化学镍和电镀镍区别.doc

1、化学镀镍是通过自身的催化作用，也称为无电镀镍，电镀镍通过基体之间的电位差靠外界放电来进行，成本基本来说没有太大的差别！ 电镀镍主要用作防护装饰性镀层。它广泛用于汽车、自行车、钟表、医疗器械、仪器仪表和日用五金等方面。借电化学作用，在黑色金属或有色金属制件表面上沉积一层镍的方法。可用作表面镀层，但主要用于镀铬打底，防止腐蚀，增加耐磨性、光泽和美观。广泛应用于机器、仪器、仪表、医疗器械、家庭用具等制造工业。化学镀镍层是极为均匀的，只要镀液能浸泡得到，溶质交换充分，镀层就会非常均匀，几乎可以达到仿形的效果。 电镀无法对一些形状复杂的工件进行全表面施镀，但化学镀过以对任何形状工件施镀。 高磷的化学镀镍

2、层为非晶态，镀层表面没有任何晶体间隙，而电镀层为典型的晶态镀，电镀因为有外加的电流，所以镀速要比化学镀快得我，同等厚度的镀层电镀要比化学镀提前完成。化学镀层的结合力要普遍高于电镀层。 化学镀由于大部分使用食品级的添加剂，不使用诸如氰化物等有害物质，所以化学镀比电镀要环保一些。化学镀目前市场上只有纯镍磷合金的一种颜色，而电镀可以实现很多色彩化学镀镍与电镀镍层性能比较镀层性能 电镀镍 化学镀镍组成 含镍 99%以上 平均 92%Ni+8%P结构 晶态 非晶态密度 8.9 平均 7.9镀层均匀性 变化 10%熔点/ 1455 890镀后硬度(VHN) 150400 500600热处理后硬度(VHN)

3、 不变 9001000耐磨性 良好 优良耐腐蚀性 良好(镀层有孔隙) 优良(镀层几乎无孔隙)相对磁化率 36 4电阻率/CM 7 60100热导率/WM-1K-1104 0.67 0.040.08线膨胀系数/K-1 13.5 14.0弹性模量MPa 207 69延伸率 6.3% 2%内应力MPa 69 69摩擦系数(相对于钢) 无润滑条件 磨损 0.38塑 料 电 镀 优 点与 金 属 制 件 相 比 ， 塑 料 电 镀 制 品 不 仅 可 以 实 现 很 好 的 金 属 质 感 ， 而 且 能减 轻 制 品 重 量 ， 在 有 效 改 善 塑 料 外 观 及 装 饰 性 的 同 时 ， 也

4、改 善 了 其 在 电 、 热及 耐 蚀 等 方 面 的 性 能 ， 提 高 了 其 表 面 机 械 强 度 。 但 电 镀 用 塑 料 材 料 的 选 择 却要 综 合 考 虑 材 料 的 加 工 性 能 、 机 械 性 能 、 材 料 成 本 、 电 镀 成 本 、 电 镀 的 难 易程 度 以 及 尺 寸 精 度 等 因 素 。 而 ABS 塑 料 因 其 结 构 上 的 优 势 ， 不 仅 具 有 优 良的 综 合 性 能 ， 易 于 加 工 成 型 ， 而 且 材 料 表 面 易 于 侵 蚀 而 获 得 较 高 的 镀 层 结 合力 ， 所 以 目 前 在 电 镀 中 应 用 极 为

5、 普 遍 。 随 着 工 业 的 迅 速 发 展 、 塑 料 电 镀 的 应 用 日 益 广 泛 ,成 为 塑 料 产 品 中 表 面装 饰 的 重 要 手 段 之 一 .目 前 国 内 外 已 广 泛 在 ABS、 聚 丙 烯 、 聚 砜 、 聚 碳 酸 酯 、尼 龙 、 酚 醛 玻 璃 纤 维 增 强 塑 料 、 聚 苯 乙 烯 等 塑 料 表 面 上 进 行 电 镀 ,其 中 尤 以ABS 塑 料 电 镀 应 用 最 广 ,电 镀 效 果 最 好 . 15.1 非 导 体 金 属 化 方 法 (method of metalizing nonconductors) 非 导 体 金 属 化

6、 除 了 电 镀 (electroplating)方 法 外 还 有 如 真 空 电 镀 (vacuum metalizing)、 阴 极 溅 射 法 (cathode sputtering)及 金 属 喷 射 法 (metal spraying)。 非导 体 电 镀 法 须 先 将 非 导 体 表 面 形 成 导 电 化 ， 其 过 程 是 将 对 象 用 机 械 或 化 学 方法 粗 化 (roughening)得 到 内 锁 表 面 (interlocking surface)， 然 后 披 覆 上 导 电 镀层 ， 其 方 法 有 ： 1.青 铜 处 理 (bronzing)： 将 金

7、 属 细 粉 末 ， 通 常 是 铜 粉 混 合 粘 结 剂 (binder)，涂 在 对 象 上 ， 然 后 用 氰 化 银 溶 液 浸 镀 。 2.石 墨 化 (graphiting)： 石 墨 粉 涂 在 腊 (wax)， 橡 胶 (rubber)及 一 些 聚 合 物(polymers)上 ， 再 用 硫 酸 铜 溶 液 电 镀 。 3.金 属 漆 (metallic paints)： 将 银 粉 与 溶 剂 (flux)涂 覆 在 对 象 上 加 以 烧 结(fire)得 到 导 电 性 表 面 ， 或 用 硫 酸 铜 溶 液 电 镀 。 4.金 属 化 (metalizing)：

8、系 用 化 学 方 法 形 成 金 属 覆 层 (metallic coating)通 常是 银 镀 层 。 将 硝 酸 银 溶 液 及 还 原 剂 溶 液 如 福 尔 马 林 (formaldehyde)或 联 胺(hydrazine)分 别 同 时 喷 射 在 对 象 上 得 到 银 的 表 面 。 从 上 面 四 种 方 法 将 非 导 体 金 属 化 后 可 用 一 般 电 镀 方 法 做 进 一 步 处 理 。 15.2 塑 料 电 镀 (plastic plating) 塑 料 的 优 点 ： 1.成 型 容 易 、 成 形 好 。 2.重 量 轻 。 3.耐 蚀 性 佳 。 4.

9、耐 药 性 好 。 5.电 绝 缘 性 优 良 。 6.价 格 低 廉 。 7.可 大 量 生 产 。 塑 料 的 缺 点 ： 1.耐 候 性 差 、 易 受 光 线 照 射 而 脆 化 。 2.耐 热 性 不 好 。 3.机 械 强 度 小 。 4.耐 磨 性 很 差 。 5.吸 水 率 高 。 编 辑 本 段塑 料 电 镀 的 目 的塑 料 电 镀 的 目 的 是 将 塑 料 表 面 披 覆 上 金 属 ， 不 但 增 加 美 观 ， 且 补 偿 塑 料的 缺 点 ， 赋 予 金 属 的 性 质 ， 充 分 发 挥 塑 料 及 金 属 的 特 性 于 一 体 ， 今 日 已 有 大量 塑

10、料 电 镀 产 品 应 用 在 电 子 、 汽 车 、 家 庭 用 品 等 工 业 上 。 编 辑 本 段塑 料 电 镀 的 过 程(1)清 洁 (cleaning)： 去 除 塑 料 成 型 过 程 中 留 下 的 污 物 及 指 纹 ， 可 用 碱 剂 洗净 再 用 酸 浸 中 和 及 水 洗 干 净 。 (2)溶 剂 处 理 (solvent treatment)： 使 塑 料 表 面 能 湿 润 (wetting)以 便 与 下 一步 骤 的 调 节 剂 (conditioner)作 用 。 (3)调 节 处 理 (conditioning)： 将 塑 料 表 面 粗 化成 内 锁 的

11、 凹 洞 以 使 镀 层 密 着 住 不 易 剥 离 ， 也 称 为 化 学 粗 化 。 (4)敏 感 化 (sensitization)： 将 还 原 剂 吸 附 在 表 面 ， 常 用 (stannous chloride)或 其 它 锡 化 合 物 ， 就 是 sn+离 子 吸 附 于 塑 料 表 面 具 有 还 原 性 表 面 。 (5)成 核 (nucleation)： 将 具 有 催 化 性 物 质 如 金 、 吸 附 于 敏 感 化 (还 原 性 )的表 面 ， 经 还 原 作 用 结 核 成 具 有 催 化 性 的 金 属 种 子 (seed)然 后 可 以 用 无 电 镀 上

12、金 属 。 反 应 如 下 ： sn+ + pd+ = sn4+ + pdsn+ +2ag+ = sn4+ +2ag 编 辑 本 段塑 料 电 镀 液 配 方组 成 溶 剂 处 理 液 ： 包 含 洗 净 ： 不 含 稀 酸 的 洗 净 或 中 性 洗 净 及 1 2% 界面 活 化 剂 .混 合 以 40-65 浸 渍 1 2 分 钟 。 溶 剂 处 理 ： 用 丙 酮 、 二 醋 甲 烷 ， 等 活 性 剂 。 调 节 处 理 (conditioning)： 即 化 学 粗 化 、 化 学 刻 蚀 。 例 1 无 水 铬 酸 cro3 20 g/l 硫 酸 h2so4 比 重 1.84 6

13、00cc/l 液 温 60 时 间 15 30 分 例 2 无 水 铬 酸 cro3 20 g/l 磷 酸 h3po3 100 cc/l 硫 酸 h2so4 500 cc/l 液 温 69 时 间 10 20分 敏 化 (sensitizing) : 氯 化 亚 锡 sncl2 20 40 g/l 盐 酸 hcl 10 20 cc/l 结 核 (nucleation) 或 活 化 (activating) 例 1 氯 化 钯 pdcl2 0.1 0.3g/l 盐 酸 hcl 3 5 cc/l 例 2 硝 酸 银 agno3 0.5 5 g/l 氨 水 适 量 例 3 氯 化 金 aucl3 0

14、.5 1 g/l 盐 酸 hcl 1 4 cc/l 编 辑 本 段塑 料 电 镀 影 响 因 素1.塑 件 选 材塑 料 的 种 类 很 多 ， 但 并 非 所 有 的 塑 料 都 可 以 电 镀 。 有 的 塑 料 与 金 属 层 的结 合 力 很 差 ， 没 有 实 用 价 值 ； 有 些 塑 料 与 金 属 镀 层 的 某 些 物 理 性 质 如 膨 胀 系数 相 差 过 大 ， 在 高 温 差 环 境 中 难 以 保 证 其 使 用 性 能 。 目 前 用 于 电 镀 最 多 的 是ABS， 其 次 是 PP。 另 外 PSF、 PC、 PTFE 等 也 有 成 功 电 镀 的 方 法

15、 ， 但 难 度 较大 。 2.塑 件 造 型 设 计在 不 影 响 外 观 和 使 用 的 前 提 下 ， 塑 件 造 型 设 计 时 应 尽 量 满 足 如 下 要 求 。 (1) 金 属 光 泽 会 使 原 有 的 缩 瘪 变 得 更 明 显 ， 因 此 要 避 免 制 品 的 壁 厚 不 均匀 状 况 ， 以 免 出 现 缩 瘪 ， 而 且 壁 厚 要 适 中 ， 以 免 壁 太 薄 (小 于 1.5 mm)， 否则 会 造 成 刚 性 差 ， 在 电 镀 时 易 变 形 ， 镀 层 结 合 力 差 ， 使 用 过 程 中 也 易 发 生 变形 而 使 镀 层 脱 落 。 (2) 避

16、免 盲 孔 ， 否 则 残 留 在 盲 孔 内 的 处 理 液 不 易 清 洗 干 净 ， 会 造 成 下 道工 序 污 染 ， 从 而 影 响 电 镀 质 量 。 (3) 电 镀 工 艺 有 锐 边 变 厚 的 现 象 。 电 镀 中 的 锐 边 会 引 起 尖 端 放 电 ， 造 成边 角 镀 层 隆 起 。 因 此 应 尽 量 采 用 圆 角 过 渡 ， 圆 角 半 径 至 少 0.3 mm 以 上 。平 板 形 塑 件 难 电 镀 ， 镀 件 的 中 心 部 分 镀 层 薄 ， 越 靠 边 缘 镀 层 越 厚 ， 整 个 镀 层呈 不 均 匀 状 态 ， 应 将 平 面 形 改 为 略

17、 带 圆 弧 面 或 用 桔 皮 纹 制 成 亚 光 面 。 电 镀 的表 面 积 越 大 ， 中 心 部 位 与 边 缘 的 光 泽 差 别 也 越 大 ， 略 带 抛 物 面 能 改 善 镀 面 光泽 的 均 匀 性 。 (4) 塑 件 上 尽 量 减 少 凹 槽 和 突 出 部 位 。 因 为 在 电 镀 时 深 凹 部 位 易 露 塑 ，而 突 出 部 位 易 镀 焦 。 凹 槽 深 度 不 宜 超 过 槽 宽 的 1/3， 底 部 应 呈 圆 弧 。 有 格 栅时 ， 孔 宽 应 等 于 梁 宽 ， 并 小 于 厚 度 的 1/2。 (5) 镀 件 上 应 设 计 有 足 够 的 装

18、 挂 位 置 ， 与 挂 具 的 接 触 面 应 比 金 属 件 大2 3 倍 。 (6) 塑 件 的 设 计 要 使 制 件 在 沉 陷 时 易 于 脱 模 ， 否 则 强 行 脱 模 时 会 拉 伤 或扭 伤 镀 件 表 面 ， 或 造 成 塑 件 内 应 力 而 影 响 镀 层 结 合 力 。 (7) 当 需 要 滚 花 时 ， 滚 花 方 向 应 与 脱 模 方 向 一 致 且 成 直 线 式 滚 花 条 纹与 条 纹 的 距 离 应 尽 量 大 一 些 。 (8) 塑 件 尽 量 不 要 用 金 属 镶 嵌 件 ， 否 则 在 镀 前 处 理 时 嵌 件 易 被 腐 蚀 。 (9)

19、塑 件 表 面 应 保 证 有 一 定 的 表 面 粗 糙 度 。 3.模 具 设 计 与 制 造为 了 确 保 塑 料 镀 件 表 面 无 缺 陷 、 无 明 显 的 定 向 组 织 结 构 与 内 应 力 ， 在 设计 与 制 造 模 具 时 应 满 足 下 面 要 求 。 (1) 模 具 材 料 不 要 用 铍 青 铜 合 金 ， 宜 用 高 质 量 真 空 铸 钢 制 造 ， 型 腔 表 面应 沿 出 模 方 向 抛 光 到 镜 面 光 亮 ， 不 平 度 小 于 0.2 m， 表 面 最 好 镀 硬 铬 。 (2) 塑 件 表 面 如 实 反 映 模 腔 表 面 ， 因 此 电 镀

20、塑 件 的 模 腔 应 十 分 光 洁 ， 模腔 表 面 粗 糙 度 应 比 制 件 表 面 表 面 粗 糙 度 高 1 2 级 。 (3) 分 型 面 、 熔 接 线 和 型 芯 镶 嵌 线 不 能 设 计 在 电 镀 面 上 。 (4) 浇 口 应 设 计 在 制 件 最 厚 的 部 位 。 为 防 止 熔 料 充 填 模 腔 时 冷 却 过 快 ，浇 口 应 尽 量 大 (约 比 普 通 注 射 模 大 1O%)， 最 好 采 用 圆 形 截 面 的 浇 口 和 浇 道 ，浇 道 长 度 宜 短 一 些 。 (5) 应 留 有 排 气 孔 ， 以 免 在 制 件 表 面 产 生 气 丝

21、、 气 泡 等 疵 病 。 (6) 选 择 顶 出 机 构 时 应 确 保 制 件 顺 利 脱 模 。 4.注 射 机 选 用注 射 机 选 用 不 当 ， 有 时 会 因 为 压 力 过 高 、 喷 嘴 结 构 不 合 适 或 混 料 使 制 件产 生 较 大 的 内 应 力 ， 从 而 影 响 镀 层 的 结 合 力 。 5.塑 件 成 型 工 艺注 塑 制 件 由 于 成 型 工 艺 特 点 不 可 避 免 地 存 在 内 应 力 ， 但 工 艺 条 件 控 制 得当 就 会 使 塑 件 内 应 力 降 低 到 最 小 程 度 ， 能 够 保 证 制 件 的 正 常 使 用 。 相 反

22、， 如工 艺 控 制 不 当 ， 就 会 使 制 件 存 在 很 大 的 内 应 力 ， 不 仅 使 制 件 强 度 性 能 下 降 ，而 且 在 储 存 和 使 用 过 程 中 出 现 翘 曲 变 形 甚 至 开 裂 ， 从 而 造 成 镀 层 的 开 裂 ， 甚至 脱 落 。 所 以 工 艺 参 数 的 控 制 应 使 制 件 内 应 力 尽 可 能 小 。 要 控 制 的 工 艺 条 件有 原 材 料 干 燥 、 模 具 温 度 、 加 工 温 度 、 注 射 速 度 、 注 射 时 间 、 注 射 压 力 、 保压 压 力 、 保 压 时 间 、 冷 却 时 间 等 。 6.塑 件 后

23、 处 理 对 电 镀 的 影 响由 于 注 塑 条 件 、 注 射 机 选 择 、 制 件 造 型 设 计 及 模 具 设 计 的 原 因 ， 都 会 使塑 件 在 不 同 部 位 不 同 程 度 地 存 在 内 应 力 ， 它 会 造 成 局 部 粗 化 不 足 ， 使 活 化 和金 属 化 困 难 ， 最 终 造 成 金 属 化 层 不 耐 碰 撞 和 结 合 力 下 降 。 试 验 表 明 ， 热 处 理和 用 整 面 剂 处 理 都 可 有 效 地 降 低 和 消 除 塑 件 内 应 力 ， 使 镀 层 结 合 力 提 高20 6O%。 此 外 ， 成 型 后 的 塑 件 应 专 门 包 装 、 隔 离 ， 严 禁 碰 伤 、 划 伤 表 面 ， 以 免 影响 电 镀 外 观 。 检 验 时 检 验 员 应 戴 脱 脂 手 套 ， 防 止 污 染 镀 件 表 面 ， 影 响 镀 层 结合 力 。