TJX EN 1086
环保快速光亮中磷化学镀镍工艺
特点
TJX EN 1086 是一种绿色环保型化学镀镍工艺,可在大多数金属、合金和非导体上镀上一层均匀、光亮的镍磷合金镀层, 其镀液和镀层都不含铅,铬,镉及硅。
TJX EN 1086 由四种浓缩液构成:TJX EN 1086A, TJX EN 1086M, TJX EN 1086B 和TJX EN 1086C。TJX EN 1086B和TJX EN 1086M用于开槽配制新镀液,TJX EN 1086A和TJX EN 1086C用于补加。
TJX EN 1086 化学镀镍工艺符合或超过MIL-C-26074D和AMS 2404C标准。具有如下优点:
a.高沉积率,每小时达15-22微米。
b.镀液能持久光亮。
c.镀层内应力低。
d.独特的稳定剂、络合剂系统,不但操作简易,更能使镀液的工作寿命延长。在正常的操作情况下,镀液用在钢铁基体上可更新使用7-10周期,而用在处理好的铝合金上则可更新使用6-8周期。
e.三种添加剂配合开缸及补充,控制容易。
f.与多种基体金属有良好结合力,且金属杂质容忍度极高。
g.可于操作温度下添加补充。
h.适用于滚镀及挂镀操作。
镀层性能
磷含量(wt%): 5.0~9.0
熔点(共晶),℃ 880
热膨胀系数(um/m/℃) : 13~15
热导性(cal/cm/s/℃): 0.0105
电阻 (µΩ) : 50~100
硬度: 镀态 500VHN 100
热处理后(400℃下加热1小时):950VHN 100
延展性: 能通过Mil-C-26074E的180°屈曲测试。
盐雾实验(ASTM-B-117): 100-120小时
耐磨性能:
Taber 研磨器耐磨试验
重量损失指数, mg/1000次循环操作
电镀后 15~18
热处理后(1小时, 400℃) 4 ~ 8
内应力: 弱拉伸应力
磁性: 弱磁性
设备
装盛镀液的处理槽必须由下列物质制成:不锈钢(316型)、聚丙烯或用合适的耐高温的非金属物质衬里的低碳钢槽。非金属处理槽,例如内衬有易处理物质的聚丙烯槽或高密度的聚乙烯槽亦可使用。连续过滤,虽然不一定需要,也建议予以考虑。(不锈钢槽必须进行阳极保护)
为了方便过滤,建议使用规格为10微米的聚丙烯袋式过滤器。聚丙烯绕线的过滤筒也是可以的,但没有袋式过滤器那样易于操作。过滤器和泵的速度为10循环/小时。空气搅拌对维持镀液的均质性和镀件表面光亮度也是有效的。鼓风机必须送风快且压力低。压缩空气不能使用,因为可能会带来油性杂质,这对任何化学镀镍溶液都是有害的。
溶液的配制和工序
配制新镀液之前,要确定所需要的用量。
镀液 每100升
TJX EN 1086M 6.0 升
TJX EN 1086B 15.0升
去离子水 约79.0升
配制新镀液时,在冲洗干净的处理槽中加入约一半的去离子水,然后加入TJX EN 1086B并充分搅拌。再加入TJX EN 1086M并不断搅拌直至完全混合均匀。调整pH值到4.5至4.9之间,然后加水至刻度线。
操作条件
范围 最佳
溶液温度(℃ ) 83-90 86-88
pH值 4.4-5.2 4.5-4.8
载荷(dm2/L) 0.73-4.0 1.5
镍含量(g/L) 4.8-6.3 5.5-5.8
H2PO2-含量 26-36 30
沉积速度(μm/H) 15-22
搅拌 机械搅拌或空气搅拌
溶液的维护
镀液的维护需要简单的分析和补加。根据分析结果得出补加量,可用1:1试剂级氨水或25%试剂级硫酸调整pH值。补加时要缓慢,并充分搅拌使之完全混合,不可直接倒在镀件上。
分析控制及补加
分析TJX EN 1086镀液中镍的含量需要如下试剂:
浓氨水
紫脲酸铵指示剂
0.1M EDTA溶液
镍的分析
1.用移液管吸取10ml镀液到250ml锥形瓶中。
2.加入约100ml蒸馏水。
3.加入10ml浓氨水。
4.加入约0.02克紫脲酸铵指示剂,充分摇匀。
5.立即用0.1M EDTA 标准溶液滴定,由金黄色变为紫色为终点。记录所滴
定的EDTA毫升数。
6.参照下面的计算和补加公式。
计算
镍含量(克/升)=0.587×所滴定的0.1M EDTA毫升数
补加
TJX EN 1086A和TJX EN 1086C
补加体积(升)=(6.0-镍含量克/升)×10×镀槽体积(升)
1000
如果镍浓度低于80%,最好用两步法补加,避免过稳定性。为了确保镀液保持最佳组份,对次磷酸钠的分析经常是必要的。下文是次磷酸钠的分析步骤。
分析TJX EN 1086 镀液中次磷酸钠的含量需要如下试剂:
0.1N硫代硫酸钠
0.1N碘试剂
6N盐酸(浓度50%,37%试剂级HCL)
H2PO2-的分析
1.用移液管吸取5ml镀液到250ml锥形瓶中。
2.加入25ml 6N HCL。
3.用移液管或滴定管加入50ml 0.1N碘试剂。
4.放置暗处30-45分钟。
5.用0.1N Na2S2O3滴定,直至黄色变为无色为终点。
镀液中NaH2PO2•H2O的含量可用如下等式得出:
H2PO2-含量(克/升)=(50-所滴定0.1N Na2S2O3毫升数)×1.05
补加:
TJX EN 1086C 补加体积(升)=(30-H2PO2-含量克/升)
×镀槽体积(升)÷500
镀液中次磷酸钠的恰当浓度应为30克/升。如果只需要补加H2PO2-,TJX EN 1086C中次磷酸钠的浓度是500克/升。必须进行分析,且用TJX EN 1086A和TJX EN 1086C将镍浓度补加至100%后才能进行这种调整。
操作要点
1. 补充次数需尽量频密,以使沉积速度及镀层特性维持正常。不宜在80%浓度以下操作,如不慎浓度太低时,宜以小量多次补充至正常浓度。
2. 化学沉镍与其他电镀工艺一样,不同金属基体须不同的前处理流程,若有不解,请与昊琳技术专员联系。
3. TJX EN 1086化学沉镍工艺虽对金属杂质容忍度较高,但如镀液被带入一些杂质如钯、镉、铅、锡、有机硫化物或某些表面活性剂,仍会有相当的不良影响。
4. 如镀液老化后(经过7-10 MTO),沉积速度会减慢,而镀层的含磷量则会增加。
污水处理
漂洗水
漂洗水可以直接送去酸、碱污水处理线进行中和处理。添加氢氧化钙可以沉淀出所溶解的金属。
浓缩废液
在送去污水处理中心之前,浓缩废液应该稀释5倍以上保证得到很好的絮凝效果。在添加氢氧化钙以后确保PH值在12以上以保证充分金属沉淀析出。