中温酸性化学镀镍的研究开题报告

1. 研究目的与意义

化学镀镍正在我国的各个工业领域发展和使用，研究合乎工业需要的化学镀镍的工艺及配方是十分必要的，低磷化学镀镍是化学镀镍近年来的一个研究方向，发展和完善低磷酸性中温化学镀镍工艺是十分有价值的。化学镀镍是上世纪50年代实现工业化的。化学镀镍层具有良好的耐蚀性和耐磨性、硬度高、厚度均匀、可焊性好等优点，广泛应用于化工、石油、纺织、电子、航空航天等领域。化学镀镍层是一种ni-p合金镀层。工业应用镀层含磷量一般都6%~9%之间，镀层同时具有良好的硬度和化学稳定性。低磷和高磷镀层只用在一些特殊的工业条件中。

化学镀的发展史主要就是化学镀镍的发展史。虽然早在1844年a.wurtz就发现次磷酸盐在水溶液中还原出金属镍，但化学镀镍技术的奠基人是美国国家标准局的a.brenner和g..ridell。他们在1947年提出了沉积非粉末状镍的方法，弄清楚了形成涂层的催化特性，使化学镀镍技术工业应用有了可能性。所以，化学镀镍技术的历史还很短暂，真正大规模工业还是70年代末期的事。早期只有含5%-8%(重量)的中磷镀层，80年代初发展出磷含量为9%-12%的高磷非晶结构镀层，使化学镀镍向前迈进一步。80年代末到90年代初又发展了磷含量为1%-4%的低磷镀层。含磷量不同的镀层物理化学镀性能也不同。化学镀镍的最早工业应用是二战后在美国通用运输公司(gatc)。他们在系统研究该技术后于1955年建立的第一条生产线，发展出的化学镀镍溶液商品名称为"kanigen"(是catalytic nickel gene ration的缩写)。70年代又发展出仍以次磷酸钠还原剂的durnicoat工艺、用硼氢化钠做还原剂ni-b层的nibodur工艺，以后又出现了用肼做还原剂的化学镀镍方法。

化学镀镍按ph值分为酸浴和碱浴工艺。目前化学镀镍80%都是酸浴。酸浴按温度分类则有高温浴(80~95℃)、中温浴(50~70℃)、低温浴(50℃以下)。另一种分类方法将1~5%(重量)p的镀层称为低磷、5~9%(重量)p的镀层称为中磷、9~12%(重量)p的镀层称为高磷镀层。酸性镀液中镀层磷含量较高，一般为8~13.5%。70年代只有含磷5~8%(重量)的中磷镀层，80年代初发展出p%(重量)为9~12%的高磷非晶结构镀层，到90年代初又发展了p%(重量)为1~4%的低磷镀层。含磷量不同的镀层物理化学性能也不同。酸性镀液中镀层磷含量较高，一般为8~13.5%。低磷镀层大都从低温碱浴中得到，也有采用酸性高温工艺的。

2. 国内外研究现状分析

近年，国内外的化学镀镍的研究工作十分活跃，主要有从工艺配方的角度，开发新的镀种，延长镀液的使用寿命，提高沉积率和稳定性，使用周期一般能达到4-6个周期，国外比较成熟的甚至能达到10-12个周期。从生产角度，降低生产成本，镀液的自动控制和维护，也发展了多种镀液再生技术。以及镀层性能的研究和化学镀镍废液的处理。

化学镀镍液由主盐-镍盐、还原剂、络合剂、缓冲剂、稳定剂、加速剂、表面活性剂及光亮剂等组成，工艺条件为ph值及温度等。目前国外的化学镀镍发展己进入成熟期，新发展的镀液均采用了双络合、双稳定、甚至双络合、双稳定、双促进配方。

国外在大量实验基础上将上述络合剂、缓冲剂、加速剂、稳定剂合理有效组合得到了许多优秀的化学镀镍配方，在处理镀液稳定性和镀速及延长镀液寿命方面的措施主要有：

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：

1. 酸性中温化学镀镍溶液的配方和工艺条件。

2. 影响中温酸性化学镀镍的重要因素。

4. 研究创新点

化学镀镍在我国的迅速发展，所以需要有所创新，将有实用价值的研究成果应用于实际生产中。

本论文首先对影响中温酸性化学镀镍过程的几个重要因素，如镀液中各组分的含量和pH值等进行单因素讨论，讨论各个因素对镀速和镀层磷含量的影响规律。然后再通过实验探讨各因子影响镀层性能的主次顺序，确定优化的镀液配方和工艺条件。