珍珠镍电镀新工艺及其阴极过程初探

发布时间：2018-01-14 09:00

  本文关键词：珍珠镍电镀新工艺及其阴极过程初探　出处：《广东工业大学》2016年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：珍珠镍电镀是一种装饰性电镀工艺,不同于光亮镍表面光亮,耀眼,珍珠镍哑中带微光,色泽柔和,可避免某些场合光线对视线的干扰,其镀层晶粒细致,耐腐蚀性强,触感滑腻,且可通过控制工艺生产出细沙、中沙、粗沙等不同风格的珍珠镍外观,多用于照相机,医学检验仪器,箱包拉链,眼镜框架等。国内珍珠镍工艺不如国外成熟,且品种单一,因此,本文在查阅大量国内外有关资料的基础上尝试开发珍珠镍电镀新的工艺,对本研究内容及结果总结如下：(1) 结合赫尔槽试验与方槽试验对大量可能添加剂进行了筛选比较。优选了BSI、BBI做为柔软剂,两者均能使镀层结晶细致,镀层沙感饱满,起沙电流密度范围宽；优选了MA-80做为润湿剂,其特点为润湿性强,稳定性好,泡沫少；TB(一种聚醚类物质)做为沙剂,该物质具有很宽的起沙电流密度范围,为0.2-10 A/dm-2,所得镀层表面凹坑分布均匀,大小均一,凹坑直径约为4.66μm;优选的稳定剂为PVA-124,该物质对镀液中乳粒有一定的稳定作用,且不影响镀层外观；镀液基础组分与工艺条件对珍珠镍镀层外观与起沙电流密度范围均有一定影响,获得的合适的珍珠镍电镀配方与工艺条件为：NiSO4·6H2O 400-500g/L、NiCl2·6H2O 20-40g/L H3BO340g/L、柔软剂BSI 8-32mL/L、润湿剂MA-800.8-2.0mL/L、沙剂TB 2.4-3.2mL/L.稳定剂PVA-1240.8-2.4mL/L、温度50-60℃、pH 3.5-4.5、阴极电流0.2-10 A/dm2。(2)采用正交试验分别对镀液配方(NiSO4·6H2O浓度、BSI浓度、TB浓度、PVA-124浓度)和工艺条件(镀液温度、pH、搅拌速率、电镀时间、电流密度)进行了优化研究,结果表明,对起沙电流密度范围,BSI浓度与TB浓度都有显著影响,对镀层外观,BSI浓度、TB浓度及搅拌速率都有显著影响,得到的最佳镀液配方与工艺条件为：NiSO4·6H2O 400g/L, NiCl2·6H2O 35 g/L, H3BO3 40g/L,柔软剂BSI 24 mL/L,润湿剂MA-801 mL/L,沙剂TB 5.6 mL/L,稳定剂PVA-124 2.4 mL/L,温度55℃,pH 4.0,搅拌速率4次/s,电流密度6 A/dm2,电镀时间5 min。(3)在最优珍珠镍电镀工艺下,通过单因素试验研究了各添加剂对镀层表面形貌的影响,结果表明,柔软剂使得镀层晶粒细化并辅助沙剂在镀层表面形成凹坑;润湿剂的加入大大消除镀层麻点、针孔；沙剂TB浓度的增大,会使镀层表面凹坑密度与直径越来越大,沙剂TB浓度超过7.2mL/L时,将导致镀层表面形成个别大凹坑,外观表现为亮点、黑点；稳定剂PVA-124浓度过高,会使镀层表面凹坑密度与直径变小,镀液稳定性增强,但镀层沙感变淡,起沙变慢。(4)通过与某公司市售光亮镍工艺对比,表征了本珍珠镍电镀工艺的镀层与镀液性能。耐腐蚀性测试表明,珍珠镍镀层的耐腐蚀性能比光亮镍强；结合力测试表明,珍珠镍镀层与基体的结合力良好；硬度测试表明,珍珠镍镀层硬度(452HV)比光亮镍镀层硬度(476HV)略低；镀液分散能力测试表明,珍珠镍镀液分散能力(-9.30%)与光亮镍镀液分散能力(-8.95%)相近；镀液稳定性测试表明,镀液连续生产7h左右即出现亮点、黑点,镀液稳定性不强,需进一步提高镀液稳定性。(5)阴极极化曲线测试表明,柔软剂、润湿剂、沙剂、稳定剂均会抑制镍离子的沉积,增大镍电沉积的阴极极化。柔软剂的加入可以使得镍离子的析出电位负移,能明显细化镀层晶粒,提高镀液分散能力；润湿剂抑制阴极析氢电流明显,能减少镀层针孔,提高电流效率；沙剂、稳定剂在一定程度上能促进阴极极化；四种添加剂联合加入镀液能显著增大阴极极化,各添加剂表现为协同增大阴极极化的作用。
[Abstract]:The present invention relates to a kind of decorative electroplating process , which is different from bright nickel surface bright , bright , pearl and nickel matte with micro - light and soft color , and can avoid the interference of light to line of sight in certain occasions . NiCl2 路 6H2O 20 - 40g / L H3BO340g / L , softening agent BSI 8 - 32mL / L , wetting agent MA - 800.8 - 2.0mL / L , sand agent TB 2.4 - 3.2 mL / L , stabilizer PVA - 1240 . 8 - 2.4 mL / L , temperature 50 - 60 鈩，

本文编号：1422885