粉末冶金零件的化学镀镍技术原理及应用

对于用在特定场合的机械零件来说，当要求它既美观又有好的耐蚀性时，人们往往通过对零件表面电镀一层耐蚀性好的金属来解决问题，如镀铬、镀镍等等。但粉末冶金零件由于存在孔隙，往往很难对其施镀，或者是受镀后的零件耐蚀性依然很差，且腐蚀往往从零件内部开始并向表面扩展，达不到预期的效果。因此，粉末冶金零件的电镀问题长期以来被人们视为难题。迄今为止，国内仅有少数厂家解决了粉末冶金零件的电镀问题，化学镀镍，但亦由于镀前必须先填堵孔隙，由此带来电镀工艺复杂化，电镀成本大幅度提高，使得对粉末冶金零件的电镀丧失了经济性。

作者通过大量试验，成功地应用化学催化方法在铁基粉末冶金零件表面镀上一层厚度均匀且致密的非晶态Ni-P合金。由于镀层是在零件表面催化反应获得的，镀层与零件表面是化学键的结合，因而其结合强度很好;又因镀层呈非晶态结构，其耐蚀性能也很佳。试验证明，粉末冶金零件的化学镀镍层完全能满足实际应用的要求。

研究表明，化学镀镍层表面形态即析出形态，是受催化活化处理的影响而变化，因此也就会直接影响焊料的焊接强度。所以，提出使用钯催化活化而不选择镍的析出程序的有效性。 二、实验方法 2.1 镀覆处理工艺条件 首先是对基板选择性析出的评价，覆铜箔层压板上的表面试验图形形成。试验用的PGA(Pin Grid Array)基板(板厚度为0.4mm、导线宽度为100μm、线间距为100μm、导体厚度为9μm)。根据基板表面状态，化学镀镍多少钱，进行前处理，在65℃碱液中处理1分钟，在室温条件下进行酸活化1分钟。然后采用两种工艺处理方法进行化学镀镍。一种工艺方法，铜导体经催化处理后上面附有催化物钯，再进行化学镀镍，这是原来的工艺方法(工艺过程中含有催化活化一步)；另一种工艺方法，所使用的钯催化活化处理液中含有***(0.05g/dm2)和少量络合剂，温度为25℃，处理1分钟然后实施化学镀镍。此镀液采用DMAB为还原剂和稀的化学镀镍溶液，于是镍沉积在铜导体图形上形成均匀的镍层。这是靠自身的催化活化作用沉积镍。此种工艺方法后来称之直接化学镀镍。镍沉积用的镀液为含有六个水的***镍(0.9g/dm2)，化学镀镍厂，DMAB(3.0g/dm2)和少量的添加剂，温度为45℃、实施1分钟的处理。在这个工艺中，化学镀镍层的厚度约5μm。化学镀镍液的组成和操作条件见表1所示。化学镀镍溶液中，使用次亚磷酸钠为还原剂，用***和氨水调节镀液的pH值到5.5。 通过上述试验，将镀镍后的基板，化学镀镍厂家，用放大镜来观察基板上铜导体图形间树脂上2.2 焊料球焊接强度测定 焊料球焊接强度的试验基板，基板厚为0.6mm在树脂层上焊盘直径为0.65mm，节距为1.27mm。基板表面焊盘的处理工艺化学镀镍条件与上述2.1规定的工艺条件相同，然后再在***酸系化学镀金溶液中镀金厚度为0.05μm。化学镀金溶液***化金(1)钾、柠檬酸钾和EDTA钢，pH值6.0、镀液温度为85℃工艺条件下，镀5分钟。

化学镀镍工艺

　　LiuZM等分别在纯镁、AZ31和AZ91镁合金表面化学镀镍-磷，并研究了沉积速率、形核过程及初始形核机制。结果证实了基体对化学镀的初始沉积过程有较大的影响。任晨星等和AmbatR等也对AZ系镁合金化学镀镍的初始沉积机制进行了研究，证实了在镁合金化学镀镍的初始沉积过程中镍核的形成和长大受基体中不同相结构和相分布的影响较大。

　　关于镁合金化学镀镍工艺改进方面的研究也较多。GaoXL等研究了不同配位剂对镁合金化学镀镍的影响，并发现在适当的工艺条件下采用柠檬酸、丁二酸和氨基***作为混合配位剂时，可以获得致密、完整的镀层，而且这三种配位剂对镀液的质量存在明显的协同效应。LiJZ等则在以***镍为主盐的镀液中研究了三种不同的缓冲剂Na2CO3，Na2B4O7和CH3COONa对化学镀镍的影响。结果表明：Na2CO3可以增加镀层的长大速率，且所得镀层具有低磷、低孔隙率和高耐蚀性等优点。

　　CheongWJ等研究了TU和MA两种稳定剂对镁合金化学镀镍层耐蚀性的影响。结果表明：采用稳定剂MA制得的镀层具有更好的耐蚀性。这可能是因为采用TU作为稳定剂制得的镀层中含有大量的微粒边界和微量的硫磺杂质。

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