值控制得越高,阴极极限电流密度(获得合格镀层条件下允许施加的最大电流密度)越小,镀层的沉积速度也相当越小。因此工艺范围规定PH值要严格控制在2.0—2.6的范围内(建议使用经核准过的电子酸度计测量PH值)。
在电镀过程中,镀液的PH值是不断上升的,用盐酸调整PH值,控制在2.0—2.6的范围内。为了便于用户的操作控制,现提供我们的实验数据:盐酸的添加量为0.9—1.0毫升/安培小时。拟订通过电镀槽的电流为100安培,每小时应添加90—100毫升盐酸(含量为35%),电镀液的PH值基本保持恒定。这里所提供的仅是参考数据,但误差不会太大,至于添加盐酸调节PH是其保持在2.0—2.6的范围内的间隔时间要根据电流强度与镀液体积之比(安培/升),比值愈大,添加盐酸调节PH值的间隔时间愈短。
2、 空气搅拌的说明
要求采用强烈空气搅拌,要使电镀液在整个工件表面快速流动。阴极极限电流密度的大小在很大程度上取决于空气搅拌的状况。如空气搅拌不剧烈或电镀工件某处搅拌不剧烈,在采用较大阴极电流密度的情况下,工件的高电流密度处或搅拌不剧烈处的镀层就会发生开裂或过烧现象。
3、 YB-300B补加剂的添加说明
每通过1000安培小时电量需要添加YB-300B的数量请严格按照第四大点中的2小点表方法补加。需要补充的是YB-300B的添加按照少加多加的原则(少量次多),如果一次大量添加不仅会造成镍磷(NI-P)合金镀层中磷(P)含量的大幅波动,甚至破坏镍磷(NI-P)合金镀液的稳定性。一般YB-300B添加的适宜间隔时间为数小时/次。
4、 电镀镍磷(NI-P)合金沉积速度的说明
在1.0安培/平方分米阴极电流密度下,高磷镍磷(NI-P)合金的沉积速度为12微米/小时,中磷镍磷(NI-P)合金的沉积速度为10-11微米/小时,低磷镍磷(NI-P)合金的沉积速度为7-10微米/小时。在多数情况下,阴极电流密度可采用2.0—2.5安培/平方分米,其相应沉积速度在20-30微米/小时范围内。
5、 阳极保护:镍阳极必须外包耐酸织物制成的阳极袋,以防阳极泥造成镀层表面严重毛刺。
六、包装运输与储存
25kg加强塑料桶包装,储存于阴凉通风干燥处一年,按一般化学品运输即可。 |