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电镀添加剂速出光高整平代镍的镍铁合金电镀工艺

2020-12-01 18:25:10

电镀添加剂速出光高整平代镍的镍铁合金电镀工艺
一般装饰电镀主要追求美观的表面镀层外观,尤其是装饰性的镍铬电镀。这些只追求外观的装饰性电镀产品对盐雾要求不高,如办公用品的桌椅,伞杆、低档自行车、电瓶车手把、钢圈等。为此许多装饰性电镀企业希望能采用较小的成本,简单直接获取外观。近年来快出光镍工艺被广泛使用。快出光镍工艺一般为除油除锈后稀酸活化后镀5-8分钟快速出光镍再镀0.5到1分钟左右镍封,最后套铬即可。该工艺的关键是使用镍光亮剂达到光亮效果。该工艺适用于圆形自动化生产线的生产,具有工艺简单、投资少、产量大的特点。而快速出光镍光亮剂的出现得益于近年来国内外各类新型镀镍中间体的产生。然而,铁零件,尤其是管状铁零件的镀镍工艺存在着抗铁离子能力差、产品表面易出现毛刺、固溶处理周期短等缺点。


电镀添加剂

镍铁合金电镀工艺产生20世纪七十年代初,为美国乐思公司所开发。我国于七十年代末、八十年代初成功开发镍铁合金电镀工艺。当时我国的镍铁合金添加剂体系,主要是采用丁炔二醇和环氧丙烷或环氧氯丙烷反应物781,791为光亮剂,糖精为柔软剂,葡萄糖酸钠、柠檬酸钠,抗坏血酸等作为络合剂。1989年厦门大学陈秉彝、姚士冰、杨方祖等人开发了XNF-1和XNF-2新型高整平全光亮镍铁合金光亮剂[1]。1992年杭州东方表面技术有限公司推出了F-1镍铁合金添加剂体系,并在上海惠民电镀厂使用。1999年暨南大学化学系郑婵卿,覃百花,李荆等人开发有JX-1镍铁合金光亮剂[2]。现在镍铁合金电镀工艺成熟,市场上有着较广泛的应用。

镍铁合金电镀工艺优点:镀层含铁5-30%,比纯镍镀层可大大降低电镀成本;同时,铁离子(亚铁离子)是镍铁合金电镀过程中必不可少的成分,而不是镀镍溶液中的有害物质,所以维护比镀镍简单。镍铁合金电镀工艺早期到现在主要用于管状件电镀,添加剂体系性能基本都比较柔和,不象现在市场上快速出光镍光亮剂出光速度那么快、整平性那么好。这样,镀镍铁合金的零件要想达到快速把镀镍铁合金的零件照出来的效果,会被镀的时间更长,时间更晚,削弱了镍铁合金的成本优势。为此快出光高整平镍铁合金添加剂体系开发显得迫切了。为此杭州东方表面技术有限公司于2009年着力开发快出光高整平镍铁合金添加剂。

2.工艺的开发

镍铁合金镀液采用二价铁离子为了防止两价铁氧化,镍铁合金工艺pH控制在3.5以内,为3.0-3.5。而镀镍工艺pH控制在3.8-4.8,pH值过低,出光、整平的都会受影响。而现镍铁工艺光亮剂基本和镀镍光亮剂类同,如镍铁合金早期的光亮剂781、791原也为是镀镍光亮剂。所以现有镍铁光亮剂在pH3.5以内正常使用很难达快速出光效果。为了达到快速发光的效果,使用了大量的添加剂,正如袁世普在《关于几种多层电镀工艺的探讨》一文中所说,“由于其pH值必须达到3.5以下,所以光亮剂的用量和消耗量较大,一般不能使用第四代光亮镍光亮剂,只能使用第三代长效be光亮剂,同时必须添加一种对Fe2+有配位作用,对Fe3+有还原作用的稳定剂,所以总成本不低。[3]”

因此,只有开发出真正的镍铁专用添加剂,才能实现镍铁添加剂发光快、流平性高、消耗低、成本低的要求。通过实验,我们选用部分第4代镀镍中间体和其它有机中间体配合,开发了新型F-2镍铁合金添加剂体系,该镍铁合金电镀工艺添加剂用量类似快出光镀镍添加剂,整平、出光、走位效果优于快出光镀镍添加剂。但添加剂的价格比快光镀镍添加剂低,镍铁节镍的成本远低于镀镍,一般是镀镍成本的85-80%。在表观质量和成本优于镀镍工艺情况下,浙江许多制椅配件电镀企业从快速出光直上镍改成镍铁合金电镀工艺。


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