电镀镍是保护钢、黄铜等基本金属不受腐蚀的重要电沉积工艺。作为一种明亮的镀层,镍通常与铬结合,是最有效的电镀涂层,在腐蚀性环境中保持长时间的装饰性外观。镍电沉积作为一种非装饰性功能板在工程应用中也很受欢迎。
用于装饰用途的电镀光亮镍与非装饰镍镀层有明显的不同。高含硫量(>0.05%)的光亮镀层降低了其延展性和耐腐蚀性。光亮沉积物通常是通过添加有机硫增亮系统的瓦茨配方(见下文)沉积的。功能镀层通常是在不添加光亮剂的瓦槽中沉积的(通常称为瓦不光亮剂)或从磺胺酸镍化学物中沉积的(见下文)。
镍镀层的亮度是由有机硫化合物引起的,这些化合物在阴极表面分解形成非常小的硫化镍颗粒,使阴极表面(镀层部分)的镀层的晶粒尺寸至少细化两个数量级。光亮剂添加到镀槽的选择对镀层的延展性、内应力、导电性和耐腐蚀性都有负面影响。受拉应力作用的镍涂层降低了钢的疲劳强度。随着增亮系统中硫或其他杂质的增加,镍镀层的耐蚀性、延展性和导电性降低。上述特征的变化是一个相当复杂的课题,主要依赖于浴化学,但在较小程度上也依赖于该化学的操作参数。下面的图表将提供从三种传统化学体系沉积镍的一般趋势/性能:瓦茨非光亮剂、瓦茨光亮剂(有有机增白剂的瓦茨)和磺胺酸盐。
电阻率 | |
类型的浴 | 电阻率,microhm-cm |
美国瓦茨,有机光亮剂 | 10.00 |
氨基磺酸盐 | 8.60 |
美国瓦茨 | 7.76 |
延性 | |
类型的浴 | 延伸率% |
美国瓦茨,有机光亮剂 | 4-5 |
氨基磺酸盐 | 20 - 30 |
美国瓦茨 | 5 - 30 |
内部沉积拉应力 | ||
类型的浴 | 压力,ψ | |
Avg。 | 范围 | |
美国瓦茨,有机光亮剂 | 30,000 | 0 - 60000 |
氨基磺酸盐 | 0 | 15000压缩- 20000 |
美国瓦茨 | 18,000 | 10000 - 60000 |
耐腐蚀:
镍镀层的耐蚀性是一个非常复杂的问题,也是许多研究的对象。一般来说,当任何杂质被添加到镀层中时,镍板就失去了抗腐蚀的能力。最常见的沉淀杂质有氢、氧、碳、硫、氯和金属杂质。因为瓦的不光亮和磺胺酸配方不会从光亮系统中共沉积硫和碳,所以它们更耐腐蚀。
总而言之,对于那些延展性和耐腐蚀性优于装饰性饰面的工程应用来说,瓦茨非光亮剂或磺胺酸盐配方是首选的镀层。如果较低的内应力也会影响零件的变形或弯曲,则采用氨基磺酸镍工艺。然而,请记住,这些沉积物并不明亮,因此没有很高的美学吸引力。古老的格言“光亮是正确的”并不总是适用于工程涂料!