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化学镀镍新配方的开发及其废液的处理与回收再生硕士论文

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1、西北大学硕士学位论文化学镀镍新配方的开发及其废液的处理与回收再生姓名：范峥申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：高新20090401摘要化学镀镍(称为一种新型表面保护和表面强化手段，近年来在国内外得到了越来越多的重视和关注。化学镀镍主要利用金属盐和还原剂在同一溶液中进行自催化氧化还原反应，从而在镀件表面沉积出非晶态镍磷合金。化学镀镍技术自1944年由美国国家标准局的A过60多年的发展已日趋成熟。由于化学镀镍的不断推广和市场需求的不断扩大，化学镀镍工业的发展十分迅速。因为化学镀镍具有设备简单、操作方便、工艺灵活、镀层均匀、硬度高、耐磨、致密无孔和耐腐蚀性好等独特优点，所以它被广泛地应用于石油化工、机械加工、电子能源、汽车制造和航天航空等诸多高科技领域，是目前发展速度最快的表面处理工艺之一。本研究开发出了一种化学镀镍新配方，并首次利用响应面法(称的究表明，在主盐硫酸镍30L，复合络合剂中有机酸L、15，缓冲剂醋酸钠2009L、加速剂丙酸80和镀液温度85。择还原剂次磷酸钠3039L，稳定剂醋酸铅302和镀液5可以使得镀层沉积速率高达2027 h1，该结果普遍优于国内同类水平。为了解决

2、现有企业施镀过程中镀镍废液造成的各种环境污染等问题，寻求一种既能充分利用资源、又能降低工业生产成本，消除镍、磷污染的有效方法，本研究针对企业生产实际情况，对该企业现有化学镀镍废水处理技术进行了深入的探索和研究，并最终利用响应面法优化得到了处理和回收废液的最佳操作条件。研究表明，当选择反应温度67、反应02，反应时间11离子去除率可达9998，处理后的废液中残余镍离子浓度仅为O5145，远低于国标要求的10。同时，当选择氯化钙603L，过氧化氢165，反应温度75时，处理后的废液中总磷去除率亦可达到9998以上，完全可以满足达标排放。关键词：化学镀镍，响应面法，新配方，处理回收 l a i I i P I at i a of N at in he N in to in of N 944 0 of N of N t is in of as NEN is to be of he a N of N SM he an 027h039L 02 5 pH 09L 0 D 50 of 009L 0 5。C he he do an inof fiom of SM in to by N in to of

3、of ne 998702 pH 1h he of N 5 1 45 B of in N 998ey N。 ang 存、使用学位论文的规定。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版。本人允许论文被查阅和借阅。本人授权西北大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所等机构将本学位论文收录到中国学位论文全文数据库或其它相关数据库。保密论文待解密后适用本声明。学位论文作者签名：艺遮指导教师签名：! o(7年多月尹日帕，年6月，呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，本论文不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得西北大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：范曲20。?年石月罗日西北大学硕士学位论文11研究背景第一章绪论化学镀又称为无电解镀、自催化镀，是指通过溶液中适当的还原剂使金属离子在

4、金属表面的自催化作用下进行还原的金属沉积过程【11。化学镀的发展史主要就是化学镀镍的发展史。早在1844年，A后相继还有一些报道，但都没有实用价值。而美国国家标准局的A此他们被认为是这项技术真正的奠基者【21。后来，原剂、络合剂的性质和作用，成为化学镀镍的理论基础。1955年在美国通用运输公司建成了第一条试生产线，用化学镀镍镀覆运输苛性碱贮槽内壁，开始了化学镀镍的工程应用【3】。但由于成本高、镀液寿命短且含有某些有毒物质，化学镀镍技术的应用受到限制。到了20世纪70年代，科学技术的发展和工业的进步极大地促进了化学镀镍的研究、开发和应用。化学镀镍技术在工艺、配方、监控、维护和废液处理等方面都获得了迅速的发展。20世纪80年代后，化学镀镍有了很大的突破，一方面开发了耐蚀性较好的高磷非晶结构镀层，另一方面初步解决了化学镀镍中长期存在的一些问题，如镀液寿命、稳定性等，同时基本实现了镀液的自动控制，使连续化的大型生产有了可能，化学镀镍的应用范围和规模进一步扩大。与传统的电镀相比，化学镀具有十分显著的优势【4】。第一，化学镀的镀层厚度非常均匀，化学镀液的分散力接近100，无明显的边缘效应，特别适合形状复杂工件、腔体件、深孔件、盲孔件、管件内壁等的表面施镀。而这对于电镀来说，因其受电力线分布不均匀的限制是很难做到的。由于化学镀的镀层厚度均匀且易于控制，表面光洁平整，一般不需要镀后加工，适宜于进行选择性施镀

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