乐思化学多层镍产品及应用ppt课件

1、乐思化学多层镍产品及乐思化学多层镍产品及运用运用内容引见内容引见 镍镀种引见 多层镍体系 OEMs要求 乐思多层镍产品引见 镍镀种引见镍镀种引见- 镀镍工艺开展简史- 镍镀种的运用- - 添加剂的功用- 镀液中的杂质镀镍工艺开展简史镀镍工艺开展简史1843: Buttger (德国) 开发了第一种硫酸镍电镀配方1869: Adams (美国)运用硫酸铵镍，并把镀镍工业化1878: Weston (美国) 初次在镍镀液中引入硼酸1900: Brancrft(德国) 第一次认识到氯化物能促进镍阳极溶解1913: Watts (美国) 开发了氯化镍、硫酸镍和硼酸的镀镍配方，可以加热到60C，使电镀效

2、率提高了10倍1940s: 开场运用有机添加剂，这是现代镀镍工业的开端镍镀种的运用镍镀种的运用 装饰性以及打底 耐磨印染辊等 抗腐 修复等各组分的作用各组分的作用硫酸镍硫酸镍提供镍离子提供镍离子相对本钱较低相对本钱较低稳定性和溶解性好稳定性和溶解性好氯化镍氯化镍促进阳极溶解促进阳极溶解加强溶液导电性加强溶液导电性提高走位才干提高走位才干硼酸硼酸pH缓冲剂缓冲剂降低烧焦风险降低烧焦风险使镀层更白使镀层更白与其它添加剂共同作用与其它添加剂共同作用镀镍化学反响镀镍化学反响 阴极反响阴极反响 Ni2+ + 2e Ni (97-98%) 初级初级 2 H2O + 2e 2 OH + H2 H3BO3 H

3、2B3O + H+ 次级次级 2 H+ + 2 OH 2 H2O 阳极反响阳极反响 Ni Ni2+ + 2e100% 2 Cl Cl2 + 2e 2 H2O O2 + 4 H+ 普通不会发生普通不会发生 H2BO2 + H+ H3BO3 镍镀液中的添加剂镍镀液中的添加剂镍镀层类型镍镀层类型光亮镍光亮镍半光镍半光镍微孔镍微孔镍沙丁镍等沙丁镍等添加剂添加剂光亮剂光亮剂整平剂整平剂去阳极极化剂去阳极极化剂配位剂配位剂润湿剂润湿剂镀镍中的添加剂镀镍中的添加剂初级光亮剂初级光亮剂产生光亮、高整平同时应力也比较大的镀层产生光亮、高整平同时应力也比较大的镀层与次级光亮剂配合起作用与次级光亮剂配合起作用次级光

4、亮剂次级光亮剂也称作也称作Carrier载体载体维持镀层延展性和应力维持镀层延展性和应力在镀层中产生硫在镀层中产生硫润湿剂润湿剂降低外表张力，防气孔降低外表张力，防气孔 搅拌类型不同空气，机械搅拌，润湿剂类搅拌类型不同空气，机械搅拌，润湿剂类型也不同型也不同镀液中的杂质镀液中的杂质无机不溶性杂质无机不溶性杂质灰尘，污垢，炭，镍粉等灰尘，污垢，炭，镍粉等会引起镀层粗糙会引起镀层粗糙过滤去除过滤去除无机溶解性杂质无机溶解性杂质通常是金属杂质如铜，锌，铁等通常是金属杂质如铜，锌，铁等会引起不良上镀以及抗腐性不良会引起不良上镀以及抗腐性不良络合剂络合以及小电流电解去除络合剂络合以及小电流电解去除有机杂

5、质有机杂质油、脂、抛光剂等油、脂、抛光剂等会引起针孔以及镀层低质会引起针孔以及镀层低质炭粉过滤去除炭粉过滤去除2. 多层镍体系多层镍体系 多层镍特点：多层镍特点： 不同的镍层之间可构成不同的电位差不同的镍层之间可构成不同的电位差 电位差是影响镀层抗腐性的主要要素电位差是影响镀层抗腐性的主要要素 电位差可以经过厚度及电位差仪电位差可以经过厚度及电位差仪(Simultaneous Thickness and Electrochemical Potential ) STEP 丈量丈量 是经过盐雾是经过盐雾CASS 测试的必需配置测试的必需配置单半光镍镀层单半光镍镀层腐蚀机理腐蚀机理铬铬半光镍半光镍基

6、材基材优点优点 Cr-Ni 电位差低电位差低缺陷缺陷 Ni-Cr之间需求抛光之间需求抛光 阳极面较小阳极面较小 慢速腐蚀慢速腐蚀单光镍镀层单光镍镀层腐蚀机理腐蚀机理铬铬光亮镍光亮镍基材基材优点优点 Ni-Cr之间无需抛光之间无需抛光缺陷缺陷 Cr-Ni电位差高电位差高 阳极面较小阳极面较小 快速腐蚀快速腐蚀双镍镀层双镍镀层腐蚀机理腐蚀机理优点优点- Ni-Cr之间无需抛光之间无需抛光- 底材被维护底材被维护缺陷缺陷-Cr-Ni电位差高电位差高-阳极面较小阳极面较小 光镍层快速腐蚀光镍层快速腐蚀铬铬半光镍半光镍基材基材光亮镍光亮镍三镍镀层三镍镀层腐蚀机理腐蚀机理优点优点- Ni-Cr之间无需抛光

7、之间无需抛光- 底材被维护底材被维护缺陷缺陷Cr-Ni电位差高电位差高阳极面较小阳极面较小 光亮镍层缓慢腐蚀光亮镍层缓慢腐蚀铬铬半光镍半光镍底材底材光亮镍光亮镍微孔镍微孔镍四镍镀层四镍镀层腐蚀机理腐蚀机理优点优点- 半光镍和光亮镍镀层之间的电位差显著添加半光镍和光亮镍镀层之间的电位差显著添加 光亮镍层缓慢腐蚀光亮镍层缓慢腐蚀光亮镍光亮镍铬铬半光镍半光镍底材底材微孔镍微孔镍高硫镍高硫镍横截面横截面铬铬微孔镍微孔镍半光镍半光镍光亮镍光亮镍高硫镍高硫镍铜铜镍冲镍冲底材底材多层镍体系多层镍体系 半光镍半光镍 高硫镍高硫镍 光亮镍光亮镍 微孔镍微孔镍半光镍半光镍 无硫、高整平镍镀层 好像称号一样，是半光

8、亮性的镍镀层 腐蚀攻击是首先作用在光亮镍层上 当腐蚀到基材时，光亮镍镀层大部分会被腐蚀掉 所以在运用时，多采用双层镍镀层，这样比单层镍防腐效果有明显提高问题及处理问题及处理1. 结合力差能够缘由矫正措施半光镀层钝化 检查水洗电流问题 检查接触点和电力供应有机污染 活性碳处置2. 盐雾结果差能够缘由矫正措施硫污染 检查硫来源进而去除3. 镀层发黑能够缘由矫正措施铬污染 添加铬复原剂铜污染 小电流电解4. 延展性差能够缘由矫正措施添加剂过多 降低添加频率有机污染 活性碳处置5. 镀层粗糙能够缘由矫正措施阳极袋破裂 改换阳极袋过滤不适当 改善过滤问题及处理问题及处理 半光镍 高硫镍 光亮镍 微孔镍多

9、层镍体系多层镍体系 置于半光镍无硫和光亮镍镀层之间置于半光镍无硫和光亮镍镀层之间 是一层很薄的镍冲镀层，它的活性远超越其它两层是一层很薄的镍冲镀层，它的活性远超越其它两层 高硫镍和光亮镍之间的电位差至少提高了高硫镍和光亮镍之间的电位差至少提高了20 mV 镀层硫含量直接决议镀层的活性镀层硫含量直接决议镀层的活性 低低pH可以提高硫含量可以提高硫含量 硫的含量可以用镍箔硫的含量可以用镍箔(nickel foils)的方法确定。的方法确定。 高硫镍镀层的活性可以经过高硫镍镀层的活性可以经过STEP丈量电位差来评价丈量电位差来评价高硫镍高硫镍1. STEP 结果差能够缘由矫正措施pH 太低 调整pH

10、硫含量太低添加添加频率2. CASS结果差能够缘由矫正措施pH 太低 调整pH问题及处理问题及处理 半光镍 高硫镍 光亮镍 微孔镍多层镍体系多层镍体系 为后续的镀铬产生一层高整平、光亮的镀层 光亮镍镀液包含有机添加剂： 有机添加剂与金属同堆积在镀层上 硫也将会共堆积，并使得镀层比半光镍镀层更具电化学活性 与半光镍镀层相比，光亮镍层硬度较大，延展性较低 普通来说，对于双镍镀层厚度，2/3为半光镍, 1/3为光亮镍光亮镍光亮镍1. CASS 结果差能够缘由矫正措施STEP结果差检查电位差2. 结合力差能够缘由矫正措施电流问题 检查接触电以及电流供应污染 活性碳处置或者小电流电解载体carrier较

11、少 添加载体carrier光亮剂太多减少添加问题及处理问题及处理3. 镀层粗糙能够缘由 矫正措施阳极袋破裂 改换阳极袋过滤不适当 改良过滤硼酸过多 降低硼酸至最正确程度pH太高 降低pH4. 针孔能够缘由 矫正措施污染 活性炭处置以及小电流电解硼酸过多或过少 调整硼酸至最正确程度润湿剂太低 调整润湿剂含量问题及处理问题及处理pH 对光亮镍镀层的影响对光亮镍镀层的影响pH太高延展性降低应力添加整平性提高覆盖才干加强走位才干加强镀层粗糙pH太低 延展性提高应力降低对金属杂质的包容范围更大烧焦能够性降低光剂耗费降低对提高对提高 STEP结果的建议结果的建议 坚持光亮镍镀液中有较多的carrier载体

12、和较低的光剂 降低光镍槽的温度 降低光镍槽的pH 提高半光镍镀槽的温度 半光镍 高硫镍 光亮镍 微孔镍多层镍体系多层镍体系 用于在铬镀层中产生微孔用于在铬镀层中产生微孔 可以大幅度地提高镍层的抗腐效果可以大幅度地提高镍层的抗腐效果 当有水或者其它电解质存在时，构成腐蚀原电当有水或者其它电解质存在时，构成腐蚀原电池，镍为阳极，铬为阴极池，镍为阳极，铬为阴极 很多这样的腐蚀原电池会迅速扩展开很多这样的腐蚀原电池会迅速扩展开 不延续的微孔颗粒可以充分减小腐蚀点的面积不延续的微孔颗粒可以充分减小腐蚀点的面积 从而减慢镍层的被腐蚀从而减慢镍层的被腐蚀 微孔镍层和光亮镍层之间的电位差至少应为微孔镍层和光亮

13、镍层之间的电位差至少应为20mV微孔镍微孔镍 (镍封镍封)空气搅拌是微孔镍工艺胜利与否的关键要素空气搅拌是微孔镍工艺胜利与否的关键要素微孔镍工艺上的问题几乎都和空气搅拌不良有关系微孔镍工艺上的问题几乎都和空气搅拌不良有关系不恰当的微孔数会导致不恰当的微孔数会导致CASS结果不合格结果不合格在光亮镍和微孔镍之间不引荐水洗在光亮镍和微孔镍之间不引荐水洗光亮镍槽液的带入会导致微孔镍槽中部分结晶光亮镍槽液的带入会导致微孔镍槽中部分结晶所以，槽液需求定期再生，去除掉一切固体并补加新所以，槽液需求定期再生，去除掉一切固体并补加新的添加剂的添加剂微孔镍微孔镍 (镍封镍封) 外观 结合力 镀层厚度 电位差(S

14、TEP 测试) 盐雾结果(CASS 测试) 微孔数 光亮，且有光泽 无毛刺、结瘤、划痕等结合力结合力 磨锯测试Grind-saw test* 凿割测试Chisel-knife test* 变向割锯测试Reverse saw cut testASTM B571, “Standard Test Methods for Adhesion of Metallic Coatings变向割锯测试变向割锯测试镀层厚度镀层厚度 半光镍 30微米 光亮镍 10微米 镍层总厚度- 最少40微米 铬- 0.25微米ASTM B487, “Standard for Measurement of Metal and O

15、xide Coating Thickness by Microscopical Examination of a Cross Section 光亮镍和半光镍光亮镍和半光镍 最小最小100 mv 最大最大 200 mv 高硫镍和光亮镍高硫镍和光亮镍 最小最小15 mv 光亮镍和微孔镍光亮镍和微孔镍 最小最小20 mv 最大最大40 mv ASTM B764, “Standard Test Method for Simultaneous Thickness and Electrochemical Determination of Individual Layers in Multilayer Ni

16、ckel Deposit 盐雾测试 * 66 小时; 88 小时; 100 小时 热循环 无起泡、无裂痕、无铬损失 腐蚀点不大于1.5mmASTM B368, “Standard Method for Copper-Accelerated Acetic Acid-Salt Testing 盐雾测试之后进展评价 首先剥离掉铬层 10,000 - 124,000 点/cm2. 平均直径小于31微米ASTM B456, “Standard for Electrodeposited Coatings of Copper Plus Nickel Plus Chromium and Nickel Plus

17、 ChromiumASTM B651, “Standard for Measurement of Corrosion Sites in Nickel Plus Chromium or Copper Plus Nickel Plus Chromium Electroplated Surfaces with Double-Beam Interference Microscope通用汽车通用汽车GM GM264M飞驰汽车飞驰汽车BenzDBL 8465丰田丰田Toyota TSH6504G汽车汽车 OEMs 规范规范汽车OEM 多层镍规范阐明书：结合力变向割锯测试镀层厚度 镍总厚: 40mSTEP

18、半光镍与光亮镍：最小100 mV 光亮镍与微孔镍：最大20 mV 活性点最少10,000 个/cm2盐雾测试66 小时无腐蚀通用汽车通用汽车GM GM264M汽车汽车 OEMs 规范规范结合力镀层耐石头划测试(Stone chip resistance test) 镀层厚度 镍总厚: 外部工件 15 m 内部工件 10 mSTEP 半光镍与光亮镍：最小120 mV活性点外部工件 最小 10,000 个/cm2内部工件 没指定盐雾测试外部工件 48 小时内部工件 24 小时飞驰汽车飞驰汽车Mercedes-Benz DBL 8465汽车汽车 OEMs 规范规范 结合力 镀层耐石头划测试(Ston

19、e chip resistance test) 镀层厚度 镍总厚: 外部工件 25 m 内部工件 15 m 含硫量 半光镍 0-0.005% 光亮镍 0.05-0.07% 活性点 外部工件 最小 10,000 点/cm2 内部工件 没指定 盐雾测试 外部工件 60 小时 内部工件 30 小时丰田汽车丰田汽车Toyota TSH6504G C汽车汽车 OEMs 规范规范4. 乐思多层镍系列产品乐思多层镍系列产品DUR NIELPELYTELPELYT E 10 X 半光亮镍半光亮镍 柱状构造柱状构造(Columnar structure) 镀层不含硫镀层不含硫 整平性佳整平性佳 延展性好延展性好

20、 预防在抛光黄铜上产生白雾预防在抛光黄铜上产生白雾半光镍产品半光镍产品 高硫镍工艺高硫镍工艺 在无硫半光镍和含硫光亮镍镀层之间在无硫半光镍和含硫光亮镍镀层之间 高活性的镍冲镀层高活性的镍冲镀层 大大提高抗腐蚀性，且运转本钱低大大提高抗腐蚀性，且运转本钱低 镀层含硫量可以经过控制镀层含硫量可以经过控制TRI-NI TN的浓度的浓度从而得到有效控制从而得到有效控制TRI NI TN高硫镍产品高硫镍产品ELPELYT GS-6 光亮镍工艺光亮镍工艺 主要运用在黄铜主要运用在黄铜, 锌压铸合金锌压铸合金 快速整平效果快速整平效果 无需太厚镀层即可得到高整平性和光亮性无需太厚镀层即可得到高整平性和光亮性

21、 耗费率低耗费率低 走位才干佳走位才干佳光亮镍产品光亮镍产品ELPELYT GS-6 光亮镍工艺光亮镍工艺 尤其适宜挂镀尤其适宜挂镀 镀层具备活性镀层具备活性 这对后续镀铬非常重要这对后续镀铬非常重要 空气搅拌和阴极摇摆都适宜空气搅拌和阴极摇摆都适宜 不同的润湿剂均可不同的润湿剂均可 适用于文氏管适用于文氏管(Venturi)喷淋系统喷淋系统 -在无空气搅拌时，亦可得到上佳镀层在无空气搅拌时，亦可得到上佳镀层光亮镍产品光亮镍产品ELPELYT LS-1 光亮镍工艺光亮镍工艺 主要运用在主要运用在POP塑料镀上塑料镀上 延展性好延展性好 可上铬性佳可上铬性佳 耗费率非常低耗费率非常低 走位才干好

22、走位才干好光亮镍产品光亮镍产品ELPELYT SF/PP- 光亮镍工艺- 超级高的整平性、光亮性和延展性- 非常适宜于后续的铬电镀- 阴极摇摆和空气搅拌俱佳光亮镍产品光亮镍产品瓦特镍瓦特镍测试条件测试条件电流密度电流密度5 A/dmpH4,0 - 4,2温度温度55 C时间时间20 min添加剂添加剂ELPELYT SALT X NEW (Carrier)4,0 g/lELPELYT BRIGHTENER CARRIER H4,0 ml/lWETTING AGENT G0,5 g/lELPELYT BRIGHTENER SF/PP 0,6 ml/lELPELYT SF/PPELPELYT SF

23、/PP的整平性的整平性微孔镍产品微孔镍产品 更耐腐蚀 更低本钱 更易于操作和控制 更高镀层质量DUR NI 4000DUR-NI 4000 微孔镍镀层：- 含有足够多的颗粒(活性点). 从而获得较大的阳极面 微孔颗粒分布均匀- 比光亮镍镀层要惰性得多 从而防止在微孔镍层产生腐蚀微孔数微孔数只需经过特殊处置之后，微孔数方可完成呈现可数 Dubpernell 测试 Fuhrmann 测试DUBPERNELL 测试测试任务条件任务条件- 30 sec. - 1 min. 阴极电流密度阴极电流密度. 0,3 A/dm2优点优点- 易于操作易于操作缺陷缺陷- 微孔没有固定的几何外形微孔没有固定的几何外形 微孔数微孔数 活性点活性点DUBPERNELLCASS霍尔曼霍尔曼FUHRMANN测试测试任务条件任务条件1st: 30 s