1号配方溶液的配制方法如下： 在容器中用60～70℃热蒸馏水溶解柠檬酸钠和醋酸，在另一个容器中用热蒸馏水溶解硫酸镍，溶解后在不断搅拌下注入前述溶液中，所得的混合液过滤入槽。进行化学镀时，先把预先溶解好并经过滤的次磷酸钠溶液加入槽内，搅拌均匀后加入蒸馏水至所需体积，{zh1}用10％的稀硫酸或氢氧化钠溶液调整pH值至规定范围上限值。 2、3、4、5号配方的溶液可参照上述方法配制。 但配方3、4中的乳酸溶液要预先用碳酸氢钠溶液中和至pH值为4.6左右，然后才可与其他组分混合。 碱性化学镀镍溶液的组成和工艺条件见下表4-26。
配方1、5适用于塑料制品金属化底层，一般镀10分钟左右即可。配方5加入三乙醇胺，除有络合作用外，还能调整pH值，使镀液能在低温下仍有较高的沉积速度。在补加镍盐时，必须先用三乙醇胺与之络合后再加入镀槽，否则会产生沉淀。配制时，硫酸镍与次磷酸钠或焦磷酸钠的比例应大致控制在1：2，这样可以保证镍呈络合态。 配方2适用于铝及铝合金上化学镀镍。 配方4可在较宽的浓度范围内工作，其pH值{zh0}大于10，否则焦磷酸镍络合物将发生分解。补加硫酸镍时，也应先溶解于氨水中后再加入镀槽。 4.化学镀镍溶液的组成和工艺条件的影响 <1>镍盐浓度对沉积速度的影响 ①在酸性化学镀镍液中镍离子浓度增加，可以提高镍的沉积速度。特别是当镍盐浓度在10g／L以下时，增加镍盐浓度，镍的沉积速度加快。例如，当镀液中含次磷酸钠20g／L、醋酸钠20g／L、温度为82～84℃、pH＝5．5时，镍盐浓度从5g／L至60g／L变化时，对沉积速度的影响见表4-27： 当镍盐浓度达到30g／L时，继续提高浓度，则镀层的沉积速度不再增加，甚至下降。镍盐浓度过高时，会导致镀液的稳定性下降，并易出现粗糙镀层。 ②在碱性化学镀镍液中，镍盐的浓度在20g／L以下时，提高镍盐浓度使化学沉积速度有明显的提高；但当镍盐的浓度高于25g／L以上时，虽继续提高镍盐含量，其沉积速度趋于稳定。 <3>络合剂的影响 加入，在酸性化学镀镍液中是为防止亚磷酸镍沉淀；而在碱性化学镀镍液中则是为防止氢氧化镍沉淀，以增加镀液的稳定性，控制沉积速度和改善镀层的外观。 酸性化学镀镍液中常用的络合剂有氨基乙酸、乳酸、丁二酸、苹果酸、硼酸、水杨酸、柠檬酸、醋酸等。碱性化学镀镍液中常用的络合剂有焦磷酸钠、氯化铵、醋酸铵等。 络合剂的另一重要作用是提高镀液中亚磷酸镍的沉淀点。随着化学镀的进行，亚磷酸根的增加很快就达到亚磷酸镍的沉淀点而出现沉淀，使镀液不能正常使用。加入络合剂后，由于大部分镍离子与络合剂结合成络离子，不易与亚磷酸根离子反应生成亚磷酸镍沉淀，沉淀点得到提高，促使镀液稳定。 络合剂还能提高镀液的工作pH值。如不加络合剂，要使镀液能有足够高的亚磷酸镍的沉淀点，必须使其pH值降至3以下，可是在这种pH值下操作不可能沉积出镀层。 <4>的影响 为了提高酸性化学镀镍液的稳定性，可以加入极微量的抑制剂。例如，加入1～5mg／L的硫代硫酸盐、1～2mg／L的铅离子或1～5mg／L的亚锡离子，能抑制化学镀镍液中固体微粒的催化活性 (如亚磷酸镍的微小活性核子)，以防止镀液的自然分解。 由于抑制剂均属催化毒剂，使用时要极为小心，不能加入过量，否则会对镀速有明显影响，甚至不起镀。 <5>pH值的影响 溶液的pH值对化学镀镍过程的影响如下： ①酸性化学镀镍溶液的pH值增大能使镀层沉积速度加快。当pH值小于3时，沉积速度极慢，实际上反应已不进行。但为了提高沉积速度而过分提高pH值也是不适当的，因为会使溶液中亚磷酸镍的溶解度降低，溶液容易混浊，导致溶液自然分解，缩短溶液的使用寿命。同时，当溶液混浊时，容易造成镀件向上部位或凹槽的镀层粗糙。当溶液的pH值大于6时，次磷酸盐氧化为亚磷酸，催化反应转化为自发性的反应(即不需在催化条件下进行)，这时溶液会很快失效。因此，酸性化学镀镍溶液维持在一定pH值范围内是很重要的，一般控制在4．0～5．0较为合适。 在使用过程中，溶液的pH值会逐步降低，因此，必须经常测定，用稀氢氧化钠溶液或氨水来调整。一般新配制的溶液pH值掌握在配方规定范围的上限，用旧了的溶液，由于亚磷酸盐的积聚量较大，为避免沉淀物析出，可掌握在配方规定范围的下限。但用控制pH值来避免亚磷酸盐沉淀的产生也有一定限度，当亚磷酸盐积聚量超过130g／L时，溶液就很难继续使用。 当pH值增大时，所得镀层中的含磷量会相应降低，同时会降低次磷酸盐还原剂的利用率，此时部分还原剂消耗于析氢。 ②碱性化学镀镍液的沉积速度受pH值的影响不大。为使 pH值维持在工艺规定范围内，用添加氨水来补充蒸发了的氨和中和沉积反应时所产生的酸。 <6>温度的影响 温度对沉积速度影响很大，温度愈高，沉积速度愈快。例如，酸性镀液温度低于60℃(pH=4—5)时反应极慢，甚至不发生沉积；而在80℃上升到90℃，镍的沉积速度上升60％左右；温度再上升10℃，沉积速度又可提高30％～40％。但必须注意，温度大于95℃时，将大大降低溶液的稳定性，特别是当加热不均匀、pH值偏高 (指酸性液)时，很易导致溶液严重的自然分解。因此，镀液温度一般控制在85～90℃较合适。为防止局部过热，镀槽宜采用蒸气夹套加热。 此外，在施镀过程中温度要严格控制，不使发生大幅度变化，{zh0}维持溶液的工作温度变化在土2℃内，因为沉积层中的磷含量会随温度而变化。若施镀过程中温度波动过大，会发生片状镀层，镀层质量不好并影响镀层结合力。 碱性化学镀镍液允许在室温或略高于室温下施镀。这种情况通常是用于活化过的非金属材料(如塑料)表面上施镀，得一薄镍层后，再用电镀法加厚镀层。 <7>在不同基体材料上施镀 化学镀镍可以直接沉积在具有催化作用的金属材料上(如镍、钴、钯、铑)和电位比镍为负的金属材料上(如铁、铝、镁、铍、钛)。后一类金属是靠溶液中的化学置换作用，使在其表面上产生接触镍，因镍自身是催化剂，从而使沉积过程能继续进行下去。 对无催化作用且电位较镍为正的金属材料(如铜、黄铜、银等)，可以用引发起镀法，即用清洁的铁丝或铝丝接触镀件表面，使成短路电池，此时被镀件作为阴极，表面首先沉积出镍层，使化学镀镍反应得以进行下去；亦可瞬时地通以直流电流作为引镀。另一法是将被镀件先在酸性氯化钯稀溶液中短时间浸泡(例如在0.1g／L PdCl2和0．2g／L HCl溶液中浸20秒钟)，经彻底漂洗后再进行化学镀镍。 在非金属上化学镀镍，其表面需先经特殊的化学活化处理(一般是利用钯的成核作用)。 |
