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镀镍光亮剂的发展历程

发布时间:2014.10.28 新闻来源: 浏览次数:

                                                   理化部:徐浩浩

    第一阶段为采用无机光亮剂,如钴盐等;第二阶段为丁炔二醇与糖精;第三阶段为丁炔二醇与环氧化合物的缩合物与糖精;第四阶段为中间体复配的次级光亮剂与作为初级光亮剂的柔软剂,即所谓第四代镀镍光亮剂。

萌芽阶段

    此阶段光亮剂以金属盐为主体,为第一代镀镍光亮刺。其特点是:光亮剂分解快、寿命短、应力大。所获镀层针孔少,但亮度、整平性比有机光亮剂差,仅呈现半光亮,且镀层较脆,镀液对铜、锌、铅等杂质比较敏感,需经常进行处理: 此阶段光亮剂的主要作用是由于在电解液中形成了高分散度的氢氧化物胶体,吸附在阴极表面而阻碍金属的析出.提高了阴极极化作用.产生一定的过电位,使金属离子还原反应速度超过氧化反应速度而产生晶核,从而实现镍电沉积:但由于此时离子放电主要表现为浓差极化,阴极极化作用较小.形棱速度慢,镀层结晶较粗大,光亮度较差。

发展阶段

    此阶段光亮剂以1,4-丁炔二醇和糖精为代表,为第二代镀镍光亮剂。其特点是:在镀层光亮度、使用寿命方面都比第一代有所提高.而且镀层脆性也小。但丁炔二醇碳链长度较短,在阴极上的吸附强度不够,因此光亮和整平性尚嫌不足,光亮区电流密度范围不够宽,而且还是容易分解,一般镀液工作一个月左右后需大处理一次。此阶段所用的光亮剂多为有机添加剂。它们易吸附在阴极表面的突起部位,一方面使金属离子在这些部位的放电受阻,从而填平金属表面的微观沟槽,减少阴极表面的厚度差,使镀层表面变得光滑提高整平性;另一方面提高阴极过程的过电位,有利于晶核的形成,得到比较细致的结晶层,从而提高光亮度。

完善阶段

    这一时期人们已经逐渐认识到:要获得高质量镀镍层,初级光亮剂和次级光亮剂必须相互配合。此阶段光亮剂是1,4-丁炔二醇的环氧化合物及糖精组合为代表,为第三代镀镍光亮剂。其特点是:由于初级、次级光亮剂的配合,而且由于缩合物的碳链长度比丁炔二醇增加,使表面活性提高,在阴极上吸附加强,阴极极化作用增大,因而镀层光亮度和整平性都有所增加;由于添加量的减少,相应的分解产物也减少,使镀液的工作寿命延长,一般两个月处理一次。与第二代光亮剂相比,第三代利用了初级、次级光亮剂的配合作用,初级光亮剂通过其不饱和链吸附在阴极表面的晶体生长部位,可显著降低镀层晶粒尺寸,降低镀层张应力和对杂质的敏感性,扩大镀层的光亮电流密度范围,—C—SO2—结构使镀层古有微量的硫,使镀层电位改变,有利于多层镍系统电化学保护作用的发挥;次级光亮剂分子中常含有双键叁键等不饱和基团,使镀液具有一定整平性,与初级光亮剂适当配合可获全光亮、整平性和延展性良好的镀层,且镀层结晶更细。但第三代光亮剂单独使用初级光亮剂时不能得到全光亮,单独使用次级光亮剂虽可获全光亮,但镀层光亮范围窄、张应力高、有脆性、对杂质比较敏感,必须与初级光亮剂配合使用。

成熟阶段

    随着对镀镍光亮剂研究的深,人们已认识到理想的光亮镀镍工艺,应该是初级光亮剂、次级光亮剂和辅助光亮剂3类光亮剂的配合使用。其中,初级光亮剂主要有:BSI、BBI、ALS、VS、PN、PS等。次级光亮剂主要包括4类:(1)毗啶类衍生 物PPS、PPSOH等;(2)丙炔醇衍生物PAP、PME等;(3)炔胺类光亮剂DEP等;(4)1,4-丁炔二醇的环氧化物BEO、BMP等。辅助光亮剂主要有烯丙基磺酸钠、烯丙基磺酰胺、乙烯磺酸钠等。概括起来,此阶段光亮剂主要是以吡啶衍生物、炔胺类化合物、丙炔醇衍生物及柔软剂的组合为代表,为第四代镀镍光亮剂。我公司的代表为NI-3000、NI-6#、NI-88、NI-2000。

    其特点是:充分利用初级、次级、辅助光亮剂的协同效应,以次级光亮剂为基,配以初级光亮剂和辅助光亮剂,在适当的条件下,可获得全光亮、高整平和延展性良好的镀层,且阴极电流效率和镀液的分散能力都比较高,镀层光亮电流密度范围宽、柔软性好。第四代光亮剂因其用量比第三代光亮剂成几何级数减少,分解产物也少,故太处理周期较长,一般可延长到一年以上。此阶段光亮剂的主要作用是由于有机添加剂在阴极表面的特性吸附,产生不同的吸附电位,影响阴极极化,从而影响镍的电沉积。初级光亮剂可细化晶粒,降低镀层拉应力,使镀层产生柔和光泽。次级光亮剂可产生较强吸附作用,能大幅度提高阴极极化,使镀液具有较好的整平性和分散能力,镀层细致光亮。辅助光亮剂可改善镀液的光亮覆盖能力,减少针孔,加快出光和整平速度,并降低其他光亮剂的消耗,降低镀液对杂质的敏感度。

 

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