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1、-范文最新推荐- 电镀镍光亮剂复配的研究 摘要：本实验通过单因素优化实验系统地研究了使用十二烷基硫酸钠，邻磺酸基苯甲酰亚胺（糖精），1，4-丁炔二醇，炔丙基磺酸钠(PS)，1-3-磺丙基吡啶内盐（PPS），烯丙基磺酸钠（ALS），N,N-二乙基丙炔胺硫酸盐（TC-DEP）七种镀镍添加剂对镀镍质量的影响，在添加剂的添加量不同和工艺参数不同的情况下。以镀层的光亮度为评价指标，筛选出电镀镍工艺中光亮剂的最佳复配量为：十二烷基硫酸钠0.1g/L，邻磺酸基苯甲酰亚胺（糖精）1.0g/L，烯丙基磺酸钠（ALS）0.3g/L，将其配成浓度为4ml/L的柔软剂A；1，4-丁炔二醇0.2g/L，炔丙基磺酸钠(P
2、S) 0.016g/L，1-3-磺丙基吡啶内盐（PPS）0.08g/L，N,N-二乙基丙炔胺硫酸盐（TC-DEP）0.004g/L。将其配成浓度为4ml/L的光亮剂B。此外，电镀镍工艺中镀层的质量除了受添加剂的影响之外，还受电镀工艺参数的影响。即在电解液温度为55，电流密度为1A/m2，电镀时间为15min的条件下，得到的镀镍镀层光亮性良好，镀层厚度适中。12058关键词：电镀镍；赫尔槽；光亮剂；复配Abstract：This experiment through the single factor optimization experiment systematically studied
3、the use of seven kinds of nickel plating additives that sodium dodecyl sulfate, o-sulfonic acid group saccharin (saccharin), 1,4-butynediol, propargyl sulfonate (PS) , 1- 3-sulfopropyl pyridinium inner salt (PPS), sodium allyl sulfonate (ALS), N, N- diethyl propargylamine sulfate (TC-DEP) ,By adding
4、 different proportion and different process parameters on the case of nickel-plated quality.By coating the brightness of the evaluation index, select the best distribution of nickel plating brightener is sodium dodecyl sulfate 0.1 g/L, adjacent sulfo benzoyl imine (saccharin) 1.0 g/L, allyl sulfonat
5、e (ALS) 0.3 g/L,and then To match it into softener A of concentration of 4 ml/L；1, 4 - butyl acetylene diol 0.2 g/L, propargyl sodium sulfonate (PS) 0.016 g/L, 1 - 3 - sulfonated propyl pyridine salt (PPS) in 0.08 g/L,N, N - diethyl sulfate propiolic amine (TC - DEP) 0.004 g/L,and then To match it i
6、nto softener B of concentration of 4 ml/L.Besides that, the quality of the coating in nickel plating technology in addition to the influence of additives, also affected by electroplating process parameters. Withthe electrolyte temperature in55 , current density of 1A/m2, electroplating time for 15 m
7、in, the condition of the nickel plating coating brightness is good, the plating thickness is moderate. 4. 实验结果分析讨论124.1溶液成分的作用与分析124.1.1 1，4-丁炔二醇对镀层的影响124.1.2 烯丙基磺酸钠（ALS）对镀层的影响124.1.3 炔丙基磺酸钠(PS)对镀层的影响134.1.4 N,N-二乙基丙炔胺硫酸盐（TC-DEP）对镀层的影响144.1.5 1-3-磺丙基吡啶内盐（PPS）对镀层的影响144.1.6 磺酸基苯甲酰亚胺（糖精)对镀层的影响154.2光亮剂的
8、复配164.2.1 柔软剂A的配制164.2.2 光亮剂B的配制164.3工艺操作条件的作用与影响164.3.1 时间对电镀工艺影响的测定164.3.2 电流密度对电镀工艺影响的测定174.3.3 温度对电镀工艺影响的测定185. 结论19谢词20参考文献211.绪论1.1 课题概述电镀镍是电镀工业中最通用的表面处理手段之一，由于其镀层具有良好的耐磨及耐蚀性，常被用作防护—装饰或功能性镀层，1也因此获得广泛应用。电镀镍是一种传统工艺，距今发展虽说已有上百年的历史，2但仍在继续进行添加剂的研究。在镀镍光亮剂被普遍采用以前，光亮镀镍的获得主要是靠人工机械抛光。这种加工方式不仅仅是金属镍
9、的消耗大，而且人工劳动强度大，工作效率低，使光亮镀镍的成本增大。因此，开发有工业价值的镀镍光亮剂一直是电镀技术界努力从事的工作。3目前，在以传统的硫酸盐体系为基础镀液的电镀镍工艺中所获得的镍镀层结晶细致，易抛光、韧性较好4，但仍然存在电解液均镀能力较差、镍镀层的光亮区范围较窄等缺陷。5然而，镀层性能与工艺参数密切相关，例如：镀液的组成、温度、阴极电流密度、添加剂、pH值、电镀时间等等。6而添加剂在电沉积过程中用量虽少但作用却很大，被大家公认为是影响镀层质量的决定性因素。7所以通过合理的选择和控制添加剂的用量，能够有效地改善镀层的表面形貌，使其具有一定光亮度，同时还能使镀层的延展性能及电解液的整
10、平能力得到很好的改良。8组合添加剂的研究之所以可以成为当下光亮镀镍添加剂研究的热门课题，是因为光亮剂的添加量很小，所以在光亮镀镍工艺中单独添加某一种添加剂并不能很好地达到提高镀层综合性能的目的。 电镀镍已广泛应用于信息、电子、航空航天、能源及国防等领域作为电镀工业中最重要的镀种之一。10这几年来，电镀镍在特种加工11和微米及纳米制造12等方面也获得了重要应用。1.4 光亮剂的发展光亮剂随着电镀镍的技术的发展，目前已经发展到了第四代：第一代以醛类（如甲醛、水合氯醛）、香豆素、对甲苯磺酰胺为代表。这一代光亮剂分解快、寿命短、应力大、镀层有脆性。香豆素虽有良好的整平性，但在电镀过程中易分解为邻羟基苯
11、丙酸，使镀液浑浊、镀层亮度下降、应力增加、产生毛刺，在一般情况下，镀液需半个月左右大清理一次。第二代以丁炔二醇、奈二磺酸和糖精为代表。在镀层光亮度、使用寿命方面都比第一代光亮剂有所提高，而且镀层脆性也小了，但由于丁炔二醇碳链长度较短，在阴极上的吸附强度不够，因此光亮度和整平性尚嫌不够，而且还易分解，镀液工作一个月左右仍需大清理一次。第三代以丁炔二醇与环氧乙烷、环氧丙烷或环氧氯丙烷的缩合物和糖精组合为代表，其中也加入了苯亚磺酸钠和烯丙基磺酸钠等一些辅助光亮剂。这种丁炔二醇与环氧化合物的缩合物是由环氧丙烷或环氧氯丙烷与丁炔二醇缩合而成的。但环氧乙烷与丁炔二醇的反应所需的设备要求高，要在加压条件下操
12、作，技术难度较大。缩合物的碳链长度，单丙氧基化的比丁炔二醇增加了3个，双丙氧基化的则增加了6个。碳链增长，表面活性会有所提高，在阴极上吸附增强，阴极极化作用增大，因而镀层光亮性和整平性都有增加。由于添加量的减少，所以分解产物也有了相应的减少，这使镀液的工作寿命增强，一般两个月左右大清理一次。第四代以丙炔醇衍生物和吡啶的衍生物为代表，初级的除糖精外，还有性能更佳的含硫化合物，同时光亮剂中还包括着辅助添加剂，如整平剂、走位剂、柔软剂、除杂剂和低泡润湿剂等。这些辅助剂有的组合在光亮剂中，有的则单独添加。第四代光亮剂用量比第三代光亮剂成倍减少，即使分解得一样快，分解产物也少了十几倍乃至数十倍。13 &
13、mdash;OH磺酸—SO2•OH早期光亮剂—ONa—O— Ni—O—磺化产物—SO2—O——NH2磺酰胺类—SO2ONH2该类物质能减少第二类光亮剂缺点例，苯甲酸磺酰胺—NH—磺酰亚胺—SO2—NH—CO——H亚磺酸—SO•HO防止镀层发黑与剥落—R砜—SO2—增强光亮性，降低镀液对有机物的敏感1.4.2 第二类
14、光亮剂第二类光亮剂的主要特点是使用它能明显的增加阴极极化，使镀层达到全光亮状态。光亮镀镍电解液中常使用的光亮剂大多数为含有不饱和基团，羟基和炔基的有机化合物。常用的第二类光亮剂如表1.2所示。13常用的第二类光亮剂有：邻磺基苯甲醛，甲基丙烯酸酯，二甲基马来酸酯，香豆素（一羟基桂酸内酯），1，4-丁炔二醇，丁炔二醇乙氧基化合物(BEO)，丁炔二醇丙氧基化物（BMP），二乙胺基丙炔，1-3-磺丙基吡啶内盐（PPS）,吡啶-2-羟基丙磺酸内盐(PPS-OH)，N，N-二乙基丙炔胺(DEP），乙氨基丙炔硫酸盐(TC-DEP)，N，N-二乙基丙炔胺甲酸盐(PABS)，乙氧化丙炔醇（PME），丙氧化丙炔（PAP），丙炔基二乙胺甲酸盐（PDA），二甲基丙炔胺（MAP），丙炔醇（PA）等。表1.2 常用的第二类光亮剂官能团实例说明C=羟基化合物酮甲酯脂肪酸明胶类的蛋白质易造成裂纹控制造作困难非常有效除甲酸、甲酸盐以外无效C=C烯基、碳酸酯含烯基的醛类 11 / 11
