仁昌小科：化學鍍鎳液的穩定性研究 --佛山市中科仁昌科技有限公司

仁昌小科：化學鍍鎳液的穩定性研究

發布時間：2019.12.03 14：32 作者：仁昌奧克文章來源：仁昌科技

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眾所周知，在電鍍鎳時金屬離子的不足是靠陽極鎳溶解來補充的，而化學鍍鎳每時每刻鎳離子的消耗若無處補給，鍍液會逐漸不平衡，需要加鎳鹽補充鎳離子的不足。

隨著化學鍍的進行，還原劑的含量也會發生變化，一方面反應過程消耗還原劑，另一方面還原劑也會被氧化生成有害物質。例如以次磷酸鹽作還原劑的酸性鍍液，次磷酸鹽被氧化生成亞磷酸鹽是不可避免的，而亞磷酸鹽對化學鍍鎳是有害物質。此外，鍍液尚有自然分解、PH值隨時改變等問題。

因此，可以說化學鍍鎳液從一開始使用就存在自然分解、值變化、主鹽濃度減少、還原劑濃度減少諸多問題，隨時影響化學鍍鎳液的穩定性。這也可以說是化學鍍鎳工藝難以掌握的原因所在。以上是說明化學鍍鎳液不穩定的根源，具體地分析鍍液不穩定的原因，還與鍍液的配制方法、各成分比例、鍍前工件處理、操作工藝條件等因素有關。

1.關于鍍液自然分解現象

化學鍍鎳液使用與不使用都會發生自然分解現象，出現這種情況若不及時采取有效措施，則自然分解會越來越快。自然分解的表面現象是鍍液產生大量氣泡，嚴重時溶液會呈現泡沫狀，這時會使鍍層發黑，或鍍層生成許多形狀不規則的黑色粒狀沉淀物，使生產無法進行下去。除了鍍液生成氣泡外，鍍液的顏色開始變淡。因此當發現鍍液生成氣泡、顏色變淡，這就顯示了鍍液已發生自然分解，應盡快進行處理，如補加絡合劑等，使其不再繼續分解。

2.鍍液的成分配比影響

(1)次磷酸鹽濃度的影響如果鍍液中次磷酸鹽濃度過高，雖可以提高沉積速度，但會造成鍍液的自然分解，尤其對于酸性鍍液，且當 PH值偏高時，鍍液自然分解的趨勢就會愈嚴重。當次磷酸鹽濃度過高時，加速了鍍液內部的還原作用，這時如存在其他不穩定因素(局部溫度過高、在加熱器附近或有混濁沉淀物等)特別容易誘發鍍液自然分解。

此外，溶液中次磷酸鹽含量過高，容易產生亞磷酸鹽的沉淀。因為當次磷酸鹽含量過高時且值也偏高時，亞磷酸鎳的允許濃度(稱為極限濃度，高于此濃度即會生成沉淀)就大大降低，在較低濃度下就會發生沉淀，使鍍液處于不穩定狀態。

(2 )鎳鹽濃度的影響如果溶液中鎳鹽濃度偏高，且 PH值也較高時，就容易生成亞磷酸鎳和氫氧化鎳沉淀，使溶液混濁，極易發生自發分解現象。

(3)絡合劑含量的影響絡合劑應選擇合適，既能充分地絡合鎳離子，又能提高鍍液中亞磷酸鎳的沉淀點。試驗表明，當鍍液中鎳鹽濃度、溫度、PH值一定時，亞磷酸鎳在溶液中的溶度積也是一定的。這時如果溶液中絡合劑濃度偏低，同樣能降低亞磷酸鎳的允許濃度，使鍍液不穩定。

(4) 值調整劑含量的影響在鍍液中其他成分不變的條件下，如果過高地增加值調整劑的濃度，容易產生亞磷酸鎳及氫氧化鎳沉淀;同時也易加速還原劑的分解。

亞磷酸鹽的允許濃度與溶液值有著密切的關系，石橋等人試驗結果證明，當PH=4.0時，極限濃度為 0.25mol/L; PH=5.0時，極限濃度為0303mol/L ; PH=6時,極限濃度為0.003mol/L。說明PH值越高，亞磷酸鹽濃度的允許極限濃度越低。因此，可以看出，當酸性鍍液的pH值高于5后，鍍液穩定性變壞。

在酸性鍍液加入乳酸，在堿性鍍液加入檸檬酸鹽，不僅對鎳離子有絡合作用，而且有提高亞磷酸鹽極限濃度的作用。

3.鍍液配制方法的影響

還原劑：次磷酸鹽在配制時加得過快或未完全溶解，都會使局部的次磷酸鹽含量過高，而產生亞磷酸鎳沉淀，造成鍍液不穩定。

加堿過快：配制溶液時或生產過程中調值時，加堿時不能過快，否則會使鍍液局部的值過高，容易產生氫氧化鎳沉淀。

配制溶液時的順序：配制溶液時順序不當也會造成鍍液不穩定，前面已論述按一定順序加配溶液的重要性。

鍍前處理的影響：鍍前處理是電鍍工作者十分重視的工序，它不僅影響電鍍件的質量，同時還會影響到鍍液的穩定性。因為將鍍前處理的酸性或堿性溶液帶入鍍槽，會污染鍍液，并會使化學鍍鎳液的pH值發生變化。如果將其他具有催化活性的金屬雜質帶入鍍液，就可能成為溶液自發分解的觸發劑。因此鍍件在進入鍍槽前必須清洗干凈，尤其是需要用鈀鹽活化后才能進行化學鍍鎳的非金屬零件，若未將鈀金屬離子清洗干凈而將其帶入鍍槽，將在其上優先還原出鎳，沉淀在鍍液中，對鍍液穩定性影響極大。

4.操作工藝方法的影響

局部過熱：化學鍍鎳槽如果采用電爐、蒸汽直接加熱，就會使鍍液局部過熱(溫度超過96度)，且當pH值偏高時，很容易引起鍍液自然分解。

鍍液負荷：鍍液的負荷過高或過低，尤其在負荷過低時對槽液穩定性影響較大，因為此時沉積速度過高，所獲得的鍍層比較疏松，鎳結晶顆?？赡軓腻儗由厦撀涞藉円褐?，而形成自催化還原中心，促使溶液自發分解。

工裝：使用的工裝夾具，應進行防蝕保護，以防止鍍液對其腐蝕，否則一旦掛具被腐蝕，勢必會增加鍍液的雜質，而影響鍍液的穩定性。