电镀镍开题报告 范文

《电镀镍开题报告 范文》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电镀镍开题报告 范文（10页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、毕业设计（论文）开题报告学生姓名：学号：_所在学院：专 业：设计（论文）题目：电镀镍工艺研究指导教师：2011 年 3 月 25 日毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告1结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2000字左右的文献综述：文献综述1电镀1.1引言电镀是用化学方法在导电固体表面沉积一层薄金属、合金或复合材料的过程，是一 特殊的电解过程。电镀作为一种重要的表面处理技术，在材料防护、精饰和获得功能镀 层等方面具有重要的应用。但是，由于电镀工业使用了大量强酸、强碱、重金属溶液，甚至包括镉、氰化物、 铬酐等有毒有害化学品，在工艺过程中排放了有害环境和人类健康的废气、废

2、水和废渣。 在电镀生产工艺中，从源头削减污染物的产生，逐步采用无毒无害的新工艺、新技术， 取代传统工艺是电镀业实现清洁生产的根本保证。1.2电镀的背景与意义最先公布的电镀文献是1800年意大利Brugnatelli教授提出的镀银工艺，1850年他 又提出了电镀金工艺；到1840年，英国Elkington提出了氰化镀银的第一个专利，并用 于工业生产，这是电镀工业的开始，他提出的镀银电解液一直沿用至今；同年，Jacobi 提出了从酸性溶液中电铸铜的第一个专利；1843年，酸性硫酸铜镀铜工艺用于生产，同 年R.Bottger提出了镀镍工艺；1915年实现了在钢带表面酸性硫酸盐镀锌，1917年Proc

3、tor 提出了氰化物镀锌，1923-1924年，C.GFink和C.H.Eldridge提出了镀铬的工业方法， 从而使电镀逐步发展成为完整的电化学工程体系。电镀合金开始于19世纪40年代的铜-锌合金（黄铜）和贵金属合金电镀。由于合 金镀层具有比单金属镀层更优越的性能，人们对合金电沉积的研究也越来越重视，已由 最初的获得装饰性为目的的合金镀层发展到装饰性、防护性及功能性相结合的新合金镀 层的研究上。到目前为止，点沉积能得到的合金镀层大约有250多种。电镀已经遍及国民经济各个生产和科学领域中。尤其在机器制造、国防、电讯、交 通、轻工业等行业已成为不可缺少的一部分。在化学生产中电镀广泛应用于提高各种

4、轴 类、套类等零部件的耐磨、抗腐蚀性能；在使用于各种高压垫圈的密封防腐以及各种机 械磨损和加工件的修复尺寸等方面起到越来越重要的作用31.3电镀工艺流程和说明目前电镀工艺广泛应用在国民生产的各个领域，只有认真操作才能有效节约能源、 保护环境。在以下简单介绍一下有关电镀工艺的一些基本知识。工艺流程:化学除油f热水洗f冷水洗f阴极电解除油f热水洗f冷水洗f除氧化 皮f冷水洗f酸洗f冷水洗f镀镍f冷水洗f热水洗f烘干f自检f检验。主要工序溶液组成及工艺条件1化学除油适用于钢铁和铜制件。氢氧化钠60-80g/L碳酸钠20T0g/L磷酸三钠30 50g/L水玻璃10g/L温度70 90 C时间20 TO

5、min2.1阴极电解除油溶液成分:同化学除油溶ft温度70 90 C阴极电流密度2 10A/dm2时间0.5Tmin3.除氧化皮A.盐酸体积分数50% 100%时间除尽为止B.氢氧化钠200g/L亚硝酸钠180g/L温度90 100 C时间氧化皮除尽为止4.酸洗A.适用钿牛硝酸1体积硫酸2体积氯化钠10 20g/L温度 室温时间3 TsB适用于钢铁牛盐酸体积分数20%30%2镍的性质和用途镍具有近似银白色外观，原子价常用二价和三价。镍具有高度磨光和抗腐蚀性。镀 镍层有以下特点和用途6(1) 电镀镍层在空气中的稳定性很高，由于金属镍具有很强的钝化能力，在表面 能迅速生成一层极薄的钝化膜，能抵抗大

6、气、碱和某些酸的腐蚀。(2) 电镀镍结晶极其细小，并且具有优良的抛光性能。经抛光的镍镀层可得到镜 面般的光泽外表，同时在大气中可长期保持其光泽。所以，电镀层常用于装饰。(3) 镍镀层的硬度比较高，可以提高制品表面的耐磨性，在印刷工业中常用镀媒 层来提高铅表面的硬度。由于金属镍具有较高的化学稳定性，有些化工设备也常用较 厚的镇镀层，以防止被介质腐蚀。镀镍层还广泛的应用在功能性方面，如修复被磨损、 被腐蚀的零件，采用刷镀技术进行局部电镀。采用电铸工艺，用来制造印刷行业的电铸 版、唱片模以及其它模具。厚的镀镍层具有良好的耐磨性，可作为耐磨镀层。尤其是近 几年来发展了复合电镀，可沉积出夹有耐磨微粒的复

7、合镍镀层，其硬度和耐磨性比镀镍 层更高。若以石墨或氟化石墨作为分散微粒，则获得的镍-石墨或镍-氟化石墨复合镀层 就具有很好的自润滑性，可用作为润滑镀层。黑镍镀层作为光学仪器的镀覆或装饰镀覆 层亦都有着广泛的应用。(4) 镀镍的应用面很广，可作为防护装饰性镀层，在钢铁、锌压铸件、铝合金及 铜合金表面上，保护基体材料不受腐蚀或起光亮装饰作用；也常作为其他镀层的中间镀 层，在其上再镀一薄层铬，或镀一层仿金层，其抗蚀性更好，外观更美。在功能性应用 方面，在特殊行业的零件上镀镍约13mm厚，可达到修复目的。特别是近年来在连续 铸造结晶器、电子元件表面的模具、合金的压铸模具、形状复杂的宇航发动机部件和微

8、型电子元件的制造等方应用越来越广泛。(5) 在电镀中，由于电镀镍具有很多优异性能，其加工量仅次于电镀锌而居第二 位，其消耗量占到镍总产量的10%左右7。3电镀镍3.1多层电镀镍的现状多层镍电镀最早出现于20世纪50年代，由于其具有独特的防腐抗蚀性能而日益受 到电镀装饰界的重视8。虽然铜、铬体系工艺较成熟，投入成本也较低，但其镀层不具 备电化学防护性能，在对镀层性能要求较高的行业（如汽车、自行车等行业）难以大面 积推广，且三废污染种类较多。与传统的防护装饰性镀层相比，三层镍电镀体系既具有 机械防护性能，又具有电化学防护性能，工艺管理也更易于科学化、自动化，且因污染 物种类的减少而大大降低了废水处

9、理设备的投资和运行管理费用。但三层镍工艺体系目 前还因存在着一些问题而尚未普及。3.2三层镀镍工艺三层镍电镀液的组成如表1所示9io,在一定阴极电流密度和温度条件下电镀。 用稀酸或稀碱调节镀液的pH值，使用电动搅拌器搅拌溶液，阴极材料为普通铁基体 零件（尺寸为5 cm x8 cm ）,阳极采用电解镍板，整个电镀时间控制在40 min内。 为了进一步提高镀层抗蚀性能，三层镍电镀结束后，再镀一层微孔铬。其镀液组成为： 铬酐250 g / dm3，硫酸3. 5 g / dm3，硒酸钠0. 0050. 013 g/ dm3。此外，镀液温度 为318323 K，电流密度为1621 A / dm2。表i三

10、层規电镀液的组成组成半光生祺跖硫規光売钮硫酸理f笹用）2&O-32O250300250-300瓠化棣/低皿显3040-60-80氯犹钠饥討d mJ）-15加一朋酸”伍皿屛3540354035-40香宜素/(-/ m3)0. 150.3一甲0. 15-0.2-糖一1_ 41.651.41.65光亮IJ一0. S- 1. 2光亮剂 2/ (ml/dni1)适址1-:烷基硫酸钠心皿予0. 10. 15仇 10.15m 154电镀镍新工艺4.1新工艺的特点通常工业上镀镍所用的镍盐含量较高而阴极上的工作电流密度较低1112，在稀溶液 中电沉积金属符合保护周围环境的要求，可以极大的节约金属镍，并且可以加速

11、废水处 理过程。该新工艺采用了在甲酸盐稀溶液中电沉积金属镍，该镀液具有较高的阴极极限 电流密度，在该镀液中得到的镀层具有较高的耐蚀性和硬度，以及较低的内应力13。 4.2甲酸盐稀溶液电镀镍工艺电镀液的配方14在研究的甲酸盐溶液中甲酸镍和氯化镍的摩尔浓度分别为0.15mol/L和0.05mol/L。用甲酸调整溶液的pH分别至2.025,3.0,3.5。在50C的条件下进行电沉积。5展望电镀是重要的表面处理技术，在机械和电子等领域具有其他工艺不可替代的地位 16,但电镀本身是一耗水，耗电，重污染的行业，如何扬长避短，直接关系到电镀行业 的发展17。首先，要实现电镀生产的规模化，集约化，有利于废水的

12、处理和资源的回收 利用；第二，进一步提咼自动化和机械化的程度，提咼生产效率和成品率，减轻从业人 员的劳动强度；第三，加强清洁生产新工艺，新技术的研发和工业化，从源头上解决污 染，能耗等制约电镀工业发展的问题；第四，拓展功能镀层的应用领域18。随着电镀业 的发展，特别是人们对环境保护的重视力度的加大，对电子元器件的可焊性、镀液毒性、 镀层质量和镀速等方面提出了更高的要求。近几年研究开发的新工艺以其独特的优点， 正向着成熟完善、高可靠性、环保的方向发展19。6论文的研究目的与意义镀镍的历史悠久，早在1837年就有了电沉积镍方法20，镀镍层抗碱性好，可以防 止贵金属扩散，具有良好的耐磨性和耐高温性能

13、，在一般的防护装饰性镀层中一般作为 底层使用21，采用新工艺后，不仅提高了阴极极限电流密度还大量的节约了金属镍，这 对我们国家缺少镍资源来说，无疑意义重大22。参考文献：1冯绍彬等编著.电镀清洁生产工艺M.北京：化学工业出版社.20052张丕俭电镀时间与镀层光泽度的关系J 材料保 护，199& 31( 5) : 2930. 汤学红，张升达，王如星.多层镍微裂纹硬铬电镀工艺J 材 料保护，199&31( 12) : 10 11.4张宏祥，王为编著.电镀工艺学M.天津：天津科学技术出版社.2004陈天玉编著.镀镍工艺基础M.北京:化学工业出版社.2006陈天玉编著.镀镍合金M.北京：化学工业出版社

14、.20077冯立明主编.电镀工艺与设备M.北京：化学工业出版社.2005余晓皎，余中，勒九让，李树丰西安理工大学学报.20029 章葆澄.电镀工艺学M.北京：北京航空航天大学出版社,1993.10 孟祥和，胡国飞.重金属废水处理M.北京：化学工业出版社,200011 达马斯金，佩特里著，谷林瑛译电化学动力学导论北京科学出版社198912 Perusich S A , A lkire R C. U ltrasonically Induced Cavitation Studies of Electrochemcial Passivity and Transport Mechanism s J .

15、Electrochem ical Society, 1991, 138 ( 3 ) :70070713 Hyde M E, Comp ton R G How U ltrasound Influences the Electrodeposition ofMentals J.Electroanalytical Chemistry, 2002, 531 (6) : 19 24.14 Walker C T, W alker R. Effect of ultrasonic agitation on some properties of electrodeposities and surface Trea

16、t eat, 1973, 1 ( 6 ) : 457 469.15 K Motonobu, U Hiroki. Electroless Tin or Tin Alloy Plating MethodP . J P Patent: 6 081 156, 1994.16 K H Uchida, Kiso M. Bath andMethod for the Electroless Plat ing ofTin and TinLead Alloy P . U S Patent : 5 266 103, 1993.17 Hong G Siow K S,Qiang G Z, et al. Hard chr

17、omium p lat2ing from trivalent chromium solution J . Plating and Sur2face Finishing, 2001, 82 (3) : 69 7518 陈天玉编著.光亮镀镍M.北京：化学工业出版社，200619 冯立明，王玥主编.电镀工艺学M.北京：化学工业出版社，201020 冯绍彬编著.电镀清洁生产工艺M.北京:化学工业出版社，200421 屠振密，李宁，安茂忠，王素琴编著M.北京：国防工业出版社，200722 程秀云，张振华主编.电镀技术M.北京：化学工业出版社，2002毕 业 设 计(论 文)开 题 报 告2.本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段(途径)一、研究目的研究碳钢在甲酸镍溶液中的电沉积过程，并测试镀层的耐蚀性。研究其是否能达到 甚至超越传统镍盐镀层的耐蚀性能。二、研究内容采用不同pH和不同的电流密度研究碳钢在甲酸镍溶液中的电沉积过程，测试镀层 的硬度、内应力以及耐蚀性。三、研究途径(1) 在阅读大量文献的基础上，根据甲酸镍溶液的特点，综合考虑各方面的因素，确 定电镀的方法、溶液pH以及电流密度。(2) 通过电化学测试仪测试不同条件下镀层的耐蚀性。毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告