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钛合金化学镀镍的预处理方法

来源:www.hmwjzs.com 发表时间:2017-01-18

      由于钛金属活性大,新鲜表面暴露在含氧介质中很快被氧化,形成一层致密的、稳定性很高的氧化膜,若在其表面直接化学镀镍是相当困难的。为了在钛合金上获得结合力好的镍层,必须在施镀前采用适当的预处理以改善镀层与基体的结合力。采用下列预处理方法,操作简单,可实现钛合金直接化学镀镍,获得结合力良好的镀层。
(1)浸蚀
较好的钛合金浸蚀必须含少量氢氟酸,但含量不能太高,否则会造成钛合金表面腐蚀不均匀,甚至出现凹凸不平的表面。这是因为合金中钒比其它元素更耐蚀的缘故。同时如果溶液中含有硝酸,使钛表面发生钝化,不能进行镍的自催化沉积。
浸蚀液为:盐酸(36%~38%)94~96份,氢氟酸(70%)4~6份,室温,2min。钛合金浸蚀后,外观腐蚀均匀光亮。
(2)活化
活化液中含有氟化物和乳酸。氟离子的存在加速了钛氧化膜的溶解。乳酸作为镍的络合剂,当溶液中没有乳酸时,活化膜结合力差。因为活化的钛合金较容易与溶液中的镍离子发生置换反应:2Ti+3Ni3+→2Ti3++3Ni。随着乳酸的加入,镍离子被络合,发生上述反应的困难越大,导致置换反应后镍与钛基体的结合力越牢固。过量乳酸对活化没有影响。温度越高越有利于钛氧化膜溶解和活化基表面与镍离子的置换反应;若温度越低,活化时间增长,效果变差。pH值越低活化反应越迅速,不但钛氧化膜溶解,而且活性钛也发生腐蚀,置换反应的镍同时也受到浸蚀,导致活化膜的结合力越差;pH值越高,钛氧化膜越稳定(不溶解或很少溶解),活化反应越慢。当pH值>6时活化反应几乎不发生。其他条件正常下,活化时间越长活化越充分,当活化基础课表面露出后,表面生成一层具有催化活性的、均匀的黄褐色膜,便发生了镍与钛的置换反应,直至钛合金基体被镍层完全覆盖后转换反应停止,所以活化时间越长越好。如果活化不充分,将使后续的化学镀镍局部无镀层或鼓泡。
活化液为:乙二醇700ml/L,酸性氟化铵35g/L,氯化镍20g/L,硼酸50g/L,乳酸20ml/L,醋酸(99%)180ml/L,pH<6,>50℃,30min
(3)化学镀镍
工艺酸方:硫酸镍20g/L,次亚磷酸钠25g/L,络合剂15g/L,乳酸18g/L,丙酸钠18g/L,pb2+微量,pH=5,85%,阴极移动。本配方适用Ti-6Al-4V和Ti-15V-3Al-3Cr等钛合金施镀,镀层结合力良好。

  

  

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