化学镀简介PPT[文字可编辑]

1、化学镀,化学镀定义,化学镀特点,化学镀镍、镀铜原理,工艺及应用,展望和总结,目录,定义,化学镀是指在,没有外电流通过,的情况,下，利用,化学方法,使溶液中的还原剂被氧化,而释放自由电子，把金属离子还原为金属原,子并沉积在基体表面，形成镀层的一种,表面,加工方法,什么是化学镀,被镀金属本身是反应的催化剂，则化学镀的过程就具,有,自动催化作用,反应,生成物,本身对反映的催化作用,使得反应不断继续下去,化学镀也叫做自催化镀、无电解镀,常用还原剂：次磷酸钠、硼氢化钠、二甲基胺硼烷,甲醛等,1,化学镀镀层,分散能力好,无明显的边缘效应，几乎不,受工件复杂外形的限制,镀层厚度均匀,镀层厚度易,于控制，表面

2、光洁平整，一般不需要镀后加工,2,化学镀可用在,非金属材料表面,上沉积金属镀层,3,对能自动催化的化学镀，理论上可获得,任意厚度,的镀,层,4,化学镀所得到的镀层具有,良好的化学、力学和磁学性,能,晶粒细，无孔，耐蚀性好,5,化学镀工艺,设备简单，不需要电源,输出系统及辅助,电极，操作时只需把工件正确悬挂在镀液中即可,6,化学镀溶液,稳定性较差,寿命短,成本高,化学镀的特点,1,镀液中还原剂的,还原电位要显著低于沉积金属的电位,2,镀液,不产生自发分解,3,调节溶液,PH,值、温度时，可以,控制,金属的,还原速率,从而调节镀层覆盖率,4,被还原析出的金属也具有,催化活性,使得氧化还原沉,积过程

3、持续进行,5,溶液具有足够的使用寿命,化学镀的条件,化学镀与电镀的比较,最大的不同：不需要外电流,最大的优点：镀层厚度均匀,镀液与镀层性能,电镀,化学镀,镀层沉积驱动力,电能（电压,化学能（还原剂,镀液组成,比较单纯,相当复杂,受,pH,值影响,比较小,大,受温度影响,比较小,大,沉积速率,大,小,镀液寿命,长,短,厚度,不均匀,非常均匀,基体,导体,导体、非导体,成本,低,高,化学镀镍的发展,1944,年,Brenner,和,Riddell,进行了第一次实验室实验，开,发了可以工作的镀液并进行了科学研究,6070,年代,研究人员主要致力于,改善镀液性能,80,年代后,镀液寿命,稳定性,等得到

4、初步解决，基本实,现镀液的自动控制,当今,研究主要集中在,机理的研究,镀液成分,的研究及寿,命的延长以及复合镀的方面,化学镀镍的基本原理,化学镀镍定义：利用化学镀的原理，在渡件表面镀,上一层致密的金属镍层的方法。也叫,Ni-P,化学镀,Ni-P,化学镀的基本原理是以次亚磷酸盐为还原剂,将镍盐还原成镍,同时,使镀层中含有一定的磷,沉,淀的镍膜具有自催化性，可使反应自动进行下去,Ni-P,化学镀的机理目前还没有统一认识。主要有三,种理论,原子氢态理论、电化学理论、氢化物理论,原子氢态理论,1946,年,Brenner,和,Ridder,提出,1959,年,Gutgeit,实验验证了该假说,1967

5、,年，苏联人对该理论又做了深入研究提出,还原镍的物质实质上就,是原子氢,NaH,2,PO,2,Na,H,2,PO,2,1,镀液在加热时，通过,次亚磷酸盐在水溶液中脱氢,形成亚磷酸根，同,时放出初生态原子氢,H,2,PO,2,H,2,O HPO,3,2,H,2H,2,初生态原子氢吸附催化金属表面而使之活化，使镀液中的镍阳离子还,原,在催化金属表面上沉积金属镍,Ni,2,2H,Ni+2H,3,随着次亚磷酸根的分解，还原成磷,H,2,PO,2,H H,2,O+OH,P,4,镍原子和,磷原子共同沉积而形成,Ni-P,固溶体,3P+Ni NiP,3,5,2H H,2,则基本原理,通过镀液中,Ni,离子还

6、原，同时伴随着次亚磷酸盐的分解而产生磷原子,进入镀层，形成饱和的,Ni-P,固溶体,化学镀镍装置示意图,电化学理论,1959,年,W.Machu,提出了电子还原机理（电化学理论），该,理论认为次磷酸根被,氧化释放出电子,使,Ni,2,H,2,PO,2,H,该吸附在镀件表面形成原电池,电池的电动势驱动化学镀镍过程不断进行,阳极反应,H,2,PO,2,H,2,O H,2,PO,3,2H,2e,次磷酸根被氧化,释,放出,电,子,阴极反应,还原,Ni,2,2e,Ni,H,2,PO,2,e P+2OH,2H,2e H,2,金属化反应,3P+Ni,NiP,3,该机理主要,着重于化学反应,还原反应沿初始沉积

7、部位开始，逐沿,平面扩展，最终覆盖在整个基体表面，这种情况下镀层在厚度上不再生,长。在已经形成镀层的地方镀液浓度下降，难以进行还原反应。若使其,在厚度方向上生长，必须采用,搅拌方式和对流方式,使高浓度镀液接触,已沉积的镀层表面。该图表明,基体金属,对还原沉积必须,具备催化活性,还原反应是在催化活性的金属表面上进行,工件机械除锈除油水洗化学除锈水洗,活化处理水洗施镀水洗干燥,除油除锈是为了除去待镀件表面的油污、锈迹，以便结合更加牢固,除油,根据镀件表面的油污状态，可以分别采用,汽油、有机溶剂、金,属洗涤剂,进行。用汽油除油后晾干,待汽油全部挥发后再进行其,它除油,而后用水冲洗，浸入清水池待除锈。

8、除油必须对,待镀,工,件整体,进行,活化,为了使待镀件获得充分活化的表面，以催化化学镀反应的进行,化学镀镍磷合金工艺流程,化学镀铜基本原理,化学镀铜概述,化学镀铜是电路板制造中的一种工艺，通常也叫沉铜,是一种自身催化性氧化还原反应。首先用,活化剂,处理，使,绝缘基材,表面吸附,上一层活性的粒子通常用的是金属钯,ba,粒子（钯是一种十分昂贵的金属,铜离子,首先在,这些活性的金属钯粒子上被还原，而这些被还原的金属铜,晶核,本身又成为铜离子的催化层，使铜的,还原反应,继续在,这些新的铜晶核表面上进行,化学镀铜原理,化学镀铜是在具有催化活性的表面上，通过还原剂的作用使铜离子还,原析出,还原,阴极,反应

9、,CuL2+ + 2e,Cu + L,氧化,阳极,反应,R O + 2e,因此，利用次亚磷酸钠作为还原剂进行化学镀铜的主要反应式为,2H2PO2- + Cu2+ + 2OH,Cu + 2H2PO3 + H2,除热力学上成立之外，化学反应还必须满足动力学条件。化学镀铜如,同其他,催化反应,一样需要热能才能使反应进行,化学镀铜流程,化学镀铜,传统化学镀铜多为垂直线，流,程均大同小异，一般流程为,膨胀,去钻污,中和,除油,微蚀,预浸,活化,加速,化学镀铜,化学镀铜特点,化学镀铜操作简单，大型流水线可操作，无设备,的小工厂也可以操作,不需要通电,而且环保,化学镀铜,稳定性高,工作温度和溶液浓度适用范,

10、围较宽,铜层致密,有极佳的结合力。这些都是,化学镀铜的优势,基本适用于所有金属及非金属表面镀铜,化学镀镍的应用,铝及铝合金是航天、军事、电子工业和卷烟机械的重要结构材料。但,耐,蚀性、耐磨性和装饰性不佳,化学镀镍恰好解决了这些问题,镀镍插头,计算机屏蔽电缆,航空用,材,镀镍管道,汽车油管,人造金刚石：高硬度、高耐磨性，在工业上得到广泛,的应用。由于是亚稳态晶体,耐热性差,具有,脆性,还有,杂质,气孔、裂纹,等缺陷。在人造金刚石表面化,学沉积一层耐热耐磨的,Ni-P,合金是解决这些问题的,最,有效,的方法之一,化学镀铜的应用,化学镀铜广泛应用于各行各业。如：电子电器、五金工艺,工艺品、家具装饰等

11、等,例如：不锈钢表面镀铜，线路板镀铜，铝材镀铜，铁件镀,铜，铜上镀铜，树脂镀铜，玻璃镀铜，塑料镀铜，金刚石,镀铜，树叶镀铜等等,在电子工业中应用最广，制造双面孔化印制板和多层印制,线路板,化学镀层作为功能性镀层，未来将向两方面发展。一方面在已有的基,础上进一步完善提高，这包括化学镀镍钴合金的,高容量存储,化学镀锡,和金的,速度,提高等问题的解决。另一方面，发展,功能多样化,和与其他先,进的,辅助技术相互融合,包括印刷电路板的计算机的辅助设计、激光,紫外光、红外线、超声波的诱导化学镀、纳米颗粒的掺杂和特殊性能的,元件的制造等先进技术,考虑到可持续发展的需要，对,化学镀废液的处理,尤其对于取代有毒,的还原剂和络合剂的问题解决，其中,镍离子的回收,