氨基磺酸盐电镀镍铁合金.docx

本文格式为Word版，下载可任意编辑氨基磺酸盐电镀镍铁合金 氨基磺酸盐电镀镍铁合金 现代电镀网5月10日讯： (1)氨基磺酸盐镍铁合金镀液成分及工作条件[50] 氨基磺酸镍[Ni(NH2SOa)2·4H20] 280～350g／L 氯化亚铁(FeCl2·4H20) 硼酸(H3B03) 971添加剂 稳定剂Vc pH值 温度 电流密度Dk 4～6g／L 35g／L 2．O～3．5g／L l～1．5g／L 3．3～3．8 55～65℃ 2．5～4A／dm2 本配方为获得最低内应力优选出的最正确工艺条件和镀液组成 (2)氨基磺酸镍浓度对内应力的影响 氯化亚铁浓度为5g／L，镍铁合金沉积层内应力δ与氨基磺酸镍浓度C1之间的关系曲线见图1[50] 图δ与Cl之间的关系曲线 由图1可见：随着电解液中氨基磺酸镍浓度C1的增加，合金沉积层的拉应力逐步裁减，浓度在280～350g／L时沉积层内应力最小 (3)氯化亚铁浓度对内应力的影响 氨基磺酸镍保持300g／L，合金沉积层内应力与氯化亚铁浓度C2之间的关系曲线见图2[50]。

图2δ与C2之间的关系曲线 由图2可见：随着氯化亚铁浓度的增加，沉积层的压应力逐步减小，其浓度在4～6g／L时沉积层的内应力口最小 (4)阴极电流密度JK对内厦力的影响 在氨基磺酸镍浓度为300g／L，氯化亚铁浓度为5g／L，温度为60℃条件下，合金沉积层内应力δ与阴极电流密度Jk的关系曲线见图2[50] 由图3可见：当电流密度Jk较低时，沉积层产生压应力，随着阴极电流密度的增加，沉积层的压应力δ逐步变小，当Jk超过4A／dm2之后，合金沉积层展现拉应力，随Jk的增加，δ也随之增大当阴极电流密度在2．5～4A／dm2时可获得较低内应力的镍铁合金沉积层 图3δ与Jk之间的关系曲线 (5)电解液温度对内应力的影响 电解液温度口与合金沉积层内应力盯的关系曲线见图4[50]由图4可见：随着电解液温度的升高，合金镀层的拉应力逐步减小，以60℃最小 图4δ与θ之间的关系曲线 (6)电解液pH值对内应力的影响 电解液pH值与内应力的关系见表1 表1电解液pH值与内应力δ的关系 pH值 3.0 3.3 3.5 3.8 4.0 4.5 5.0 o|MPa 20 5 2 3 10 23 42 由表l可见：当pH值维持在3．3～3．8时沉积层的内应力δ最小。

(7)971添加剂对内应力的影响 氨基磺酸镍300g／L、氯化亚铁5g／L的电解液中只能获得暗色的合金沉积层971添加剂属于初级光亮剂，使沉积层晶粒细化，产生压应力内应力δ与971添加剂浓度C971之间的关系曲线见图5[50] 图5δ与c971之间的关系曲线 由5图可见：当电解液中不含971添加剂时，沉积层拉应力为30MPa，随着971添加剂含量的增加，沉积层拉应力逐步减小，结果完全变为压应力当971添加剂含量2．5mL／L时可使内应力趋于零，最正确含量为2～3．5mL／L (8)稳定剂Vc对内应力的影响 电解液中稳定剂Vc含量与内应力仃的关系见表2[50] 表2稳定剂Vc含量与内应力疗的关系 添加剂Vc／(g／L) 0.5 1．O l.5 2.0 2.5 3.0 内应力δ/MPa 22 3 2 11 20 35 由表2可见：当稳定剂Vc含量为1～1．5g／L时沉积层内应力最小当Vc含量不大于0.5g／L时电解液不稳定，Fe2+易氧化成Fe3+，若Vc过高，镀层压应力增大，孔隙率增大。

(9)镀层铁含量与镀液中氯化亚铁含量的关系①镀液组成和工艺条件 氨基磺酸镍[Ni(NH2·S03)2·4H20] 0.9mol／L(300g／L)； 氯化亚铁(FeCl2·4H20) 硼酸(H3B03) 糖精(应力去除剂) Ve稳定剂(抗坏血酸) 柠檬酸钠 温度 Dk 0．025mol／L(5g／L)； 0．6mol／L(37g／L)； 5g／L； 2g／L； 20g／L； 52～60℃； 2～lOA／dm2 镀液配好放置3～5天举行配位熟化[51] ②镀液中氯化亚铁含量与镀层中铁含量的关系 见图6[51]沉积温度55℃，Dk=4A／dm2 由图6可见：镀层中铁含量随镀液中氯化亚铁含量的增加而增加，氯化亚铁含量超过l0g／L后，镀层变脆 图6镀层铁含量与镀液中FeCl2·4H20含量的关系 (10)阴极电流密度对镀层铁含量的影响 沉积温度55℃，氯化亚铁含量l0g／L 阴极电流密度对铁含量的影响见图7[51] 图7阴极电流密度对镀层铁含量的影响 由图7可见：阴极电流密度的增大，镀层的Fe含量逐步减小，在电流密度较大时更为明显，这是奇怪共沉积的结果。

(11)镍铁合金的耐蚀性 ①试片的制取 为了制止基体金属对镀层极化行为的影响，将镀层由不锈钢基体上剥离下来，试样举行测试 ②含铁5％(质量分数) 左右的镍铁合金的耐蚀性 a．Ni-5．3Fe合金在0．5mol／L硫酸溶液[相当于5％(质量分数)]中的极化曲线(25℃)见图9[51] 图9 Ni-5.3Fe合金在0.5mol／L H2S04溶液中的极化曲线(25℃) 由图9可见：Ni-53Fe合金具有较小的钝化电流(1．O0μA／cm2)和较宽的钝化区，含铁5％(质量分数)左右的镍铁合金在5％硫酸溶液中有较好的耐蚀性 b．Ni-5.8Fe合金在lmol／L盐酸[相当于3.7％(质量分数)]溶液中镀层的极化曲线(25℃)见图10[51] 图10 Ni-5.8Fe合金在lmol／L盐酸溶液中的极化曲线(25℃) 由图10可见：含铁量5％(质量分数)左右的镍铁合金，在3．7％(质量分数)盐酸，较严苛的环境中也呈现较小的钝化电流(1．O～1．5μA／dm2)和较宽的钝化区域 ③Ni5Fe合金的耐蚀性布局合金相图可以看出：含铁5％(质量分数)左右的镍铁合金是7相固溶体，具有较高的化学活性，因此其极化行为与金属铁完全不同的理由理应是其布局造成。

经X射线及透射电镜分析，镀层为纳米晶布局，因此，镀层具有较好的耐蚀性 — 6 —。