其中主盐的作用是提供金属阳离子,在镁合金化学镀镍中通常使用的是硫酸镍,乙 酸镍,氯化镍和次磷酸镍。
还原剂的作用是在溶液中产生活性氢来将溶液中的镍离子还原成镍,所以作为还原 剂一个重要的要求就是物质结构中必须含有活性氢。还原剂常用的主要有次磷酸钠、含 硼化合物。前者作为还原剂得到的是 Ni-P 镀层而后者得到的是 Ni-B 镀层。镁合金化学 镀镍中使用的一般都是次磷酸钠。
络合剂的作用是和溶液中的镍离子形成络合物,防止镍离子水解形成氢氧化镍絮状 沉淀。常用的络合剂一般是柠檬酸三钠。
(3)镀后处理 对于镀层的镀后处理可以通过钝化来提高镀层的耐磨性,热处理可以用来增加镀层
的硬度,对镀层表面着色着色则可以提高工件的美观性[22]。
1。5。2 镁合金化学镀镍工艺特点
理论上镁合金比镍更加的活泼,在溶液中可以与镍盐发生置换反应从而置换出镍, 但实际上由于镁合金本身并不具有催化活性,在反应的过程中,镁合金表面会覆盖一层 氧化膜,所以直接将镁合金工件放入到镀液当中无法得到镀层[23]。镀、热喷 涂等方法来提高镁合金的性能。目前的镁合金镀镍已经有了比较成熟的工艺。
镁合金镀镍的方法基本可以归为浸锌法和直接化学镀镍法。人们秉承着绿色环保的 理念,不断的对镁合金化学镀工艺进行改进。最开始由 DOW 公司开发出浸锌法来进行 镁合金的化学镀,其主要工艺过程包括浸锌、氰化物预镀铜和化学镀镍三个步骤。但是 通过这种工艺得到的镀层由于浸锌层表面空隙多且不均匀效果不好,其次此类工艺采用 了氰化物等有毒试剂并不环环保[24]。后来人们通过改进,设计出通过以化学预镀镍代替 氰化物预镀铜。很多研究也采用了形成磷锰转化层的方法来替代浸锌和预镀铜的过程。 除了对镀前预处理的工艺进行改进以外,人们还研究出镁合金直接化学镀镍法。田 彦文等[25]采用硫酸镍作为主盐,直接对镁合金进行化学镀的方法。在改进镀液的配方后 得了表面致密均匀的镀层。在镁合金直接化学镀镍之前仍需要对工件表面进行活化预处
理,通常采用氢氟酸或氟化氢铵来进行活化[26],目前还没有实现无氟化的处理工艺。 针对反应中镁合金和镍由于电位差太大容易产生电偶腐蚀的问题,最近人们又研究
出对微弧氧化处理后的镁合金直接化学镀镍的方法。存在在镁合金表面的微弧氧化层能 很好的缓解镁合金和镍之间电位差。并且微弧氧化的工艺过程简单,产生的电解液不含 有毒物质,更加的环保。这一新兴的工艺已被越来越多的科研人员注意到,相信之后一 定会有更加经济环保的工艺手段来完成镁合金化学镀。文献综述
除了以上讲到的在镁合金表面镀 Ni-P 镀层,也有一些研究开始向着拥有更高硬度 的 Ni-W-P 层[27]发展。另外镁合金双镀层和复合镀的研究也开始逐渐投入到研究项目中
[28]。
1。6 镀膜的检测方法
进过化学镀处理过的镁合金表面会形成一层致密的镀层,用来保护并提高镁合金的 各项性能。通常我们会采用金相显微镜观测、扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射系统(EDS) 和 X 射线衍射(XRD)来对镁合金表面的镀层进行形貌上的检测。通过电化学试验、 浸泡试验以及盐雾试验我们可以对镁合金的表面形成的镀层的耐蚀性进行检测。硬度上 则可以选择维氏硬度计来进行相关的测定。
1。7 化学镀原理及现状
1。7。1 化学镀原理
通常化学镀的沉积原理分为置换沉积、接触沉积以及还原沉积。化学镀是指在无外 界动力的前提下通过还原剂将溶液中镍离子还原,其根本是通过氧化还原反应将镍离子 还原成镍原子使其沉积在金属表面从而形成镀层。其反应公式为