不銹鋼化學鍍鎳前處理采用閃鍍鎳。
1. 工藝流程
低溫除油→水洗→活化(1:1鹽酸,時間1~3min)→水洗→閃鍍鎳→水洗→預鍍堿性化學鎳→水洗→酸性化學鍍鎳→水洗→烘干。
2. 閃鍍鎳工藝
氯化鎳(NiCl2·6H2O) 220~240g/L 、 電流密度(DK) 2~20A/d㎡
鹽酸(HCl)(d=1.17) 100~120mL/L 、 時間 2~4min
先浸泡1~3min,使工件表面充分活化和潤濕后,大電流沖擊,可獲得結合力好的閃鍍鎳層。成分簡單,溶液穩定。電流開到20A/d㎡也不致燒焦。
3. 預鍍堿性化學鎳
閃鍍鎳后,如果直接用酸性化學鍍鎳,其反應過程中需要克服能峰的激活能很大,反應不易進行。使用堿性化學鍍鎳預鍍,可降低克服能峰激活能,使反應順利進行。
堿性化學鍍鎳成分和工藝條件:
硫酸鎳(NiSO4·7H2O) 26~30g/L 、 次磷酸鈉(NaH2PO2·H2O) 22~25g/L
三乙醇胺[N(CH2CH2OH)3] 100g/L 、 氯化銨(NH4Cl) 25~35g/L
檸檬酸鈉(Na3C6H5O7·2H2O) 10~15g/L 、pH 9~10
焦磷酸鈉(Na4P2O7·10H2O) 60g/L 、溫度 40~45℃ 、時間 3~5min
pH要保持在9~10之間。pH用三乙醇胺調節。pH過低,反應不能進行,過高,易造成溶液分解。溫度也不能過高,以避免溶液分解。
預鍍堿性鍍鎳不能產生自催化反應,必須經觸發處理后才能進行自催化反應。用經浸鋅處理后的鋁條觸發。浸鋅選用的工藝如下:
氫氧化鈉(NaOH) 500g/L 、三氯化鐵(FeCl3·6H2O) 1g/L 、 溫度 15~27℃
氧化鋅(ZnO) 100g/L 、酒石酸鉀鈉(KNaC4H4O6·4H2O) 10g/L 、時間 0.5min
4. 酸性化學鍍鎳的選擇
要求溶液有高的穩定性、高的沉積速率,鍍層要有高的抗蝕性,高的耐磨性,要有與底層的良好結合力。預鍍堿性化學鎳后的鎳層具有很好的催化活性,酸性化學鍍鎳反應容易進行。
酸性化學鍍鎳溶液成分和工藝條件:
硫酸鎳(NiSO4·7H2O) 26~30g/L 、乳酸(C3H6O5)(85%) 15mL/L
次磷酸鈉(NaH2PO2·H2O) 22~25g/L 、 丙酸(C3H6O2) 5m/L
三氧化鉬(MoO3) 0.005g/L 、 檸檬酸鈉(Na3C6H5O7) 8~10g/L
乙酸鈉(CH3COONa) 8~10g/L 、 pH 4.4~4.8 、 溫度 85~90℃ 、 鍍層含磷量 10%
蘋果酸(C4H6O3) 15g/L 、琥珀酸(C4H6O4) 5g/L 、沉積速率 10μm/h
本工藝需控制的是pH和溫度。