Nickel plating

镀化学镍

鍍鎳原理

5.1鎳的性質

(1) 色澤:銀白色,發黃

(2) 結晶構造:FCC

(3) 比重:8.908

(4) 原子量:58.69

(5) 原子序:28

(6) 電子組態:1S^2 2S^2 2P^6 3S^2 3P^6 3d^8 4S^2

(7) 熔點:1457 C

(8) 沸點:2730 C

(9) 電阻:6.84 uohs-cm

(10) 抗拉強度:317 Mpa

(11) 電解鎳有較高硬度

(12) 大氣中化學性安定不易變色,在600 C以上才被氧化

(13) 液中不被溶解

(14) 鎳抗蝕性比銅強,銅製品宜鍍上鎳

(15) 鎳易溶於稀硝酸,但在濃硝酸形成鈍態不易溶解

(16) 鎳在硫酸、鹽酸中溶解比在稀硝酸溶解慢

(17) 鎳的標準電位-0.25伏特,比鐵正,對鋼鐵是屬於陰極性鍍層

只有完全覆蓋鎳才能保護防止生鏽

(18) 鎳易於拋光可做為電鍍中間層

(19) 當鎳缺乏時可用銅錫合金代替

5.2鍍鎳工程

鎳鍍層的性質及外觀能被控制而且操作範圍很廣,所以廣泛被應用於裝飾性工程性電鍍及電鑄(1) 裝鏡面光澤的特性工程性鍍鎳用於防腐蝕、耐磨、焊接性、磁性及其它特興其鍍層為純的鎳鎳電鑄是用電鍍的方法製造全鎳質的零件及物品,如鎳工具、模具、 鑄模、唱片壓板(record stampers),無縫管、染印網(printing screens)電鍍反應為Ni+2e-Ni,其中Ni是由水溶液中鎳鹽提供而由陽極鎳來補 充、陽極效率近100% ,大於陰極電流效率所以鍍浴之 Ni 離子及 pH 會曾加,雖帶出 (drag-out)可抵消Ni的增加,但有時仍不足須加水及其 它成份調節鍍浴成份,並加酸來保持pH值鍍鎳一般可分為全光澤鎳、半光澤鎳、雙重鎳、三重鎳、工程鎳、犁 地鎳、電鍍鎳及鍍黑鎳

5.3裝飾鎳電鍍

其各種鍍浴配方(見5.4),其主要成份為硫酸鎳(nickel sulfate)、氯化鎳(nickel chloride)及硼酸(boric acid)。硫酸鎳主要是提供Ni的來源,氯化鎳是幫助陽極鎳溶解及導電性,硼酸是幫助鍍層平滑及更具延性。 針孔防止劑 (anti-pitting)或潤濕劑(wetting agent)可防止氫氣泡停滯而形成針孔鍍層,不 起泡沫之潤濕劑可用空氣攪拌減低表面張力。大部份的鎳鍍浴都屬專利商 業配方,必須依照廠商提供的資料操作,典型的配方為瓦特鍍浴(wattsath)。

5.4裝飾性鎳鍍浴配方

由添加劑的控制可得全光澤鎳(fully-bright nickel)、半光澤鎳(semi-

brightnickel)及犁地鎳(satin-like nickel)。全光澤鎳含硫成份0.06%

~0.1%,其添加劑至少需二種有機,一種是光澤劑含硫成份如benzene sulfonamide, enzene disulfonic acid,benzene trisulfonic acid, napthalene trisulfonic acid。另外一種是平滑劑(leveling agent)如formaldehyde, comarin, ethylene

cyanohydrin及butynediol。這二種添加劑混合使用可得到光澤平滑鎳鍍層, 其光澤作用主要

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