현재 널리 사용되고 있는 무전해 니켈 도금액의 공식은 크게 산성 도금액과 알칼리 도금액 두 가지로 나눌 수 있다. 무전해 니켈 도금액의 성분은 용도에 따라 조정되지만 일반적으로 주염, 환원제, 착화제, 완충제, 안정제, 촉진제, 계면활성제 등으로 구성됩니다. 각각의 성분의 역할은 다음과 같습니다. (1) 주염 무전해 니켈 도금액의 주염은 금속 니켈 이온을 제공하고 화학적 환원반응에서 산화제로 작용하는 수용성 니켈염이다. 사용 가능한 니켈염으로는 황산니켈(NiSO4∼7H20), 염화니켈(NiCl2∼6H20), 아세트산니켈[Ni(CH3COO)2], 황산니켈[Ni(NH2SO3)2], 차아인산니켈[Ni(H2P02)2] 등이 있다. . 초기에는 염화니켈이 주염으로 사용되었으나 Cl-의 존재로 인해 코팅의 내식성이 저하되고 인장응력이 발생하므로 더 이상 사용되지 않습니다. 초산니켈과 차아인산니켈은 고가이며, 현재 주로 사용되는 염은 황산니켈이다. 준비 공정이 다르기 때문에 수정수와 황산니켈에는 NiSO4·6H20과 NiSO4·7H20의 두 가지 종류가 있습니다. 일반적으로 사용되는 것은 NiSO4·7H20이며 상대분자량은 280.88, 녹색결정, 100℃에서 물 100g에 대한 용해도는 478.5g, 제조된 용액은 진한 녹색, pH값은 4.5이다. 동역학 분석에서 도금 용액의 Ni2+ 농도가 증가할수록 증착 속도도 증가해야 합니다. 그러나 테스트 결과 착화제의 역할로 인해 주요 염 농도가 증착 속도에 거의 영향을 미치지 않는 것으로 나타났습니다(니켈 염 농도가 특히 낮은 경우 제외). 일반적으로 화학니켈도금액 조성 중 니켈염 농도는 20~40g/L를 유지하거나, Ni 4~8g/L를 함유하고 있다. 니켈염의 농도가 너무 높기 때문에 도금 용액에 일부 유리 Ni2+가 존재하면 도금 용액의 안정성이 감소하고 결과 코팅의 색상이 어둡고 색상이 고르지 않은 경우가 많습니다. 일반적인 주요 염 농도 범위 내에서 니켈염과 착화제의 비율, 니켈염과 환원제의 비율은 니켈 석출 속도에 영향을 미치며 모두 합리적인 범위를 가지고 있습니다. H2P02-에 대한 Ni2+의 몰비는 0.3과 0.45 사이여야 무전해 니켈 도금 용액이 최대 증착 속도와 우수한 안정성을 모두 갖출 수 있습니다. (2) 환원제 무전해 니켈 도금에 사용되는 환원제는 차아인산나트륨, 수소화붕소나트륨, 히드라진 등이 있으며, 이들 중 가장 일반적인 구조적 특징은 2개 이상의 활성 수소를 함유하고 있다는 점입니다. 수행됩니다. 차아인산나트륨은 Ni-P 합금 코팅을 얻기 위해 사용되고, 수소화붕소나트륨은 Ni-B 합금 코팅을 얻기 위해 사용되며, 히드라진은 순수한 니켈 코팅을 얻기 위해 사용됩니다. 무전해 니켈 도금에서는 차아인산나트륨이 가격이 저렴하고, 도금액 조절이 용이하며, Ni-P 합금 도금의 성능이 우수하기 때문에 환원제로 주로 사용된다. 차아인산나트륨은 물에 쉽게 용해되며 수용액의 pH 값은 6입니다. 차아인산염 이온의 산화환원전위는 -1.065V(pH=7)와 -0.882V(pH -4.5)이며, 알칼리성 매질에서는 -1.57V이므로 차아인산염은 강력한 환원제이다. 연구에 따르면 차아인산염 농도의 변화는 착화제 비율의 적절한 조건에서만 증착 속도에 영향을 미치는 것으로 나타났습니다. 차아인산염 농도가 증가할수록 니켈의 증착속도는 증가한다. 그러나 차아인산염의 농도도 니켈염 농도에 대한 몰비가 4를 넘지 않아야 한다. 그렇지 않으면 코팅이 거칠어지기 쉽고 도금 용액의 순간적인 분해를 유발하기도 합니다. 일반적으로 차아인산나트륨의 함량은 20~40g/L이다. 또한 연구에 따르면 무전해 니켈 도금액의 충분한 안정성을 보장하는 동시에 pH 값을 최대한 높게 설정하면 니켈 증착 속도와 차아인산나트륨 활용률을 높이는 데 도움이 되는 동시에 코팅 내 인 함량을 줄이는 것으로 나타났습니다. . (3) 착화제 무전해 니켈 도금액의 착화제는 반응에 이용 가능한 유리 Ni2+의 농도를 조절하는 것 외에도 니켈 아인산염의 석출을 억제하고 도금액의 안정성을 향상시키며 도금액의 수명을 연장시킬 수 있습니다. 도금 용액 일부 착화제 또한 완충제 및 촉진제 역할을 하여 도금 용액의 증착 속도를 높이고 도금층의 전반적인 성능에 영향을 줍니다. 무전해 니켈 도금의 착화제는 일반적으로 수산기, 카르복실기, 아미노 등을 포함합니다. 일반적으로 사용되는 착화제에는 젖산, 글리콜산(글리콜산), 말산, 글리신(글리신) 및 구연산이 포함됩니다. 알칼리성 무전해 니켈 도금액의 착화제에는 구연산염, 피로인산염 및 암모니아가 포함됩니다. 일반적으로 각 도금 용액에는 다른 보조 착화제와 결합된 주요 착화제가 포함되어 있습니다. 다양한 유형의 착화제와 다양한 용량의 착화제는 무전해 니켈 도금의 증착 속도에 큰 영향을 미칩니다.
착화제와 사용량을 합리적으로 선택하면 동일한 조건에서 코팅 증착 속도를 높일 수 있을 뿐만 아니라 도금 용액을 안정화하고 수명을 연장할 수 있습니다. 기본적으로 무전해 니켈 도금액이 작업 중 안정적인지 여부는 단순히 도금액에 특정 안정제를 첨가했는지 여부에 달려 있는 것이 아니라, 더 중요한 것은 착화제의 적절한 선택, 매칭 및 투여량에 달려 있습니다. 따라서 착화제의 선택은 빠른 코팅 증착을 보장할 뿐만 아니라 도금 용액의 우수한 안정성, 긴 서비스 수명 및 우수한 코팅 품질을 보장해야 합니다. 착화제의 농도는 적어도 모든 니켈 이온을 착화할 수 있어야 합니다. 따라서 젖산, 글리콜산 및 글리신의 물질 농도는 Ni2+의 물질 농도의 2배 이상이어야 하며, 타르타르산 및 구연산의 물질 농도는 Ni2+의 물질 농도와 최소한 동일해야 합니다. 착화제의 농도가 모든 Ni2+를 착화시키기에 충분하지 않아 용액 내 유리 Ni2+의 농도가 너무 높으면 도금 용액의 안정성이 감소하고 코팅 품질이 저하됩니다. (4) 완충액의 무전해 니켈 도금 반응 중에는 니켈과 인의 석출 외에 수소이온도 생성되어 용액의 pH 값이 지속적으로 감소하며, 이는 석출 속도를 느리게 할 뿐만 아니라, 그러나 도금층에도 영향을 미칩니다. 따라서 무전해 니켈 도금 용액에 완충제를 첨가하여 용액에 완충 능력을 부여해야 합니다. 즉, 도금 공정 중에 용액의 pH 값이 너무 변하지 않습니다. 많이 있으며 일정 범위 내에서 유지될 수 있습니다. (5) 안정제 무전해 니켈 도금액은 열역학적으로 불안정한 시스템으로 도금 공정 중 부적절한 가열 방법으로 인해 국부적인 과열이 발생할 수 있으며, 도금액의 부적절한 조정 및 보충 또는 도금액의 pH가 너무 높을 수 있습니다. 오염 또는 충분한 연속 여과 부족으로 인한 불순물의 도입 또는 형성은 도금 용액에서 격렬한 국소 자가촉매 반응을 유발하여 다량의 Ni-P 흑색 분말을 생성하여 단기간 내에 도금 용액을 분해하게 합니다. 시간의 안정제를 추가해야합니다. 안정제의 역할은 도금용액의 자발적인 분해를 억제하여 도금공정이 질서있게 진행될 수 있도록 하는 것입니다. 안정제는 입자 표면에 우선적으로 흡착되어 촉매 반응을 억제함으로써 촉매 활성 중심을 마스킹하고 입자 표면의 핵 생성 반응을 방지할 수 있지만 표면의 일반적인 무전해 도금 공정에는 영향을 미치지 않습니다. 공작물. 다만, 안정제는 무전해 니켈 도금의 중독제, 즉 역촉매로서 도금액의 자연 분해를 억제하기 위해 미량만 첨가할 수 있다는 점에 유의해야 한다. 안정제는 과량으로 사용하면 안되며, 너무 많이 사용하면 도금 속도가 느려지거나 도금이 중단될 수 있으므로 주의해서 사용해야 합니다. 무전해 니켈 도금에 일반적으로 사용되는 안정제는 다음과 같습니다. ①Pb2+, Sn2+, Cd2+, Zn2+, Bi3+ 등의 중금속 이온 ② 티오우레아, 티오황산염, 티오시아네이트 등 VIA족 원소 S, Se, Te의 화합물 ③AsO2-, M0042-, N02-, IO3- 등과 같은 일부 산소 함유 화합물. ④ 말레산 등 특정 불포화 유기산 (6) 촉진제 무전해 니켈 도금액에서 니켈 석출 속도를 증가시킬 수 있는 성분을 촉진제라 한다. 그 작용 메커니즘은 차아인산염 이온을 활성화하고 원자 수소의 방출을 촉진하는 것으로 생각됩니다. 무전해 니켈 도금의 많은 착화제는 촉진제 역할도 합니다. 무기 이온 중의 F는 일반적으로 사용되는 촉진제이지만 농도를 엄격하게 제어해야 합니다. 다량을 첨가하면 증착 속도가 느려질 뿐만 아니라 도금 용액의 안정성에도 영향을 미칩니다. 연구에 따르면 무전해 니켈 도금액에서 안정제 역할을 하는 많은 물질이 니켈 도금액에 미량으로 존재할 경우 촉진제 역할을 할 수 있는 것으로 나타났습니다. 예를 들어 티오요소를 5 mg/L 첨가하면 안정제 역할을 하고, 1 mg/L 첨가하면 촉진제로 작용합니다. (7) 기타 성분 무전해 니켈 도금액에는 상기 주요 성분 외에 도금 핀홀을 억제하기 위해 계면활성제를 첨가하는 경우도 있고, 도금의 명도를 향상시키기 위해 광택제를 첨가하는 경우도 있다. 그러나 무전해 니켈 도금액에 흔히 사용되는 계면활성제인 라우릴황산나트륨은 코팅에 불완전한 얼룩을 유발하는 경우가 많아 무전해 니켈 도금액에는 적합하지 않습니다.