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무전 해 니켈 광택제 및 안정제 공식
현재 널리 사용되는 무전 해 니켈 도금 용액 제형은 대략 산성 도금액과 알칼리성 도금액의 두 종류로 나눌 수 있다. 무전 해 니켈 도금 용액의 조성은 적용에 따라 조정되지만 일반적으로 주염, 환원제, 착화제, 완충제, 안정제, 촉진제 및 계면 활성제로 구성됩니다. 각 구성 요소의 기능에 대해서는 아래에서 설명합니다. (1) 주염 무전 해 니켈 도금 용액의 주염은 용해성 니켈 염으로 금속 니켈 이온을 제공하며 화학 환원 반응에서 산화제입니다. 사용 가능한 니켈 소금에는 황산 니켈 (NiS04) 이 포함되어 있습니까? 7H20), 염화 니켈 (NiCl2? 6H20), 니켈 아세테이트 [Ni(CH3COO)2], 니켈 아미노 술폰산 [Ni(NH2S03)2] 및 니켈 이인산 [Ni(H2P02)2] 등 초기에는 염화 니켈을 위주로 했지만, Cl- 이 존재하면 코팅의 내식성이 떨어지고 인장 응력이 발생하므로 더 이상 사용되지 않습니다. 초산 니켈과 차인산 니켈은 가격이 비싸서 현재 사용되는 주요 소금은 황산 니켈이다. 결정수 황산 니켈은 제비공예에 따라 두 가지가 있습니다: NiS04? 6H20 및 NiS04? 7 시 20 분. NiS04 에 자주 사용됩니까? 7H20, 상대 분자량 280.88, 녹색 결정화. 100 C 에서 100g 물에서의 용해도는 478.5 g 이고, 배합된 용액은 진한 녹색, pH 값은 4.5 입니다. 운동학적으로 도금액에서 Ni2+ 농도가 증가함에 따라 퇴적 속도가 증가해야 합니다. 그러나 실험에 따르면 복합제의 작용으로 주염 농도가 퇴적률에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다 (니켈염 농도가 특히 낮을 경우는 제외). 일반적으로 무전 해 니켈 도금 용액에서 니켈 염의 농도는 20 ~ 40g/L 또는 니켈 4 ~ 8g/L 로 유지됩니다. 니켈 염의 농도가 너무 높아서 일부 유리 Ni2+ 가 도금액에 존재할 경우 도금액의 안정성이 떨어지고 결과 코팅은 일반적으로 어둡고 고르지 않습니다. 일반적인 주염 농도 범위 내에서 니켈염과 착화제, 니켈염과 환원제의 비율은 니켈의 퇴적 속도에 영향을 미치며, 모두 합리적인 범위를 가지고 있다. Ni2+ 와 h2po 2- 의 무어비는 0.3-0.45 사이여야 무전 해 니켈 도금 용액의 최대 증착 속도와 양호한 안정성을 보장할 수 있습니다. (2) 무전 해 니켈 도금에 사용 된 환원제는 차아 인산 나트륨, 수소화 붕소 나트륨 및 히드라진 (히드라진) 이며, 구조적 유사성은 두 개 이상의 활성 수소를 포함하고 있으며, Ni2+ 의 환원은 환원제의 촉매 탈수 소화를 통해 이루어진다. 차인산 나트륨은 Ni-P 합금 도금을, 브롬화 나트륨은 Ni-B 합금 도금을, 히드라진은 순수 니켈 도금층을 얻는다. 무전 해 니켈 도금에서 차인산 나트륨은 가격이 저렴하고, 도금액이 통제하기 쉬우며, 니켈인 합금 도금의 성능이 우수하며, 대부분 환원제로 쓰인다. 차인산 나트륨은 물에 잘 용해되고 수용액의 pH 값은 6 이다. 2 차 인산염 이온의 산화 환원 전위는-1.065 V (pH = 7) 및 -0.882 V (pH-4.5) 이고 알칼리성 매체에서는-1.57 V 입니다 그 결과, 부인산염 농도의 변화는 복합제 배합이 적절한 경우에만 퇴적율에 영향을 미친다는 것을 알 수 있다. 이차 인산염 농도가 증가함에 따라 니켈의 퇴적 속도가 증가한다. 그러나, 차인산염의 농도도 제한되어 있으며, 니켈염 농도에 대한 무어비는 4 보다 클 수 없다. 그렇지 않으면 코팅이 거칠어지기 쉬우며, 심지어 도금액의 순간분해를 유발하기도 한다. 일반 차인산나트륨의 함량은 20 ~ 40g/L 이며, 화학니켈 용액이 충분히 안정적인 조건에서 가장 높은 pH 값은 니켈의 퇴적률과 차인산나트륨의 활용도를 높이는 데 도움이 되지만, 동시에 도금된 인의 함량은 낮아진다는 연구결과가 나왔다. (3) 착화제 무전 해 니켈 도금 용액 중 착화제는 반응할 수 있는 유리 Ni2+ 의 농도를 조절할 수 있을 뿐만 아니라, 니켈 인산염의 침전을 억제하여 도금액의 안정성을 높이고 도금액의 수명을 연장시킬 수 있다. 일부 착화제는 완충제와 촉진제의 역할을 하여 도금액의 퇴적률을 높이고 도금의 종합 성능에 영향을 미친다. 무전 해 니켈 도금 착화제는 일반적으로 수산기, 카르복시 및 아미노기를 함유하고 있으며 일반적으로 사용되는 착화제는 젖산, 글리콜 산 (글리콜 산), 말산, 아미노 아세트산 (글리신) 및 구연산입니다. 알칼리성 무전 해 니켈 도금 용액의 착화제에는 구연산염, 피로 인산염 및 암모니아가 포함됩니다. 일반적으로 각 도금액에는 다른 보조 착화제와 함께 사용되는 주 착화제가 있습니다. 서로 다른 종류의 착화제와 서로 다른 착화제의 사용량은 무전 니켈 도금의 퇴적 속도에 큰 영향을 미친다. 착화제와 그 사용량을 합리적으로 선택하면 같은 조건에서 높은 코팅 퇴적 속도를 얻을 수 있을 뿐만 아니라 도금액을 안정시켜 수명을 연장할 수 있다. 근본적으로, 무전 해 니켈 도금 용액이 작업에서 안정제를 첨가했는지 여부에 달려 있지 않으며, 더 중요한 것은 착화 제의 선택, 배열 및 사용량에 달려 있습니다. 따라서, 착화제의 선택은 도금의 퇴적 속도를 빠르게 할 뿐만 아니라, 도금액을 안정시키고, 수명이 길고, 도금의 질이 좋아야 한다. 착화제의 농도는 적어도 모든 니켈 이온을 합칠 수 있어야 한다. 따라서 젖산, 에탄올산, 아미노아세트산의 농도는 적어도 Ni2+ 의 두 배여야 하고, 주석산과 구연산의 농도는 적어도 Ni2+ 의 농도와 같아야 한다. 착화제의 농도가 모든 Ni2+ 를 융합하기에 충분하지 않아 용액 중 유리 Ni2+ 의 농도가 너무 높으면 도금액의 안정성이 떨어지고 도금의 품질이 떨어집니다. (4) 완충제는 무전 해 니켈 도금 과정에서 니켈과 인의 침전 외에도 수소 이온을 만들어 용액의 pH 값이 계속 낮아져 침전 속도가 느려질 뿐만 아니라 코팅의 품질에도 영향을 미친다. 따라서 무전 해 니켈 도금 용액에 완충제를 첨가하여 용액이 완충 능력을 갖도록 해야 합니다. 즉, 도금액의 pH 값은 도금 과정에서 크게 변하지 않고 일정 범위 내에서 유지될 수 있습니다. (5) 안정제 무전 해 니켈 도금 용액은 열역학적으로 불안정한 시스템이다. 전기 도금 과정에서 가열 방식이 부적절하여 국부적으로 과열되거나, 도금액의 조정과 보충이 부적절하여 국부 pH 값이 너무 높고, 도금액의 오염이나 충분한 연속 여과가 부족하여 불순물을 도입하거나 형성하는 등의 경우. , 도금액에서 격렬한 자촉매 반응이 일어나 대량의 니켈인 흑분을 만들어 단시간 내에 도금액을 분해한다. 따라서 도금액에 안정제를 넣어야 한다. 안정제의 작용은 도금액의 자발적인 분해를 억제하여 전기 도금 과정을 질서 있게 조절할 수 있게 하는 것이다. 안정제는 입자 표면에 촉매 반응을 억제하여 촉매 활성 센터를 마스킹하고 입자 표면의 핵반응을 방지하지만 가공소재 표면의 정상적인 무전 도금 과정에는 영향을 주지 않습니다. 그러나 안정제는 무전 해 니켈 도금의 중독제, 즉 반촉매제로 미량만 첨가하면 도금액의 자발적 분해를 억제할 수 있다는 점에 유의해야 한다. 안정제는 과도하게 사용해서는 안 된다. 지나치면 도금 속도가 느려지고 무거우면 더 이상 도금이 시작되지 않으므로 조심해서 사용해야 합니다. 무전 해 니켈 도금에 일반적으로 사용되는 안정제는 다음과 같습니다. ① Pb2+, Sn2+, Cd2+, Zn2+, Bi3+ 등과 같은 중금속 이온. ② 황, 셀레늄, 텔루르 화합물 (예: 티오 우레아, 티오 황산염, 티오 시아 네이트 염) 과 같은 ⅵ a 족 원소 황, 셀레늄 및 텔루르 화합물. ③ AsO2-, M0042-, NO2-, IO3- 등과 같은 일부 산소 화합물. ④ 말레 산과 같은 불포화 유기산. (6) 촉진제 무전 해 니켈 도금 용액에서 니켈 침착률을 높일 수 있는 성분을 촉진제라고 한다. 그 작용 메커니즘은 2 차 인산근 이온을 활성화하고 원자 수소 방출을 촉진하는 것으로 여겨진다. 무전 해 니켈 도금의 많은 착화제도 가속제의 역할을 한다. 무기이온의 F- 1 은 흔한 가속제이지만 그 농도는 엄격하게 통제되어야 한다. 대량의 복용량은 퇴적 속도를 늦출 뿐만 아니라 도금액의 안정에도 영향을 줄 수 있다. 연구에 따르면 무전 해 니켈 도금 용액 중 안정제로 사용되는 많은 물질이 니켈 도금 용액에 소량으로 존재할 때 촉진제 역할을 할 수 있습니다. 예를 들어 황우레아의 사용량이 5 mg/L 이면 안정제 역할을 하고, 사용량이 1 mg/L 로 줄어들면 촉진제 역할을 한다. (7) 기타 성분인 무전 해 니켈 도금 용액 중 위에서 언급한 주요 성분 외에 표면활성제를 넣어 도금의 핀홀을 억제하고 광택제를 넣어 도금의 밝기를 높이기도 한다. 그러나 니켈 도금 용액에서 일반적으로 사용되는 계면 활성제 도데 실 황산나트륨은 코팅에 불완전한 얼룩을 일으키는 경우가 많기 때문에 무전 해 니켈 도금 용액에 적합하지 않습니다.