SF-400加厚纳米镍在锌合金和铝合金压铸件上的应用

储荣邦， 戴昭文， 杨立保

（1.南京724研究所，江苏 南京210011；2.江苏表面协会，江苏 南京210000；3.南京四方表面技术有限公司，江苏 南京211100）

0 前言

SF-400加厚纳米镍工艺集电镀镍技术、化学镀镍技术和纳米镀镍技术于一身。在电镀过程中，通电提供能量使部分添加剂分解。其一部分分解物恰好是化学镀的还原剂，从而使镀液还具有化学镀的功能；另一部分分解物恰好是纳米镀镍的添加剂，因此，镀液还具有纳米镀镍的功能。该工艺是一种以电镀为主、化学镀为辅，并伴有纳米镀的新工艺。一般的电镀液和化学镀液会由于有机物的积累而老化，并需要进行停产大处理。而SF-400加厚纳米镍工艺可以通过物理连续过滤的形式净化多余的有机物，所以不需进行大处理，这极大地降低了停工成本。另外，纳米镍还可以使基材表面活性均匀，界面张力降低，并使后续镀层结晶细化致密，粗糙度降低，耐蚀性提高。

目前，电镀企业对锌合金、铝合金压铸件预镀层的加厚仍采用焦磷酸盐镀铜工艺。焦磷酸盐镀铜的主要问题是长期运行维护困难，而且深镀能力有限。

SF-400加厚纳米镍工艺可替代焦磷酸盐镀铜工艺，这将会为预镀层上加厚和深孔电镀做出贡献。

SF-400加厚纳米镍工艺经过两年多的推广应用，已经被证明：此工艺不仅在镀液稳定性及维护方面，而且在镀层性能和外观上都具有很多独特的优势。这些将会引起国内电镀界的极大反响。

1 加厚纳米镍工艺

1.1 工艺特点

环保型（无氰化物），深镀能力强，镀层薄（0.2～0.3μm），均镀好（采用沃特逊法测得均镀能力在95%以上），易焊接（可钎焊、熔焊等），结合力好（采用环形剪切试验测得结合强度为15kN／cm2，可进行二次加工），镀液稳定（不需大处理），表面质量高（作为中间镀层镀出的工件表面，比焦磷酸盐镀铜工艺加厚的镀层表面更加光亮、饱满），前处理要求低（弱碱性镀液），主盐的质量浓度低（NiSO4·6H2O 30g／L，镍离子带出量少），滚镀、挂镀均可，pH值范围宽（7～14，易维护），电流密度范围广（0.5～10.0A／dm2，低电流密度区不漏镀，高电流密度区不烧焦），消耗补加少（20～30mL·kA-1·h-1），容纳金属杂质的能力强（添加剂可配位化合金属杂质并共沉积）。

1.2 工艺配方及操作条件

需要说明的是：（1）加热棒最好用陶瓷的，在加热时需空气搅拌以使镀液温度均匀；（2）SF-400C作为镀液消耗补加剂（非开缸剂），其消耗量为20～30mL／（kA·h）。

2 工艺实例

产品为锌合金压铸件打火机外壳。客户要求深镀，加厚。原先镀中间层采用的是焦磷酸盐镀铜工艺（3min），深孔内有漏镀，镀酸铜时会有腐蚀。现在采用加厚纳米镍工艺（2min），完全覆盖，镀酸铜时不会腐蚀。

3 成本分析

（1）开缸成本

本工艺的开缸成本较高，约为13元／L。

（2）金属阳极消耗成本

预镀层加厚纳米镍工艺如果按2min计算，厚度约为0.24μm，其每平方米工件的金属消耗成本约为0.3元；而焦磷酸盐镀铜如果以2μm厚度计，其每平方米工件的金属消耗成本约为1.04元。

（3）镀液带出的损耗成本

本工艺中主盐NiSO4·6H2O的质量浓度为30 g／L，镍离子的质量浓度为6.7g／L；而焦磷酸盐镀铜液中铜离子的质量浓度在20～25g／L之间，带出铜离子的损耗更大。

（4）消耗添加剂的补加成本

电镀消耗量为20～30mL／（kA·h），成本约为2元／（kA·h）。

（5）氨水补加成本

氨水补加成本约为0.8元／h。

4 结束语

锌合金、铝合金压铸件在很多情况下要在预镀层上加厚，再进行镀酸铜，以此来提高镀层的结合力。目前，电镀企业对锌合金、铝合金压铸件预镀层的加厚仍采用焦磷酸盐镀铜工艺。焦磷酸盐镀铜的主要问题是长期运行维护困难，而且深镀能力有限。SF-400加厚纳米镍工艺集电镀镍技术、化学镀镍技术和纳米镀镍技术于一身，是一种以电镀为主、化学镀为辅，并伴有纳米镀的新工艺。该工艺可以替代焦磷酸盐镀铜工艺，这将会为在预镀层上加厚和深孔电镀做出贡献。