聚焦环保添加剂的全球化战略
XCD-513酸性锌镍合金
一、特点：
1. 与一般碱性锌镍电镀工艺比较, 酸性锌镍合金 513 工艺的主要优点是具有较高的电流 效率 (95%), 电镀时间较短。
2. 不含氯化铵, 适用于挂镀和滚镀。
3. 可获得高亮度及耐腐蚀的锌镍合金镀层, 其镍含量为 12 - 15%。
4. 可提供宽广的光亮区。
5. 酸性锌镍合金 513 工艺必需采用两台整流器和两种阳极控制镀液中镍和锌的浓度。 可直接在铸铁及硬质钢上( Hardened steel)电镀。
二、镀液组成及操作条件：
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原 料 |
范围 |
建议开缸量 |
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纯水 |
- |
880 |
毫升/升 |
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氯化锌 |
挂镀 |
- |
40 |
克/升 |
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滚镀 |
52 |
克/升 |
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氯化钾 |
180 - 220 克/升 |
200 |
克/升 |
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氯化镍 (NiCl2.6H2O) |
105 - 160 克/升 |
120 |
克/升 |
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硼酸 |
15 - 25 |
克/升 |
20 |
克/升 |
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酸性锌镍合金络合剂 XCD-513A |
20 - 25 |
毫升/升 |
25 |
毫升/升 |
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酸性锌镍合金光亮剂 XCD-513B |
20 - 25 |
毫升/升 |
25 |
毫升/升 |
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酸性锌镍合金柔软剂 XCD-513C |
20 - 25 |
毫升/升 |
25 |
毫升/升 |
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酸性锌镍合金走位剂 XCD-513D |
20 - 25 |
毫升/升 |
25 |
毫升/升 |
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操作条件 |
范围 |
最佳值 |
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锌(Zn2+) 挂镀 滚镀 镍(Ni2+) 挂镀 滚镀 氯离子(Cl-) 挂镀 滚镀 锌/镍含量比 挂镀 滚镀 硼酸 温度 挂镀 滚镀 pH (建议使用氢氧化钾/盐酸调整) 阴极电流密度 挂镀 滚镀 锌/镍阳极电流比例 沉积速度 挂镀
滚镀 |
20 - 26 克/升 25 - 40 oC 5.2 - 5.7
0.5 - 3 安培/平方分米 |
20 克/升 26 克/升 30 克/升 30 克/升 160 克/升 170 克/升 1:1.5 1:1.1 20 克/升 35 oC 30 oC 5.5 - - - |
三、配制镀液：
1. 在1/2 容积的温水中(~ 60 oC)加入所需的硼酸, 搅拌至完全溶解｡
2. 加入所需的氯化锌, 搅拌至完全溶解｡
3. 加入所需的氯化镍, 搅拌至完全溶解｡
4. 加入所需的氯化钾(高纯度, 不含防结块剂) , 搅拌至完全溶解｡
5. 检查pH 值, 有需要时使用 10% 氢氧化钾或浓盐酸调整至 pH 5.5 ｡
6. 过滤｡
7. 使用假阴极以低电流密度电解 (0.3 安培/平方分米)。
8. 当镀液达操作温度(35 ℃), 按以下顺序加入
所需的:
酸性锌镍合金络合剂 XCD-513A
酸性锌镍合金光亮剂 XCD-513B
酸性锌镍合金柔软剂 XCD-513C
酸性锌镍合金走位剂 XCD-513D
9. 混合均匀, 可试镀。
四、设备：
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锌阳极 |
纯锌板, 含量 > 99.99%, 也可使用钛蓝盛载锌球｡ 如镀液中锌含量较高时, 可把部份锌阳极转为不溶性阳极, 如停 产较长时间, 建议把锌阳极取出, 以防止镀液中锌含量上升; 阳 极取出后需用水清洗干净, 再使用前先以 5 - 10% 盐酸活化。 |
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镍阳极 |
纯镍板(含量 > 99.99%) |
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阳极袋 |
阳极与阴极面积比例 1:1 至 2:1｡ 使用耐酸物料所造的阳极袋｡ |
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温度控制 |
可使用聚四氟乙烯、 外衬聚四氟乙烯铜管、 石墨或石英等材料的加 热管或热交换器｡ (注意: 不可使用铅或钢管) |
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过滤 |
连续过滤, 过滤泵需在 1 小时内将镀液过滤 2 到 3 次。可使用硅 藻土类的助滤剂｡ |
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搅拌 |
必需使用阴极搅拌, 3 - 5 米/分钟, 也可配合射流器 (Eductor) 加强搅拌｡ |
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整流器 |
12 V, 波纹率小于 5%｡ |
五、组成原料的功能：
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氯化锌 |
锌离子来源, 影响均镀能力和光亮区。 |
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氯化镍 |
镍离子来源｡ |
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氯化钾 |
氯离子来源, 导电盐, 可改善均镀能力。 |
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硼酸 |
硼酸具缓冲作用, 稳定 pH 值, 可防止高电流密度区烧焦。 |
酸性锌镍合金络合剂 XCD-513A 含镍离子络合剂, 可改善低电流密度区的光亮度｡
酸性锌镍合金光亮剂 XCD-513B 可改善整体之光亮度｡
酸性锌镍合金柔软剂 XCD-513C pH 缓冲剂, 可防止高电流密度区烧焦｡
酸性锌镍合金走位剂 XCD-513D 可改善填平度, 特别是低电流密度区｡
六、补充及维护：
| 消耗量(1000安培小时) | |
| 酸性锌镍合金络合剂XCD-513A | 500 - 800 毫升 |
| 酸性锌镍合金光亮剂XCD-513B | 根据带出量补充, 约100 - 200 毫升 |
| 酸性锌镍合金柔软剂XCD-513C | 根据带出量补充, 约100 - 200 毫升 |
| 酸性锌镍合金走位剂XCD-513D | 根据带出量补充, 约100 - 200 毫升 |
注: 以上数字仅供参考, 具体的补充量根据实际不同的操作条件及工件特性而 定。
七、注意事项/操作要点：
1. 前处理的好坏直接影响锌镍镀层的结合力, 为了能清除在工件 上严重的污渍及油污,建议使用碱性的除油剂处理工件, 如工件 上出现锈蚀则使用酸洗处理。
2. 使用电解除油时可独立使用阳极电解除油, 也可用阴极电解配 合阳极电解除油。
3. 镀件清洗后, 以 1 - 3% 盐酸出光后钝化。
4. 一般情况下, 较低的 pH 值(接近 5.2), 镀层中含镍量较高, 较高的操 作温度(接近 45 ℃), 镀层中含镍量亦会较高。
5. 必需保持操作电压在 8 V 以下, 否则会造成阳极极化, 损害阳极和镀 液中的添加剂, 已极化的阳极可使用 5 - 10%盐酸再活化。
八、分析方法：
A) 锌及镍
用原子吸收光谱仪 (AAS) 检测。
B) 氯离子
试剂
1. 4% 铬酸钾指示剂
2. 0. 1M 硝酸银标准溶液
程序
1. 取试液 1.0 毫升于 250 毫升的锥形瓶中。
2. 加100 毫升纯水。
3. 加数滴 4%铬酸钾指示剂。
4. 用 0. 1 M 硝酸银标准溶液滴定至红色沉淀出现为终点。
计算
氯离子含量 (克/升) = 0.1M 硝酸银滴定毫升数 x 3.54
C）硼酸试剂
1.0. 1N 氢氧化钠标准溶液
2.指示剂: 0.04% 溴甲酚紫 (Bromocresol purple) 酒精溶液 3. 甘露醇 (100 克/升)
程序
1. 取试液 1.0 毫升于 250 毫升的锥形瓶中。
2. 加40 毫升甘露醇溶液。
3. 加 1 - 2 滴溴甲酚紫指示剂。
4. 使用 0. 1 N 氢氧化钠标准溶液进行滴定直至溶液由黄色变蓝色为终 点。
计算方法
硼酸含量 (克/升) = 0. 1 N 氢氧化钠滴定毫升数 x 6.18
