Химическое покрытие, также известное как "автокаталитическое покрытие", - это процесс, не зависящий от внешнего электрического тока.
Вместо этого в нем используются восстановители, содержащиеся в гальваническом растворе, для осуществления окислительно-восстановительной реакции.
Этот процесс, в свою очередь, приводит к непрерывному осаждению ионов металла на металлическая поверхностьэтому способствует каталитический эффект поверхности.
Поскольку химическое осаждение происходит только на материалах с автокаталитическими свойствами, методы, в которых металлические покрытия образуются в результате реакций вытеснения или других химических реакций, а не автокаталитических реакций восстановления, не определяются как химическое осаждение.
Химическое гальванопокрытие - это технология, основанная на принципе окислительно-восстановительных реакций, при которой в растворе, содержащем ионы металлов, используются сильные восстановители для восстановления ионов до металла и их осаждения на поверхности различных материалов с образованием плотного гальванического слоя.
В химическом гальванопокрытии обычно используются растворы серебра, никеля, меди, кобальта, фосфора никеля и фосфора бора никеля.
Химическое никелирование предполагает использование восстановителя для уменьшения содержания ионов никеля в растворе и нанесения их на каталитически активную поверхность.
При химическом никелировании могут использоваться различные восстановители, но в наиболее распространенном промышленном процессе в качестве восстановителя используется гипофосфит натрия.
Общепринятыми механизмами реакций являются "теория атомарного водорода" и "теория гидридов".
Химическое покрытие - это новый металл обработка поверхности технология. Ее простота, энергоэффективность и экологичность привлекают все больше внимания. Широко применяется химическое гальваническое покрытие, обеспечивающее равномерный слой золота с хорошими декоративными свойствами.
Он повышает коррозионную стойкость и срок службы изделий с точки зрения защитных свойств и увеличивает износостойкость, электропроводностьВ настоящее время в мире все большее распространение получают технологии обработки поверхностей, в том числе смазывание, и другие специализированные функции обрабатываемых деталей.
Технология химического покрытия позволяет осаждать металлы путем контролируемых окислительно-восстановительных реакций под действием катализатора из металла.
По сравнению с гальваникой химическое покрытие имеет такие преимущества, как равномерное покрытие, минимальное количество точечных отверстий, отсутствие необходимости в источнике питания постоянного тока, возможность нанесения на непроводники и некоторые специальные свойства.
Кроме того, благодаря снижению выброса отходов, уменьшению загрязнения окружающей среды и экономичности химическое гальваническое покрытие постепенно вытесняет гальваническое во многих областях, становясь экологически чистым. технология обработки поверхности.
В настоящее время он широко используется в различных отраслях промышленности, включая электронику, производство клапанов, машиностроение, нефтехимию, автомобильную и аэрокосмическую промышленность.
Применение технологии химического никелирования в микроэлектронной промышленности быстро растет.
По сообщениям, корпорация Xerox применила технологию химического покрытия из селективного никель-фосфорного сплава в процессе планаризации межсоединений и сквозных отверстий в многослойных чипах сверхбольших интегральных схем. Их продукция прошла испытания на прочность на сдвиг, растяжение, циклическое воздействие высоких и низких температур, а также различные электрические характеристики.
Такая практика показывает, что применение технологии химического никелирования улучшает технические и экономические аспекты производства микроэлектроники и повышает надежность продукции.
| Состав раствора для нанесения покрытия и условия процесса | Содержание |
| Сульфат никеля (NiSO4-7H2O) /g- L-1 | 26 |
| Гипофосфит натрия (NaH2PO2-H2O) /g- L-1 | 28 |
| Ацетат натрия (CH3COONa) /g- L-1 | 10 |
| Пропионовая кислота (CH3CH2COOH) /г- L-1 | 2 |
| Молочная кислота (C3H6O3) /g- L-1 | 33 |
| Сульфа /мг.л-1 | 4 |
| Значение pH | 4.5 |
| Температура /℃ | 85 |
| Скорость осаждения /мкм-ч-1 |
Стабильность раствора для химического никелирования измеряется методом кипячения. Двести миллилитров раствора кипятят на электрической плите. После кипячения в течение определенного времени раствор оценивается на предмет разложения.
Если после кипячения в течение 30 минут не происходит разложения, это свидетельствует о хорошей стабильности раствора.
В противном случае стабильность раствора будет низкой. Начальная температура раствора для нанесения покрытия составляет 60℃. Поверхность покрытия имеет яркость третьего уровня (полуяркость). Адгезия покрытия хорошая, с коррозионной стойкостью 30~180с и пористостью 16см².
После обработки методом химического осаждения отфильтрованная вода становится бесцветной. Постепенно повышайте температуру гальванического раствора, начиная с нижней точки.
При нагревании до определенной температуры подготовленный образец железа погружают в раствор для нанесения покрытия. Если происходит реакция (пузырьки переливаются через край), это означает, что химическая реакция гальванизации началась при данной температуре, которая является начальной температурой гальванизации.
В этом проекте температура нагрева разделена на пять уровней: 50℃, 60℃, 70℃, 80℃ и 90℃.
Стальные и медные детали полированный наждачной бумагой, чтобы удалить поверхностные окислы и другие загрязнения.
Подготовка образцов - Механическая полировка - Обезжиривание органическими растворителями - Химическое обезжиривание - Мойка горячей водой - Мойка холодной водой - Активация - Мойка холодной водой - Мойка деионизированной водой - Химическое никелирование - Мойка водой - Сушка воздухом
Характеристики покрытия:
Визуальный контроль гальванического слоя на металлических деталях является наиболее простым и часто используемым методом. Детали с гальваническим покрытием, не прошедшие визуальный контроль, не нуждаются в дальнейших испытаниях. Проверки проводятся визуально, и по внешнему виду гальванические детали могут быть классифицированы как приемлемые, дефектные или отходы.
К дефектам поверхности относятся точечные повреждения, крапинки, прыщики, волдыри, шелушение, линька, тени, пятна, подпалины, темные участки, дендритные и губчатые отложения, а также участки, на которые покрытие должно быть нанесено, но не нанесено.
Тестирование поверхностных дефектов покрытия
Виды и особенности дефектов: Поверхность покрытия не должна иметь таких дефектов, как проколы, крапчатость, шелушение, заусенцы, волдыри, пятна, прыщи, тени, туманные участки, выгорание, дендритные и губчатые покрытия. При тестировании их следует строго различать. Ниже приводится краткое описание их характеристик для визуальной оценки.
Испытание покрытия на пористость
Испытание покрытия на коррозионную стойкость
Соберите отработанную жидкость → Нагрейте → Добавьте гидроксид натрия 15%, пока pH отработанной жидкости не станет равным 10-12 → Перемешайте и поддерживайте температуру в течение 1 часа → Добавьте осадитель → Отфильтруйте → Охладите до 50 градусов Цельсия, затем с помощью разбавленной серной кислоты доведите pH раствора до 8,0 → Добавьте порошок Ca(ClO)2 (соотношение Ca(ClO)2 и общего P составляет 3,5:1,0) → Перемешивайте в течение 2 часов → Добавьте необходимое количество осадителя → Осадите и отфильтруйте.
Химическое осаждение - распространенный метод очистки сточных вод от тяжелых металлов. Когда pH жидкости старения регулируется до уровня более 8 с помощью каустической соды, извести или кальцинированной соды, Ni(OH)2 может образоваться. После отстаивания остаток может быть отделен, что позволяет достичь цели удаления никеля из жидкости старения.
Кроме того, в качестве осадителей для очистки никелевых сточных вод можно использовать сульфид железа, нерастворимый желтый ксантат крахмала (ISX) и другие. Описанные выше исследования обычно предназначены для очистки никелевых сточных вод с концентрацией никеля менее 500/мг L-1.
Фосфор в жидкости старения электролитического никелирования может быть обработан методом химического окислительного осаждения, то есть окислители, такие как перманганат калия и перекись водорода, используются для разрушения комплекса хрома в гальваническом растворе и окисления гипофосфита и других веществ в фосфат.
Затем фосфатная соль осаждается с помощью преципитата для снижения общего содержания фосфора в сточных водах. При обработке сточных вод, содержащих никель и фосфор, химическим осаждением образуется большое количество остатков.
При неправильном обращении это приведет к вторичному загрязнению окружающей среды. В настоящее время не существует лучшего метода обработки остатков, чем их захоронение.
1. Яркость покрытия
По сравнению со светло-желтым гальваническим никелем, большинство гальванических никелевых покрытий серебристо-белые, с отличной устойчивостью к обесцвечиванию, и яркость может сохраняться в течение длительного времени.
Для никель-фосфорного электролитического покрытия яркость покрытия увеличивается с ростом содержания фосфора.
После добавления определенного количества отбеливателя в раствор для электроосаждения отражательная способность покрытия может достигать более 80%. Последние исследования показывают, что яркость электролитического никель-медно-фосфорного сплава хорошая, и он обладает более сильной устойчивостью к обесцвечиванию.
2. Твердость покрытия
Твердость гальванического твердого хрома составляет 960HV. При нагревании его твердость резко снижается. Твердость слоя никеля с химическим покрытием после термообработки при 400°C в течение 1 часа может достигать 1100HV.
Кроме того, твердость покрытия практически не меняется от комнатной температуры до 400°C.
Таким образом, химически гальванизированный никель является термостойким покрытием и подходит для использования в условиях, когда трение выделяет тепло, в то время как гальванизированный твердый хром можно использовать только при комнатной температуре.
3. Износостойкость
Для покрытий со средним содержанием фосфора, после соответствующего термическая обработкаПокрытия из никель-фосфорных сплавов обладают хорошими самосмазывающимися свойствами. Покрытия с низким содержанием фосфора обладают повышенной твердостью.
Однако испытания на износостойкость показывают, что износостойкость покрытий с высоким содержанием фосфора выше, чем у покрытий из сплавов с низким содержанием фосфора.
Для повышения износостойкости никель-фосфорных покрытий используются высокотвердые вольфрам (W) добавляется к никель-фосфорному покрытию, образуя покрытие из тройного сплава, что значительно повышает его износостойкость.
4. Устойчивость к коррозии
Никель с химическим покрытием представляет собой однородную аморфную структуру. В ней отсутствуют такие дефекты, как границы зерен, дислокации и дефекты укладки. Каждая подложка плотно соединена, что затрудняет прохождение агрессивных сред через границу соединения для коррозии металла подложки, что обеспечивает более высокую коррозионную стойкость по сравнению с хромированием.
Кроме того, никель с химическим покрытием практически не подвержен коррозии от морской, соленой и пресной воды. Его коррозионная стойкость в HCL и серной кислоте выше, чем у нержавеющей стали, и он может выдерживать коррозию в различных средах, таких как высококонцентрированный едкий натр, сероводород, молочная кислота и др.
Основное применение никеля с химическим покрытием в электронной промышленности - это дискретные устройства. При этом от покрытия требуется не только хорошая износостойкость, коррозионная стойкость и электроконтактные характеристики, но и хорошая свариваемость.
Например. свариваемость алюминия теплоотводов в генераторах плохая. Однако, нанеся на поверхность алюминиевой подложки слой химического никеля толщиной 7-8 мкм, можно улучшить ее свариваемость, решив проблему соединения алюминиевого радиатора с транзистором.
Кроме того, химически покрытый никель может использоваться в высокоэнергетических микроволновых устройствах, разъемах и компонентах подводных коммуникаций. Как правило, паяемость никеля с химическим покрытием измеряется методом увеличенной площади. На поверхность покрытия помещается проволока припоя толщиной φ1,5 мм.
После нагрева при 400°C в смешанном газе водород-азот в течение 30 минут измеряется площадь расширения для определения зависимости между паяемостью и содержанием фосфора в покрытии. Чем больше площадь диффузии, тем лучше паяемость покрытия.
Одна водяная баня с двумя отверстиями постоянной температуры, четыре стакана по 100 мл, три стакана по 200 мл, один стакан на 500 мл, по одному градуированному цилиндру на 10 мл и 50 мл, одни электронные весы на 0,001 г (или 0,0001 г), одни весы на 0.2 грамма, микрометр, pH-метр, электрическая печь мощностью 1000 Вт, два термометра, бутылка для промывания, пинцет, фильтровальная бумага, железные кольца для подставки и реторты, стеклянная воронка, стеклянная палочка, медицинская ложка, полуавтоматическая бюретка, пипетка, ушная колба, щетка для пробирок, кислотостойкие перчатки, один пильный диск, по пол-листа наждачной бумаги (№ 100~800), четыре сухие батарейки № 1.
Химические вещества: Пурпурат аммония, хлорид натрия, гидроксид натрия, ЭДТА, карбонат натрия, фосфат натрия, ОП-10, соляная кислота, серная кислота, азотная кислота, сульфат никеля, мононатрийфосфат, пропионовая кислота, ацетат натрия, молочная кислота, додецилбензолсульфонат натрия, тиомочевина, феррицианид калия, гидроксид кальция, пероксид водорода, тунгстат натрия, коагулянты, такие как полиалюминий хлорид, несколько образцов стали и меди.
Кратко описаны основные принципы и процесс электролитического никелирования. Были проверены стабильность раствора для электролитического никелирования и начальная температура нанесения покрытия.
На поверхности стальных и медных образцов были проведены испытания на электролитическое никелирование; проверялись внешний вид, пористость, коррозионная стойкость, толщина, адгезия, хрупкость, твердость и другие свойства слоя электролитического никелирования.
Отработанный раствор для электролитического никелирования был обработан методом химического осаждения. Процесс и результаты эксперимента показали, что раствор для электролитического никелирования, использованный в данном эксперименте, обладает отличной стабильностью и не разлагается даже в состоянии кипения в течение 30 минут.
Как основатель MachineMFG, я посвятил более десяти лет своей карьеры металлообрабатывающей промышленности. Мой обширный опыт позволил мне стать экспертом в области производства листового металла, механической обработки, машиностроения и станков для обработки металлов. Я постоянно думаю, читаю и пишу об этих предметах, постоянно стремясь оставаться на переднем крае своей области. Позвольте моим знаниям и опыту стать преимуществом для вашего бизнеса.
RU 
EN 
DE 
ES 