樂思化學(xué)多層鎳產(chǎn)品及應(yīng)用ppt課件

1、樂思化學(xué)多層鎳產(chǎn)品及樂思化學(xué)多層鎳產(chǎn)品及運用運用內(nèi)容引見內(nèi)容引見 鎳鍍種引見 多層鎳體系 OEMs要求 樂思多層鎳產(chǎn)品引見 鎳鍍種引見鎳鍍種引見- 鍍鎳工藝開展簡史- 鎳鍍種的運用- - 添加劑的功用- 鍍液中的雜質(zhì)鍍鎳工藝開展簡史鍍鎳工藝開展簡史1843: Buttger (德國) 開發(fā)了第一種硫酸鎳電鍍配方1869: Adams (美國)運用硫酸銨鎳，并把鍍鎳工業(yè)化1878: Weston (美國) 初次在鎳鍍液中引入硼酸1900: Brancrft(德國) 第一次認(rèn)識到氯化物能促進(jìn)鎳陽極溶解1913: Watts (美國) 開發(fā)了氯化鎳、硫酸鎳和硼酸的鍍鎳配方，可以加熱到60C，使電鍍效

2、率提高了10倍1940s: 開場運用有機(jī)添加劑，這是現(xiàn)代鍍鎳工業(yè)的開端鎳鍍種的運用鎳鍍種的運用 裝飾性以及打底 耐磨印染輥等 抗腐 修復(fù)等各組分的作用各組分的作用硫酸鎳硫酸鎳提供鎳離子提供鎳離子相對本錢較低相對本錢較低穩(wěn)定性和溶解性好穩(wěn)定性和溶解性好氯化鎳氯化鎳促進(jìn)陽極溶解促進(jìn)陽極溶解加強(qiáng)溶液導(dǎo)電性加強(qiáng)溶液導(dǎo)電性提高走位才干提高走位才干硼酸硼酸pH緩沖劑緩沖劑降低燒焦風(fēng)險降低燒焦風(fēng)險使鍍層更白使鍍層更白與其它添加劑共同作用與其它添加劑共同作用鍍鎳化學(xué)反響鍍鎳化學(xué)反響 陰極反響陰極反響 Ni2+ + 2e Ni (97-98%) 初級初級 2 H2O + 2e 2 OH + H2 H3BO3 H

3、2B3O + H+ 次級次級 2 H+ + 2 OH 2 H2O 陽極反響陽極反響 Ni Ni2+ + 2e100% 2 Cl Cl2 + 2e 2 H2O O2 + 4 H+ 普通不會發(fā)生普通不會發(fā)生 H2BO2 + H+ H3BO3 鎳鍍液中的添加劑鎳鍍液中的添加劑鎳鍍層類型鎳鍍層類型光亮鎳光亮鎳半光鎳半光鎳微孔鎳微孔鎳沙丁鎳等沙丁鎳等添加劑添加劑光亮劑光亮劑整平劑整平劑去陽極極化劑去陽極極化劑配位劑配位劑潤濕劑潤濕劑鍍鎳中的添加劑鍍鎳中的添加劑初級光亮劑初級光亮劑產(chǎn)生光亮、高整平同時應(yīng)力也比較大的鍍層產(chǎn)生光亮、高整平同時應(yīng)力也比較大的鍍層與次級光亮劑配合起作用與次級光亮劑配合起作用次級光

4、亮劑次級光亮劑也稱作也稱作Carrier載體載體維持鍍層延展性和應(yīng)力維持鍍層延展性和應(yīng)力在鍍層中產(chǎn)生硫在鍍層中產(chǎn)生硫潤濕劑潤濕劑降低外表張力，防氣孔降低外表張力，防氣孔 攪拌類型不同空氣，機(jī)械攪拌，潤濕劑類攪拌類型不同空氣，機(jī)械攪拌，潤濕劑類型也不同型也不同鍍液中的雜質(zhì)鍍液中的雜質(zhì)無機(jī)不溶性雜質(zhì)無機(jī)不溶性雜質(zhì)灰塵，污垢，炭，鎳粉等灰塵，污垢，炭，鎳粉等會引起鍍層粗糙會引起鍍層粗糙過濾去除過濾去除無機(jī)溶解性雜質(zhì)無機(jī)溶解性雜質(zhì)通常是金屬雜質(zhì)如銅，鋅，鐵等通常是金屬雜質(zhì)如銅，鋅，鐵等會引起不良上鍍以及抗腐性不良會引起不良上鍍以及抗腐性不良絡(luò)合劑絡(luò)合以及小電流電解去除絡(luò)合劑絡(luò)合以及小電流電解去除有機(jī)雜

5、質(zhì)有機(jī)雜質(zhì)油、脂、拋光劑等油、脂、拋光劑等會引起針孔以及鍍層低質(zhì)會引起針孔以及鍍層低質(zhì)炭粉過濾去除炭粉過濾去除2. 多層鎳體系多層鎳體系 多層鎳特點：多層鎳特點： 不同的鎳層之間可構(gòu)成不同的電位差不同的鎳層之間可構(gòu)成不同的電位差 電位差是影響鍍層抗腐性的主要要素電位差是影響鍍層抗腐性的主要要素 電位差可以經(jīng)過厚度及電位差儀電位差可以經(jīng)過厚度及電位差儀(Simultaneous Thickness and Electrochemical Potential ) STEP 丈量丈量 是經(jīng)過鹽霧是經(jīng)過鹽霧CASS 測試的必需配置測試的必需配置單半光鎳鍍層單半光鎳鍍層腐蝕機(jī)理腐蝕機(jī)理鉻鉻半光鎳半光鎳基

6、材基材優(yōu)點優(yōu)點 Cr-Ni 電位差低電位差低缺陷缺陷 Ni-Cr之間需求拋光之間需求拋光 陽極面較小陽極面較小 慢速腐蝕慢速腐蝕單光鎳鍍層單光鎳鍍層腐蝕機(jī)理腐蝕機(jī)理鉻鉻光亮鎳光亮鎳基材基材優(yōu)點優(yōu)點 Ni-Cr之間無需拋光之間無需拋光缺陷缺陷 Cr-Ni電位差高電位差高 陽極面較小陽極面較小 快速腐蝕快速腐蝕雙鎳鍍層雙鎳鍍層腐蝕機(jī)理腐蝕機(jī)理優(yōu)點優(yōu)點- Ni-Cr之間無需拋光之間無需拋光- 底材被維護(hù)底材被維護(hù)缺陷缺陷-Cr-Ni電位差高電位差高-陽極面較小陽極面較小 光鎳層快速腐蝕光鎳層快速腐蝕鉻鉻半光鎳半光鎳基材基材光亮鎳光亮鎳三鎳鍍層三鎳鍍層腐蝕機(jī)理腐蝕機(jī)理優(yōu)點優(yōu)點- Ni-Cr之間無需拋光

7、之間無需拋光- 底材被維護(hù)底材被維護(hù)缺陷缺陷Cr-Ni電位差高電位差高陽極面較小陽極面較小 光亮鎳層緩慢腐蝕光亮鎳層緩慢腐蝕鉻鉻半光鎳半光鎳底材底材光亮鎳光亮鎳微孔鎳微孔鎳四鎳鍍層四鎳鍍層腐蝕機(jī)理腐蝕機(jī)理優(yōu)點優(yōu)點- 半光鎳和光亮鎳鍍層之間的電位差顯著添加半光鎳和光亮鎳鍍層之間的電位差顯著添加 光亮鎳層緩慢腐蝕光亮鎳層緩慢腐蝕光亮鎳光亮鎳鉻鉻半光鎳半光鎳底材底材微孔鎳微孔鎳高硫鎳高硫鎳橫截面橫截面鉻鉻微孔鎳微孔鎳半光鎳半光鎳光亮鎳光亮鎳高硫鎳高硫鎳銅銅鎳沖鎳沖底材底材多層鎳體系多層鎳體系 半光鎳半光鎳 高硫鎳高硫鎳 光亮鎳光亮鎳 微孔鎳微孔鎳半光鎳半光鎳 無硫、高整平鎳鍍層 好像稱號一樣，是半光

8、亮性的鎳鍍層 腐蝕攻擊是首先作用在光亮鎳層上 當(dāng)腐蝕到基材時，光亮鎳鍍層大部分會被腐蝕掉 所以在運用時，多采用雙層鎳鍍層，這樣比單層鎳防腐效果有明顯提高問題及處理問題及處理1. 結(jié)合力差能夠緣由矯正措施半光鍍層鈍化 檢查水洗電流問題 檢查接觸點和電力供應(yīng)有機(jī)污染 活性碳處置2. 鹽霧結(jié)果差能夠緣由矯正措施硫污染 檢查硫來源進(jìn)而去除3. 鍍層發(fā)黑能夠緣由矯正措施鉻污染 添加鉻復(fù)原劑銅污染 小電流電解4. 延展性差能夠緣由矯正措施添加劑過多 降低添加頻率有機(jī)污染 活性碳處置5. 鍍層粗糙能夠緣由矯正措施陽極袋破裂 改換陽極袋過濾不適當(dāng) 改善過濾問題及處理問題及處理 半光鎳 高硫鎳 光亮鎳 微孔鎳多

9、層鎳體系多層鎳體系 置于半光鎳無硫和光亮鎳鍍層之間置于半光鎳無硫和光亮鎳鍍層之間 是一層很薄的鎳沖鍍層，它的活性遠(yuǎn)超越其它兩層是一層很薄的鎳沖鍍層，它的活性遠(yuǎn)超越其它兩層 高硫鎳和光亮鎳之間的電位差至少提高了高硫鎳和光亮鎳之間的電位差至少提高了20 mV 鍍層硫含量直接決議鍍層的活性鍍層硫含量直接決議鍍層的活性 低低pH可以提高硫含量可以提高硫含量 硫的含量可以用鎳箔硫的含量可以用鎳箔(nickel foils)的方法確定。的方法確定。 高硫鎳鍍層的活性可以經(jīng)過高硫鎳鍍層的活性可以經(jīng)過STEP丈量電位差來評價丈量電位差來評價高硫鎳高硫鎳1. STEP 結(jié)果差能夠緣由矯正措施pH 太低 調(diào)整pH

10、硫含量太低添加添加頻率2. CASS結(jié)果差能夠緣由矯正措施pH 太低 調(diào)整pH問題及處理問題及處理 半光鎳 高硫鎳 光亮鎳 微孔鎳多層鎳體系多層鎳體系 為后續(xù)的鍍鉻產(chǎn)生一層高整平、光亮的鍍層 光亮鎳鍍液包含有機(jī)添加劑： 有機(jī)添加劑與金屬同堆積在鍍層上 硫也將會共堆積，并使得鍍層比半光鎳鍍層更具電化學(xué)活性 與半光鎳鍍層相比，光亮鎳層硬度較大，延展性較低 普通來說，對于雙鎳鍍層厚度，2/3為半光鎳, 1/3為光亮鎳光亮鎳光亮鎳1. CASS 結(jié)果差能夠緣由矯正措施STEP結(jié)果差檢查電位差2. 結(jié)合力差能夠緣由矯正措施電流問題 檢查接觸電以及電流供應(yīng)污染 活性碳處置或者小電流電解載體carrier較

11、少 添加載體carrier光亮劑太多減少添加問題及處理問題及處理3. 鍍層粗糙能夠緣由 矯正措施陽極袋破裂 改換陽極袋過濾不適當(dāng) 改良過濾硼酸過多 降低硼酸至最正確程度pH太高 降低pH4. 針孔能夠緣由 矯正措施污染 活性炭處置以及小電流電解硼酸過多或過少 調(diào)整硼酸至最正確程度潤濕劑太低 調(diào)整潤濕劑含量問題及處理問題及處理pH 對光亮鎳鍍層的影響對光亮鎳鍍層的影響pH太高延展性降低應(yīng)力添加整平性提高覆蓋才干加強(qiáng)走位才干加強(qiáng)鍍層粗糙pH太低 延展性提高應(yīng)力降低對金屬雜質(zhì)的包容范圍更大燒焦能夠性降低光劑耗費降低對提高對提高 STEP結(jié)果的建議結(jié)果的建議 堅持光亮鎳鍍液中有較多的carrier載體

12、和較低的光劑 降低光鎳槽的溫度 降低光鎳槽的pH 提高半光鎳鍍槽的溫度 半光鎳 高硫鎳 光亮鎳 微孔鎳多層鎳體系多層鎳體系 用于在鉻鍍層中產(chǎn)生微孔用于在鉻鍍層中產(chǎn)生微孔 可以大幅度地提高鎳層的抗腐效果可以大幅度地提高鎳層的抗腐效果 當(dāng)有水或者其它電解質(zhì)存在時，構(gòu)成腐蝕原電當(dāng)有水或者其它電解質(zhì)存在時，構(gòu)成腐蝕原電池，鎳為陽極，鉻為陰極池，鎳為陽極，鉻為陰極 很多這樣的腐蝕原電池會迅速擴(kuò)展開很多這樣的腐蝕原電池會迅速擴(kuò)展開 不延續(xù)的微孔顆?？梢猿浞譁p小腐蝕點的面積不延續(xù)的微孔顆?？梢猿浞譁p小腐蝕點的面積 從而減慢鎳層的被腐蝕從而減慢鎳層的被腐蝕 微孔鎳層和光亮鎳層之間的電位差至少應(yīng)為微孔鎳層和光亮

13、鎳層之間的電位差至少應(yīng)為20mV微孔鎳微孔鎳 (鎳封鎳封)空氣攪拌是微孔鎳工藝勝利與否的關(guān)鍵要素空氣攪拌是微孔鎳工藝勝利與否的關(guān)鍵要素微孔鎳工藝上的問題幾乎都和空氣攪拌不良有關(guān)系微孔鎳工藝上的問題幾乎都和空氣攪拌不良有關(guān)系不恰當(dāng)?shù)奈⒖讛?shù)會導(dǎo)致不恰當(dāng)?shù)奈⒖讛?shù)會導(dǎo)致CASS結(jié)果不合格結(jié)果不合格在光亮鎳和微孔鎳之間不引薦水洗在光亮鎳和微孔鎳之間不引薦水洗光亮鎳槽液的帶入會導(dǎo)致微孔鎳槽中部分結(jié)晶光亮鎳槽液的帶入會導(dǎo)致微孔鎳槽中部分結(jié)晶所以，槽液需求定期再生，去除掉一切固體并補(bǔ)加新所以，槽液需求定期再生，去除掉一切固體并補(bǔ)加新的添加劑的添加劑微孔鎳微孔鎳 (鎳封鎳封) 外觀 結(jié)合力 鍍層厚度 電位差(S

14、TEP 測試) 鹽霧結(jié)果(CASS 測試) 微孔數(shù) 光亮，且有光澤 無毛刺、結(jié)瘤、劃痕等結(jié)合力結(jié)合力 磨鋸測試Grind-saw test* 鑿割測試Chisel-knife test* 變向割鋸測試Reverse saw cut testASTM B571, “Standard Test Methods for Adhesion of Metallic Coatings變向割鋸測試變向割鋸測試鍍層厚度鍍層厚度 半光鎳 30微米 光亮鎳 10微米 鎳層總厚度- 最少40微米 鉻- 0.25微米ASTM B487, “Standard for Measurement of Metal and O

15、xide Coating Thickness by Microscopical Examination of a Cross Section 光亮鎳和半光鎳光亮鎳和半光鎳 最小最小100 mv 最大最大 200 mv 高硫鎳和光亮鎳高硫鎳和光亮鎳 最小最小15 mv 光亮鎳和微孔鎳光亮鎳和微孔鎳 最小最小20 mv 最大最大40 mv ASTM B764, “Standard Test Method for Simultaneous Thickness and Electrochemical Determination of Individual Layers in Multilayer Ni

16、ckel Deposit 鹽霧測試 * 66 小時; 88 小時; 100 小時 熱循環(huán) 無起泡、無裂痕、無鉻損失 腐蝕點不大于1.5mmASTM B368, “Standard Method for Copper-Accelerated Acetic Acid-Salt Testing 鹽霧測試之后進(jìn)展評價 首先剝離掉鉻層 10,000 - 124,000 點/cm2. 平均直徑小于31微米ASTM B456, “Standard for Electrodeposited Coatings of Copper Plus Nickel Plus Chromium and Nickel Plus

17、 ChromiumASTM B651, “Standard for Measurement of Corrosion Sites in Nickel Plus Chromium or Copper Plus Nickel Plus Chromium Electroplated Surfaces with Double-Beam Interference Microscope通用汽車通用汽車GM GM264M飛馳汽車飛馳汽車BenzDBL 8465豐田豐田Toyota TSH6504G汽車汽車 OEMs 規(guī)范規(guī)范汽車OEM 多層鎳規(guī)范闡明書：結(jié)合力變向割鋸測試鍍層厚度 鎳總厚: 40mSTEP

18、半光鎳與光亮鎳：最小100 mV 光亮鎳與微孔鎳：最大20 mV 活性點最少10,000 個/cm2鹽霧測試66 小時無腐蝕通用汽車通用汽車GM GM264M汽車汽車 OEMs 規(guī)范規(guī)范結(jié)合力鍍層耐石頭劃測試(Stone chip resistance test) 鍍層厚度 鎳總厚: 外部工件 15 m 內(nèi)部工件 10 mSTEP 半光鎳與光亮鎳：最小120 mV活性點外部工件 最小 10,000 個/cm2內(nèi)部工件 沒指定鹽霧測試外部工件 48 小時內(nèi)部工件 24 小時飛馳汽車飛馳汽車Mercedes-Benz DBL 8465汽車汽車 OEMs 規(guī)范規(guī)范 結(jié)合力 鍍層耐石頭劃測試(Ston

19、e chip resistance test) 鍍層厚度 鎳總厚: 外部工件 25 m 內(nèi)部工件 15 m 含硫量 半光鎳 0-0.005% 光亮鎳 0.05-0.07% 活性點 外部工件 最小 10,000 點/cm2 內(nèi)部工件 沒指定 鹽霧測試 外部工件 60 小時 內(nèi)部工件 30 小時豐田汽車豐田汽車Toyota TSH6504G C汽車汽車 OEMs 規(guī)范規(guī)范4. 樂思多層鎳系列產(chǎn)品樂思多層鎳系列產(chǎn)品DUR NIELPELYTELPELYT E 10 X 半光亮鎳半光亮鎳 柱狀構(gòu)造柱狀構(gòu)造(Columnar structure) 鍍層不含硫鍍層不含硫 整平性佳整平性佳 延展性好延展性好

20、 預(yù)防在拋光黃銅上產(chǎn)生白霧預(yù)防在拋光黃銅上產(chǎn)生白霧半光鎳產(chǎn)品半光鎳產(chǎn)品 高硫鎳工藝高硫鎳工藝 在無硫半光鎳和含硫光亮鎳鍍層之間在無硫半光鎳和含硫光亮鎳鍍層之間 高活性的鎳沖鍍層高活性的鎳沖鍍層 大大提高抗腐蝕性，且運轉(zhuǎn)本錢低大大提高抗腐蝕性，且運轉(zhuǎn)本錢低 鍍層含硫量可以經(jīng)過控制鍍層含硫量可以經(jīng)過控制TRI-NI TN的濃度的濃度從而得到有效控制從而得到有效控制TRI NI TN高硫鎳產(chǎn)品高硫鎳產(chǎn)品ELPELYT GS-6 光亮鎳工藝光亮鎳工藝 主要運用在黃銅主要運用在黃銅, 鋅壓鑄合金鋅壓鑄合金 快速整平效果快速整平效果 無需太厚鍍層即可得到高整平性和光亮性無需太厚鍍層即可得到高整平性和光亮性

21、 耗費率低耗費率低 走位才干佳走位才干佳光亮鎳產(chǎn)品光亮鎳產(chǎn)品ELPELYT GS-6 光亮鎳工藝光亮鎳工藝 尤其適宜掛鍍尤其適宜掛鍍 鍍層具備活性鍍層具備活性 這對后續(xù)鍍鉻非常重要這對后續(xù)鍍鉻非常重要 空氣攪拌和陰極搖擺都適宜空氣攪拌和陰極搖擺都適宜 不同的潤濕劑均可不同的潤濕劑均可 適用于文氏管適用于文氏管(Venturi)噴淋系統(tǒng)噴淋系統(tǒng) -在無空氣攪拌時，亦可得到上佳鍍層在無空氣攪拌時，亦可得到上佳鍍層光亮鎳產(chǎn)品光亮鎳產(chǎn)品ELPELYT LS-1 光亮鎳工藝光亮鎳工藝 主要運用在主要運用在POP塑料鍍上塑料鍍上 延展性好延展性好 可上鉻性佳可上鉻性佳 耗費率非常低耗費率非常低 走位才干好

22、走位才干好光亮鎳產(chǎn)品光亮鎳產(chǎn)品ELPELYT SF/PP- 光亮鎳工藝- 超級高的整平性、光亮性和延展性- 非常適宜于后續(xù)的鉻電鍍- 陰極搖擺和空氣攪拌俱佳光亮鎳產(chǎn)品光亮鎳產(chǎn)品瓦特鎳瓦特鎳測試條件測試條件電流密度電流密度5 A/dmpH4,0 - 4,2溫度溫度55 C時間時間20 min添加劑添加劑ELPELYT SALT X NEW (Carrier)4,0 g/lELPELYT BRIGHTENER CARRIER H4,0 ml/lWETTING AGENT G0,5 g/lELPELYT BRIGHTENER SF/PP 0,6 ml/lELPELYT SF/PPELPELYT SF

23、/PP的整平性的整平性微孔鎳產(chǎn)品微孔鎳產(chǎn)品 更耐腐蝕 更低本錢 更易于操作和控制 更高鍍層質(zhì)量DUR NI 4000DUR-NI 4000 微孔鎳鍍層：- 含有足夠多的顆粒(活性點). 從而獲得較大的陽極面 微孔顆粒分布均勻- 比光亮鎳鍍層要惰性得多 從而防止在微孔鎳層產(chǎn)生腐蝕微孔數(shù)微孔數(shù)只需經(jīng)過特殊處置之后，微孔數(shù)方可完成呈現(xiàn)可數(shù) Dubpernell 測試 Fuhrmann 測試DUBPERNELL 測試測試任務(wù)條件任務(wù)條件- 30 sec. - 1 min. 陰極電流密度陰極電流密度. 0,3 A/dm2優(yōu)點優(yōu)點- 易于操作易于操作缺陷缺陷- 微孔沒有固定的幾何外形微孔沒有固定的幾何外形 微孔數(shù)微孔數(shù) 活性點活性點DUBPERNELLCASS霍爾曼霍爾曼FUHRMANN測試測試任務(wù)條件任務(wù)條件1st: 30 s