表面工程中镀镍槽的监测

纯镍是很辛苦的，有韧性，有光泽，耐腐蚀，并具有银白色的颜色。由于这些非凡特性，镍通常用在表面工程和涂料应用。

镍涂层具有优异的抛光特性，这使它们适合审美和光学应用，如家具配件和装饰物品。此外，优异的光学和机械性能使镍为电子和机械工业有吸引力的选择。镍涂层也可以焊接。

在镀镍过程中，镍的元素特性转移到工件表面。颜色、延展性、耐腐蚀性、硬度等功能性能可通过工艺参数和添加化学添加剂进行控制。

例如，通过添加表面可燃器可以获得极其闪亮的镍层。而且，可以在镍层上方或下方施加其他金属以获得类似颜色的其他性质，或者达到耐腐蚀性的额外增加。例如，该方法在合金轮轮辋中进行，其包括在镍（底层）的粘附层上方的铬层。几乎所有行业都使用镀镍工艺。

来自Metrohm Bath Analysis的ProcessLab

一家公司或专业服务提供商可以完成涂层过程。无论哪种情况，镀镍过程都必须仔细跟踪和记录，以便完全追溯。通过这种方式，可以确保可靠的质量，并满足合同合作伙伴的需求。

瑞士万通的ProcessLab分析系统（图1）提供了一种宿主的分析方法来跟踪整个电镀过程。

图1所示。使用Metrohm ProcessLab分析系统，可以对从预备浴到镀镍浴和冲洗浴的整个过程进行分析监测。

ProcessLab分析系统可用于监控以下标准工艺步骤和参数:

• 清洗和冲洗浴缸的污染
• 脱脂槽的酸碱度
• 预备浴中的组件含量
• 镀镍液中主要成分含量
• 物理特性，如密度等(通过额外仪器的集成)

图2。用于镍镀液分析的ProcessLab系统。建议采用带换样器的全自动系统，可快速方便地分析多条生产线的样品。

定制ProcessLab上现场安装非常接近的过程。集成的数据库保存所有有关的过程中，在任何给定的时间内方向的测量和追踪数据并提供数据。控制图被用来分析测量和他们出口进行额外的处理。

所述ProcessLab上通过触摸屏提供了一种简单和直观的操作。基于从实验室部门万通行业的成熟组件，在ProcessLab上被装在一个坚固的防溅容器。该系统提供了以下好处：

• 可靠的追溯和记录
• 精确的控制确保了更窄的工艺窗口
• 独立于实验室
• 洗澡相关问题的最小响应时间
• 延长浴槽寿命，降低处理成本

主要工艺:电镀镍和化学镀镍

在电镀镍过程中，镍是通过电的方式添加到工件表面的(图3和图4)。然而，在化学镀镍过程中，还原剂也用于同样的目的。(图5)然而，这两种工艺在镀液成分、镀层的均匀性、镀层的速度和成品工件的表面特征方面存在很大差异。电镀工艺的选择主要是根据被制造工件的应用方面。

图3。铝散热片，铜热管和该CPU冷却器的铜基完全镀镍。

图4。镍电镀用于连接，插头，触点等。在这些区域中，高度均匀的涂层厚度不是必需的。

图5。变速器、液压和泵部件、阀壳、压力缸等，由于获得更精确的镀层，通常采用化学镀镍。

镍电镀

在电镀过程中，电流施加到从镍浴中电解储存到工件上。通过电流密度易于控制沉积层的厚度和质量。镍浴的电解质溶液可以由含镍的浓缩物或镍盐配制。

标准浴包含硫酸镍，硼酸，氯化镍或硫酸镍等化学添加剂。在镍电镀中可以获得极高的工件产量，但是对浴缸进行常规的分析监测是重要的。

ProcessLab可用于测量以下参数:

• 氯化物含量（沉淀滴定，使用AgNO_3.）
• 镍含量（EDTA滴定）
• pH值(直接测量)
• 硼酸含量（酸/碱滴定法）

化学镀镍

在化学镀镍中，镍是在不施加任何电流的情况下沉积的。通过化学反应，利用一种还原剂——次亚磷酸钠，可以在电解质溶液中直接产生还原镍离子所需的电子(见公式1和2)。

等式1

等式2

等式1和2表明浴室的化学成分在一段时间内变化。次磷酸盐含量和镍离子减少，磷酸盐和硫酸盐浓度（Nah₂宝_3.），这是盐度增高，增加的产品。通常情况下，浴中含有的硫酸镍形式的镍盐，和镍自催化沉积。

由于磷也会沉积，就会形成镍磷合金。根据沉积层中磷的含量(通常为1…14%)，工件可以极耐腐蚀(高磷含量)，或极耐磨损(低磷含量)。

比磷导致更多的硫酸比氢氧化钠的形成更多的镍的沉积，并且结果将pH不断降低。如果浴中使用的时间更长的时间，杂质的浓度也将增加，这将层的厚度和表面质量产生负面影响。为了满足工艺参数，镀液成分应保持浓度（过程窗口）的一定范围内。这可以通过确保精确控制来实现。

如果在镍浴中的实际浓度是已知的，则适当的措施，如添加辅助剂，消耗浴组分，或形成污染物隔离的补充，可以进行以提高最终产品的质量，延长的寿命洗澡。

的ProcessLab上可用于监测化学镀镍浴的以容易和有效的方式的参数：

• 碱度（酸/基滴定）
• 镍含量(EDTA滴定)
• 硫酸盐含量（沉淀硫酸钡与随后的EDTA滴定）
• 次磷酸盐浓度（用硫代硫酸钠滴定间接）（图6）

图6。次磷酸盐的测定 - 高碘与硫代硫酸盐溶液的反滴定的滴定曲线。

结论

Metrohm的ProcessLab分析系统有助于确定浴缸的状况或状态。用户将始终知道整个过程中使用的所有物质的准确浓度，无论它们选择用电镀或无电镀镍涂层工件。这将允许用户采取早期措施来提高其最终产品的质量，延长浴缸的生命。

ProcessLab分析系统产生较少的浪费，节省了相当数量的资金和保护环境。该系统可以容易地使用，可以检查电镀行业中的一系列不同浴。

这些信息已被源，从Metrohm AG提供的材料进行审核和调整。欧洲杯足球竞彩

对于这个源的更多信息，请访问：万通AG。