电镀金的原理:当电源加在铂金钛网(阳极)和硅片(阴极)之间时,溶液会产生电流,并形成电场。优质镀金阳极发生氧化反应释放出电子,同时阴极得到电子发生还原反应。阴极附近的络合态金离子与电子结合,以金原子的形式沉积在硅片表面。镀液中的络合态金离子在外加电场的作用,向阴极定向移动并补充阴极附近的浓度消耗。电镀的主要目的是在硅片上沉积一层致密、均匀、无孔洞、无缝隙、无其它缺陷的金。电镀金的性能特点:1、高导电性;2、那腐蚀、耐磨性;3、抗变色性;4、良好的焊接性能;5、优良的延展性;6、优良反射性能红外线;7、低接触电阻。
化学镀镍的历史与电镀相比,比较短暂,在国外其真正应用到工业仅仅是70年代末80年代初的事。 1844年,A.Wurtz发现金属镍可以从金属镍盐的水溶液中被次磷酸盐还原而沉积出来。优质镀镍技术的真正发现并使它应用至今是在1944年,美国国家标准局的A.Brenner和G.Riddell的发现,弄清楚了形成涂层的催化特性,发现了沉积非粉末状镍的方法,使化学镀镍技术工业应用有了可能性。但那时的化学镀镍溶液极不稳定,因此严格意义上讲没有实际价值。化学镀镍工艺的应用比实验室研究成果晚了近十年。第二次世界大战以后,美国通用运输公司对这种工艺发生了兴趣,他们想在运输烧碱筒的内表面镀镍,而普通的电镀方法无法实现,五年后他们研究了发展了化学镀镍磷合金的技术、公布了许多zhuanli。1955年造成了他们的第一条试验生产线,并制成了商业性有用的化学镀镍溶液,这种化学镀镍溶液的商业名称为“Kanigen”。在国外,特别是美国、日本、德国化学镀镍已经成为十分成熟的高新技术,在各个工业部门得到了广泛的应用。
镇江镀金前要先打镍底,其主要功能有:(1)增加耐磨性,直接镀金或打铜底镀金都没有打镍底的效果好,(2)镇江镀金后金的亮泽度,打铜底镀金的着色会很暗.过去镀金底层用的是镀银或镀铜,有很多的问题,发现银易氧化变黑,通过金镀层的孔隙泛出来,影响到金镀层的外观;铜镀层中的铜离子易渗透到金镀层中,使金镀层变色。另外铜镀层在空气中易钝化,影响金镀层的结合力。现多改用镍做底层镀金,基本上解决了金镀层上出现的黑点、变色、结合力问题,但是如果掌握不好的情况下,镍层上的镀金层结合力问题时有发生。其实,镍层上镀金结合力差主要是镀完镍后没有当即镀金,镍在空气中暴露时间过长,镍层遭到氧化,有时把剩余的工件放入清水中,在镀金之前活化一下再电镀金也可以,但其效果不如当即镀金的好。
镀银最早用的光亮剂二硫化碳是Milword和Lyons在1847年发表的zhuanli中提出的,现在还在使用,仅稍加改变而已。镀银层比镀金价格便宜得多,而且具有很高的导电性,光反射性和对有机酸和碱的化学稳定性,故使用面比黄金广得多。早期主要用于装饰品和餐具上,近来在飞机和电子制品上的应用越来越多。镀银层很容易抛光,有很强的反光本领和良好的导热、导电、焊接性能。银镀层最早应用于装饰。在电子工业、通讯配置和仪器仪表制造业中,普遍接纳镀银以淘汰金属零件外貌的打仗电阻,提高金属的焊接本领。别的,探照灯及其他反射器中的金属反光镜也需镀银。由于银原子容易扩散和沿质料外貌滑移,在潮湿大气中易孕育产生“银须”造成短路,故银镀层不宜在印刷电路板中利用。现在利用的镀银液经常是氰化物镀液。
镀镍的技术特性及作用:耐腐蚀性强:该工艺处理后的金属表面为非晶态镀层,抗腐蚀性特别优良,经硫酸、盐酸、烧碱、盐水同比试验,其腐蚀速率低于1cr18Ni9Ti不锈钢。镀镍耐磨性好:由于催化处理后的表面为非晶态,即处于基本平面状态,有自润滑性。因此,摩擦系数小,非粘着性好,耐磨性能高,在润滑情况下,可替代硬铬使用。光泽度高:催化后的镀件表面光泽度为LZ或▽8-10可与不锈钢制品媲美,呈白亮不锈钢颜色。工件镀膜后,表面光洁度不受影响,无需再加工和抛光。表面硬度高:经本技术处理后,金属表面硬度可提高一倍以上,在钢铁及铜表面可达Hv570。镀层经热处理后硬度达Hv1000,工模具镀膜后一般寿命提高3倍以上。5、结合强度大:本技术处理后的合金层与金属基件结合强度增大,一般在350-400Mpa条件下不起皮、不脱落、无气泡,与铝的结合强度可达102-241Mpa。6、仿型性好:在尖角或边缘突出部分,没有过份明显的增厚,即有很好的仿型性,镀后不需磨削加工,沉积层的厚度和成份均匀。工艺技术高适应性强:在盲孔、深孔、管件、拐角、缝隙的内表面可得到均匀镀层,所以无论您的产品结构有多么复杂,本技术处理起来均能得心应手,绝无漏镀之处。8、低电阻,可焊性好。9、耐高温:该催化合金层熔点为850-890度。所以,化学镀镍的工业应用及工艺设计具有多样性和专用性的特点。
由于化学镀镍层具有优秀的均匀性、硬度、耐磨和耐蚀性等综合物理化学性能,镀镍该项技术已经得到广泛应用,几乎难以找到一个工业不采用化学镀镍技术。镀镍生产航空航天工业为化学镀镍的使用大户之一,比较突出的应用实例是:美国俄克拉荷马航空后勤中心,自1979年以来,以及西北航空公司自1983年以来均采用化学镀镍技术修复飞机发动机零件。普拉特-惠特尼公司的JT8D喷气发动机虽已经停产,可是迄今仍有上千台这种发动机在波音727和麦道DC-9飞机上使用,原因是:一种高磷,压应力的化学镀镍技术用于修复JT8D六种型号的喷气发动机的叶轮,确保了这种发动机的重新使用。在航空发动机的涡轮机或压缩机的叶片上,通州专注镀镍生产通常镍磷合金化学镀厚为25~75um,以防止燃气腐蚀,其疲劳强度的降低比电镀铬少25%。俄克拉荷马航空后勤中心采用超厚层化学镀镍修复飞机零件,镀厚达275~750um。原采用电镀工艺时的返工率达50%,采用化学镀镍后合格率达90%以上,可见取得了明显的经济效益。飞机上的辅助发电机(APU)经化学镀镍后,其寿命提高3~4倍。重达8.2吨的涡轮发动机的主轴承面经化学镀镍100um,以防止开机和停机所引起的振动损坏镀镍生产多少钱。为减轻重量,航空工业大量使用铝合金件,经化学镀镍厂家表面强化后不仅耐蚀、耐磨,而且可焊,如冲程发动机的活塞头经化学镀镍后提高了使用寿命。其他还有钛合金件、铍合金件均采用低应力和压应力的化学镀镍表面保护等措施。