化學(xué)鍍鎳商品溶液的周期性生產(chǎn)應(yīng)用研究

王道軍

（天津航空機電有限公司，天津 300000）

0 前言

化學(xué)鍍鎳是一種鎳的自催化還原工藝，始于20世紀40年代，在70年代后隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和工業(yè)的飛速發(fā)展而廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車、電子、化學(xué)、石油、核能、食品加工、采礦、軍事等工業(yè)。進入21世紀，化學(xué)鍍鎳技術(shù)成熟、性能穩(wěn)定，已經(jīng)朝向環(huán)保、經(jīng)濟、商品化、周期使用的方向發(fā)展。

目前，市場上有多種化學(xué)鍍鎳商品溶液，如深圳方實公司的FS2000無電沉積鎳溶液、安美特公司化學(xué)鍍鎳商品溶液nickem1127、GL-EN101光亮中磷化學(xué)鍍鎳商品溶液等。這些商品溶液性能穩(wěn)定，而且可以周期性使用，相比自配一次性溶液，用料少、產(chǎn)生廢液少，既節(jié)約經(jīng)濟成本，又具有良好的環(huán)保效益，是21世紀化學(xué)鍍鎳工藝發(fā)展的主流。

綜合上述情況，為了改變我們單位自配一次性化學(xué)鍍鎳溶液性能不穩(wěn)定（容易發(fā)生自分解反應(yīng)）、污染環(huán)境的現(xiàn)狀，我們引入上述幾種化學(xué)鍍鎳商品溶液進行周期性對比試驗，從而選擇最佳的商品溶液，應(yīng)用于生產(chǎn)實際，獲得良好的經(jīng)濟和環(huán)境效益。

1 試驗部分

1.1 深圳方實公司FS2000無電沉積鎳溶液的周期性試驗

該溶液配方及使用方法如下：

M、A、B、C 四種試劑，槽液溫度（82-94）℃,鎳離子含量應(yīng)為（4.3-5.2）g/L,pH 應(yīng)為 4.4-4.8。 M、A 為開缸劑，周期使用應(yīng)通過分析補加 A、B、C。溶液每消耗 0.5g/L 的鎳，應(yīng)補充 A、B、C 各5.5mL，添加比例為 1∶1∶1。

我們買來這四種試劑，按要求配制溶液、調(diào)節(jié)pH、加熱到指定溫度。試片化學(xué)鍍鎳1h，得到外觀光亮細致，鍍層效果良好。但該溶液的周期性使用存在兩大困難：（1）需要補加A、B、C三種溶液，補加成分多，成本高，操作使用繁瑣；（2）B、C兩種溶液采購試驗不方便，試驗周期無法滿足。出于以上兩個原因，通過參加安美特化學(xué)有限公司的活動，聯(lián)系了新的化學(xué)鍍鎳商品溶液。

1.2 安美特化學(xué)鍍鎳商品溶液nickem1127周期性試驗

該溶液的配方及使用方法如下:

A、B為開缸劑，周期使用需依據(jù)分析結(jié)果按1∶1補充A和C。 槽液溫度（85-91）℃，鎳離子含量為（5.4-6.6）g/L，pH 應(yīng)為4.6-5.0。

我們買來A、B、C這三種試劑，按給定比例配制溶液，調(diào)節(jié)pH，加熱到指定溫度，化學(xué)鍍鎳1h，試驗結(jié)果鍍層光亮、均勻、細致，效果良好。但經(jīng)測厚度，只有3.0μm。鍍層增加速度太慢，需要尋找更合適的商品溶液。

1.3 GL-EN101光亮中磷化學(xué)鍍鎳商品溶液周期性試驗

該溶液的配方及使用方法如下：

A、B為開缸劑，周期性使用應(yīng)按1：1補充A和C。槽液溫度（88-92）℃，鎳離子含量為（5.0-6.2）g/L，pH 應(yīng)為 4.7-5.1。

按給定比例配制溶液，鍍前調(diào)整pH，加熱到指定溫度，化學(xué)鍍鎳1h，試驗效果鍍層光亮、細致、均勻、完好，鍍層厚度5.5μm，可滿足實際生產(chǎn)需要。按金屬鎳的分析方法測試了鎳含量，通過溶液的補加 （每一克金屬鎳需補加10mL的GL-EN 101A和10mL的GL-EN101C），使鎳含量重新回到指定范圍，調(diào)節(jié)pH，再進行化學(xué)鍍鎳1h，試驗后外觀和鍍層厚度都有良好保持。如此補加6次，進行8個周期試驗，外觀和厚度都得到了良好保持。圖4是第八個周期化學(xué)鍍鎳1h后，試件的外觀照片。由于GL-EN101A的補加量已達到開缸量。所以該溶液已經(jīng)達到了使用的上限。由此可見，該溶液具有極佳的穩(wěn)定性能，使用可達到8個周期。從成本來講，周期使用是單次使用成本的四分之一，降成本效果顯著。從環(huán)保來講，產(chǎn)生廢液明顯減少，環(huán)境處理成本顯著降低。

為了進一步驗證化學(xué)鍍鎳層的性能，選取四片試件進行鹽霧試驗，其中兩片在260℃烘烤2h，試驗結(jié)果未烘烤試樣的紅銹比較厲害，尤其是邊緣；烘烤后的試樣只有輕微紅銹，且集中在邊緣。經(jīng)與廠家溝通，出現(xiàn)紅銹的原因有兩個：（1）鍍層厚度較薄，防護性能較好的化學(xué)鍍鎳層厚度應(yīng)在10μm以上；（2）未進行精細加工或有加工缺陷的邊緣容易出現(xiàn)紅銹。由于試片只是簡單切割而成，邊緣比較粗糙，所以其防護性能較差。依據(jù)試驗結(jié)果及廠家分析，可以預(yù)見廠內(nèi)正式加工的零件、化學(xué)鍍鎳層厚度在10μm以上時，將具有良好的防護性能。后續(xù)將進行生產(chǎn)試驗批次的驗證。

2 試驗結(jié)論

通過三種商品溶液的周期性試驗，并進行性能測試，我們最終證明GL-EN101商品溶液具有良好的應(yīng)用價值。我們將引入該商品溶液，進行試生產(chǎn)，并進一步應(yīng)用于正式生產(chǎn)，這將產(chǎn)生良好的經(jīng)濟和環(huán)境效益，具有重要的現(xiàn)實意義。