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电镀添加剂多层镍/微裂纹铬体系为何比铜、镍、铬体 系的防护性能好?

编辑:东莞市永和化工有限公司时间:2018-11-26

电镀添加剂铜、镍、铬体系的抗蚀作用,取决于铬的表面状态和铬层交界处镍镀层的形状,腐蚀速度又取决于腐蚀电流的大小。而腐蚀电流的大小又取决与铬层面积与暴露出来的镍层面积的比值。

由于铬镀层具有很高的应力,不可避免会产生裂纹,而普通镀铬层表面致密的氧化层使它成为阴极性缓层,产生的裂纹粗大而数量少,暴露出来的镍面积小,也就使腐蚀电流集中于作为阳极暴露的镍镀层上,腐蚀电流密度大,因而腐蚀速度加侠,而镍镀层总是有孔隙的,铜在镍、铬体系中为阳极,所以腐蚀总是纵向穿透性腐蚀,从而加快了铁基体的腐蚀速度,使铜、镍、铬体系对基体的防护性减弱。

而在铜、半亮镍、亮镍、微裂纹铬体系中,由于络镀层表面数量众多的微孔和微裂纹,大大增大了裂纹中裸露镍层面积,使得在同样的腐蚀总电流下,腐蚀电流密度降低,从而大大减小了腐蚀速度,另一方面,由于双层镍中,面层的光亮镍的含硫量高于底层半光亮镍的含硫量,所以光亮镍的电位比半光亮镍负而作为阳极,从而使腐蚀向横向发展。若半光亮镍下面有一层铜镀层,铜对于双层镍、微(裂纹)铬为阴极,这样,光亮镍、半光亮镍层呈横向腐蚀,进一步提高了对基体的防护能力。

多层镍有哪几种?

多层镍指的是双层镍和三层镍、四层镍。这些多层镍因其用途不同而要使用不同的添加剂来实现这些镀层组合的功能。

(1)双层镍  双层镍一般是半光亮镍和光亮镍,因此,半光亮镍要用到半光亮镍添加剂,而光亮镍则要用到光亮镍添加剂。例如,在电镜扫描中人们发现光亮镍因为含硫而呈片状结晶,而半光亮镍因为不含硫而呈柱状结晶。同时这两层镍之间构成了一个电位体系,含硫的光亮镍相对于不含硫的半光亮镍是这个体系中的阳极,因而被先行腐蚀。与单层镍套铬相比,它的腐蚀行为分成两个步骤,即先光亮镍后半光亮镍,所以它比单层镍的抗蚀性明显要好。

双层镍两镀层间电位差要大于120mV。两镀层的厚度比例根据基体材料不同而有所不同。对于钢铁基体,半光亮镍与光亮镍的比例为4:1,而锌基合金或铜合金则为3:2。

(2)三层镍  三层镍的组合有好几种,常用的是半光亮镍/高硫镍/光亮镍。其中高硫镍的镀层厚度只在1um左右,由于高硫镍的电位最负,从而在发生电化学腐蚀时,作为牺牲层而起到保护其他镀层和基体的作用。

三层镍的工艺流程如下:

经化学除油、除锈后→阴极电解除油→阳极电解除油→水洗两次→活化→镀半光亮镍→镀高硫镍→镀光亮镍→回收→水洗→镀装饰铬或其他功能性镀层。

三层镀镍中的半亮镍和光亮镍可以延用前述双层镍的工艺。

(3)镍封(四层镍)  镍封是在三层镀镍的基础上,再加一层封闭镍的工艺,主要是为了进一步提高镀层的耐蚀性能。

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