高精密 高难度 电镀技术领导者

关于杰昌

广东杰昌五金制品有限公司

成立于2003年,致力于为中国华南地区的客户提供高品质、高精密的电镀服务。杰昌专长于高水平的功能性表面处理,在17年的发展历程中,杰昌不断研发与改进专业技术,并坚持以一流的技术、稳定的品质和用心的服务来满足客户的不同需求。并通过了ISO9001:2015质量管理体系认证,现有客户群广泛覆盖机械加工、模具制造、医疗器械、通讯设备等行业,精密表面处理已应用于高速列车、航天、精密连接器等领域。

◆ 技术文章

化学镀镍层的性能

(1)硬度和耐磨性

镀态下的镍磷化学镀层,依磷含量的不同,其维氏硬度一般在HV480~600之间,远远超过电镀镍HV150~400的硬度指标。镀层经过适当热处理之后,由于Ni3P高度弥散析出,增加了镀层塑性变形时位错沿滑移面移动的阻力,使镀层强化,硬度提高。维氏硬度可达HV1000~1100,明显优于工业硬铬镀层HV800~1000。其抗拉强度超过700MPa,相当于某些合金钢的强度。

镍磷化学镀层的耐磨性优于电镀镍层。由于镀层中含有磷,在摩擦过程中,当表面承受较大的压力和温度时,因表面磷化物的形成与迁移,使镀层具有固体润滑效果。与许多材料对磨时,镍磷化学镀层的摩擦系数很低,具有良好的抗擦伤性和抗咬合性。镍磷化学镀层由于硬度高,具有一定的抗磨粒磨损的能力,不易发生粘附,所以能满足耐磨镀层的条件。

(2)耐蚀性

化学镀镍和电镀铬一样,是一种障碍性镀层。它是通过将基体金属与外界腐蚀环境隔绝,而达到防护目的。铬虽有良好的耐腐蚀性,然而电镀铬层由于高应力引起裂纹,不利于基体金属免受腐蚀。非晶态化学镀镍层的耐蚀性比电镀铬要好不存在晶界、亚晶界、位错、层错之类的晶体缺陷,因而不易产生微电池作用。

同时,化学镀镍层和基体结合好,镀层本身又均匀、致密,腐蚀介质难以透过镀层而浸蚀基体,具有极好的耐蚀作用。它能耐多种化学介质的腐蚀,如常温氧化性酸、非氧化性盐、高温高浓度碱、氯化氢、硫化氢、乳酸、甲酸等各种无机和有机溶剂。此外,化学镀镍层在HCI和HSO中的耐蚀性比不锈钢优异得多,几乎不被碱和盐腐蚀。

(3)密度和热学性能

由于磷原子的介入,改变了镀镍层的密度,对其它物理性能也会产生影响。化学镀镍层的密度和磷含量成反比例,随着磷含量的增加,密度降低。例如,当磷含量为3%时,镀镍层的密度为8.25g/cm3;当磷含量为8.5%时,密度为7.92g/cm3

化学镀Ni-9%P合金层的热传递系数为0.0439~0.0564J/(cm·s·℃),冶金纯镍为0.828J/(cm·s·℃);镍磷合金的热膨胀系数比电镀镍要低些,前者为13~14.5 μm/(m·℃),后者为14~17μm/m·℃)。

(4)电磁性

化学镀镍层中含有抗磁性的磷,故磁性比电镀镍层要低。化学镀镍层的磁性由镀液的pH值成分和基材所决定。碱性镀液产生磷含量低于8%的Ni-P镀层,通常表现出铁磁性。经过热处理晶化析出Ni3P后,整体磁性增加,镀层的矫顽力由4~40Oe增大到100Oe以上。当然,还取决于热处理的温度和时间,随着施镀工艺参数和磷含量的变化,镀镍层的磁性改变,Ni-9%P镀层400℃加热1h后,矫顽力为140Oe,最大感应磁场为1500~1700Gs。

酸性镀液中产生大于8%磷含量的沉积层,一般是没有磁性的。但在高于260℃处理后,镀层有微弱的磁性,对于磷含量为12%的镀层,即使在 300℃处理后,仍保持其非磁性,随着磷含量从9%增至12%,在4.2K测量Ni-P合金镀层,其磁性减小到零。

(5)可焊性

镍磷化学镀层具有良好的可焊性,由于磷降低了镀层的熔点,因而可焊性好。铝、镁、不锈钢和非金属材料,要进行焊接是比较困难的。但是这些材料在进行 Ni-化学镀后,借助于镀层良好的焊接性能,能使这些材料顺利地进行焊接,这对扩大这些材料的成型和修复性能起着极其重要的作用。