化学镀--铁片镀镍

实验名称：化学镀--铁表面镀镍班级学号：1姓名：日期：2015年试验目的：1.根据已知镀液的成分的配制镀液。2.完成从镀液到的配制到化学镀铁表面镀镍的的全部过程。3.学会处理解决化学镀中遇到的基本问题。实验仪器及药品：超声除油仪，水浴锅，精密天平，100ml烧杯若干，100ml容量瓶，移液管，镊子，砂纸，铁片，NiSO4·6H2O，C6H5Na3O7·2H2O，NaH2PO2·H2O，CH3COONa·3H2O浓硫酸碧浪洗衣粉实验原理：1.铁表面镀镍镀液一般以硫酸镍、乙酸镍等为主盐，次亚磷酸盐、硼氢化钠、硼烷、肼等为还原剂，再添加各种助剂。在90℃的酸性溶液或接近常温的中性溶液、碱性溶液中进行作业。以使用还原剂的不同分为化学镀镍-磷、化学镀镍-硼两大类。镀层在均匀性、耐蚀性、硬度、可焊性、磁性、装饰性上都显示出优越性不用外来电流，借氧化还原作用在金属制件的表面上沉积一层镍的方法。用于提高抗蚀性和耐磨性，增加光泽和美观。适合于管状或外形复杂的小零件的光亮镀镍，不必再经抛光。一般将被镀制件浸入以硫酸镍、次磷酸二氢钠、乙酸钠和硼酸所配成的混合溶液内，在一定酸度和温度下发生变化，溶液中的镍离子被次磷酸二氢钠还原为原子而沉积于制件表面上，形成细致光亮的镍镀层。钢铁制件可直接镀镍。锡、铜和铜合金制件要先用铝片接触于其表面上1-3分钟，以加速化学镀镍。主化学反应：Ni2++H2PO2-+H2O--HPO32-+3H++Ni2.镀液配方；1L镀液中所需成分：硫酸镍35g，乙酸钠15g，柠檬酸钠5g，次磷酸钠20g,2M硫酸15ml。活化剂：浓硫酸与水体积比1:19。3.金属表面除油；矿物油或其他不可皂化油是不能用碱皂化的，但它们在表面活性剂的作用下能被乳化而形成乳浊液而除去。乳化是使两种互不相溶液体中的一种呈极细小的液滴分散在另一种液体中形成乳浊液的过程，具有乳化作用的表面活性物质称为乳化剂。在化学除油中可采用阴离子型或非离子型表面活性剂，如硅酸钠、硬脂酸钠、OP乳化剂等。在除油过程中，首先是乳化剂吸附在油与溶液的分界面上，其中亲油基与零件表面的油发生亲和作用；而亲水基则与除油水溶液亲和。在乳化剂的作用下，油污对零件表面的附着力逐渐减弱，在流体动力因素共同作用下，油污逐渐从金属零件表面脱离，而呈细小的液滴分散在除油液中，变成乳浊液，达到除去零件表面油污的作用。加热和搅拌除油溶液都会加速油污进入溶液，因而可加大除油的速度，提高除油的效率。本次试验就采用乳化除油，为方便除油剂为碧浪洗衣粉加水混合而成。实验步骤：1药品计算级称量：根据镀液配方中的物质含量计算出水合物所需的质量用以配制镀液计算结果如下：配制100ml镀液所需量；NiSO4·6H2O5.94g，C6H5Na3O7·2H2O5.7g，NaH2PO2·H2O2.41gCH3COONa·3H2O2.49g，浓硫酸2.5ml及5ml。将以上药品分别用精密天平级移液管称取备用。2.镀液的配制：取两只100ml烧杯将浓硫酸分别稀释2.5ml加水12.5ml硫酸溶液a，5ml加水95ml为硫酸溶液b。取100ml烧杯加入大约60ml蒸馏水，磁力加热70℃一次加入已经称量好的药品NiSO4·6H2O5.94g，C6H5Na3O7·2H2O5.7g，CH3COONa·3H2O2.49g，NaH2PO2·H2O2.41g,硫酸溶液a,每次在加入药品时要用玻璃棒搅拌，等完全溶解再加入下一种药品，溶解完全后用100ml容量瓶定容。3.金属表面镀前处理：取试验用铁片在粗砂纸及西砂纸上以“S”形打磨，使其表面光亮没有明显锈污。另取100ml烧杯称量6g碧浪洗衣粉加100ml自来水溶解搅拌后，将已经打磨好的铁片放入烧杯并在超声除油仪中超声处理10分钟。4.活化剂化学镀：将除油后的铁片用镊子取出用蒸馏水冲洗，并放入硫酸溶液b中浸没活化1分钟。活化后用蒸馏水再次冲洗后将铁片放入干净的100ml烧杯中，加入配制好的镀液，将烧杯放入水浴锅中，水浴80℃，等待化学镀镍反应过程。5.水浴镀镍15分钟，用镊子取出镀件铁片，用蒸馏水冲洗，自然晾干。实验结果：如图，为镀后3天后的的铁片，其表面具有一定镍磷合金的光泽度。且在铁片的一端未被浸没到镀液中的部分有了重新的生成的锈迹。相比说明铁片镀镍成功。