PDF《AlSiMg 合金化学镀镍的研究》

3 - 行研究: 选择

4 个因素,A:NH4HF2 的用量;

B:pH 值的范围;

C:温度的范围;

D:络 合剂的用量.每个因素取

3 个水平,不考虑因素之间的交互作用,利用 L9(34 )正交表, 表头如表

1 所示. 表1正交实验因素和水平表 Table

1 Factors and levels of the orthogonal experiments 1)NH4HF2 的用量对化学镀镍的影响 镀液中的 NH4HF2 起加速剂作用,但其用量要控制,含量过高反而会降低沉积速度,F- 过高时会使镀液产生沉淀,F- 浓度严重超标时会导致镀液的分解.镀速过高会导致镀层的组 织致密性降低,适中的镀速有利于提高镀层致密性,进而提高镀层的耐腐蚀性能,正交实验 表明:当NH4HF2 的用量为 20g/L 时,得到的镀层耐蚀性最好. 2)镀液 pH 值的影响 在一定的 pH 值下,随着温度的增加,沉积速率增加,镀层单位面积上的腐蚀点数目减 少,其镀层的耐蚀性提高;

正交实验发现,在实验选定的 pH 值范围内,随着 pH 值的升高 镀层性能变好.当pH7.5 时,沉积层表面暗黑、疏松,无实用价值.当pH 值为 6.5 时效果最佳. 3)施镀温度的影响 温度是影响化学反应动力学的重要参数, 因此化学镀镍中温度的控制是很重要的. 温度 高、镀速快,镀层中磷含量下降,因而也会影响镀层性能,同时镀层的应力和空隙率也会增 加,这样就降低其耐蚀性能.温度低、镀速慢,沉积的镀层致密,但长时间得不到符合要求 的镀层厚度.也会影响到镀层的性能.正交实验表明,温度为 90℃时,镀液处于近沸腾状 态,难于操作,污染环境,并且镀液蒸发损失严重影响镀液的稳定性.在实验中发现温度过 高或过低,所获得的沉积层灰暗、附着力差,当温度为 85℃时,镀层性能最好. 4)络合剂用量对化学镀镍的影响 在实验选定的络合剂用量范围内,随着用量的增加,实验指标呈先减小后增大的趋势, 取5g/L 时镀层的耐蚀性能和沉积速度都比较理想. 由正交实验得出了化学镀镍的最佳的配方几工艺条件为:NH4HF2:20 g/L;

pH 值=6.5;

温度 85℃;

络合剂 5g/L.将试样置于镀液中施镀 1.5~2 小时. 2.3.3 AlSiMg合金基体上电镀铜后化学镀镍 工艺流程: 验收零件→除油→热水洗→流水洗→盐酸弱腐蚀→流水洗→氰化除油→回收 →氰化镀黄铜→回收→卸挂→冷水洗→铬酸出光→流水洗→钝化→流水洗→压缩空气吹干 →高温除氢. 2)电镀铜镀液的工艺配方: CuCN:20~50g/L、Zn(CN)2:10~25g/L、NaCN(游离):20~40g/L、Na2CO3・10H2O: 0~100g/L、电流:0.1~2A/dm2 、温度:20~50℃. 经本工艺在 AlSiMg 合金基体上电镀铜的形貌和如图 1. 因素 水平 A NH4HF2 B pH 值C温度 D 络合剂 (1) 10g/L 5.5 80℃ 5g/L (2) 15g/L 6.0 85℃

10 g/L (3)

20 g/L 6.5 90℃

15 g/L http://www.paper.edu.cn -

4 - 图1AlSiMg 合金基体上电镀铜的表面(a)和截面(b)形貌 Fig.1 Surface(a)and cross section morphology (b)of electroplating Cu on AlSiMg alloy 可以看到经过电镀,在AlSiMg 合金基体表面上得到均匀平滑的镀层,镀层与基体结合 紧,电镀层厚度达 60?m 左右. 3)化学镀镍:按AlSiMg 合金基体直接化学镀镍所确定的工艺条件进行. 3.实验结果及分析 3.1 镀镍层的表面形貌观察 图2AlSiMg 合金直接化学镀镍镀层的表面(a)和截面(b)形貌 Fig.2 Surface(a)and cross section morphology (b)of directly electroless Ni plating on AlSiMg alloy 图3AlSiMg 合金预先电镀铜后化学镀镍镀层的表面和截........