第二節(jié)　過渡層溶液

為了提高基體金屬和鍍層間的結(jié)合強度和防擴散，基體金屬經(jīng)電凈、活化處理后一般不直接鍍欲鍍金屬，而是先鍍一薄層過渡層或叫打底層。根據(jù)欲鍍金屬種類的不同和基體金屬性質(zhì)的不同，通常選用不同的過鍍層。但鎘和鋅等耐腐蝕的鍍層一般不需過渡層。

過渡層的用途歸納起來有如下幾個方面。

(1)提高基體與鍍層的結(jié)合強度。

(2)防止長期工作后對基體產(chǎn)生腐蝕，包括電化學和化學腐蝕。

(3)防止某些鍍層金屬與基體金屬相互擴散。

(4)作為導(dǎo)電鍍層。

(5)作為防滲碳、防氮化鍍層。

(6)改善釬焊性能。

(7)高強度鋼的防滲氫。

下面是一些常用過渡層的舉例。

(1)在不銹鋼、合金鋼、鎳、鉻及其合金上，鍍上一層特殊的鎳，使結(jié)合強度達到最大值。

(2)在低、中、高碳鋼上鍍一層特殊鎳或鈷，以提高與基體的結(jié)合強度。

(3)鑄鐵、鑄鋼上電刷鍍?nèi)魏我环N酸性鍍液之前，總要預(yù)鍍一層中性或弱堿性鎳，否則，酸可能會滯留在基體的氣孔中，從而引起腐蝕。

(4)對白色金屬，如釬焊合金、鋅、鎘等，在使用堿性溶液之前，必須先用某種堿性或中性電解液進行預(yù)鍍，否則，溶液中的堿會侵蝕母體。

(5)用酸性銅在鋼、鐵基材上電刷鍍時，需要先鍍堿銅或特殊鎳，以防止產(chǎn)生疏松的置換層。

(6)電刷鍍銀之前先鍍一層金、鈀，其作用是防止結(jié)合不良。

(7)在鋼及其合金上電刷鍍金前，最好先預(yù)鍍一層鎳或銠，這并不是為了得到良好的結(jié)合強度，而是為了防止金屬間的擴散，從而延長鍍層的使用壽命。

(8)在銅和銅合金上鍍銠時，最好先鍍一層鎳或金，可以防止高酸性銠溶液侵蝕銅，進而沉積出暗色脆性的銠合金。

(9)在鋁表面上鍍一層堿銅，在不銹鋼表面鍍上一層特殊鎳，以改善釬焊性能。

(10)在鋁、鈦和高合金鋼表面鍍一層特殊鎳，以達到槽鍍難以達到的結(jié)合力。

一、特殊鎳溶液

基體金屬如果是鋼、合金鋼、銅、鋁、鉻、鎳、不銹鋼等，則需用特殊鎳(或叫專用鎳)作過渡層。特殊鎳的鍍層結(jié)晶細密、孔隙率小，過渡層厚度一般為0.001～0.005mm。特殊鎳沉積速度慢，但由于鍍層表面狀態(tài)好，硬度較高(HV570左右)，有時也可用于快速鎳鍍層表面裝飾或硬化層，起耐磨和防腐蝕層作用。這時，表14－12中的配方5較合適。

表14－12　鍍液的組成及操作規(guī)范

續(xù)表

為獲得過渡層和基體金屬的良好結(jié)合力，基體金屬經(jīng)酸性活化液活化后，可不經(jīng)水沖洗，先不通電，用鍍筆蘸取特殊鎳溶液在基體上擦拭幾秒鐘，然后施鍍。在難鍍金屬上施鍍時，先以高電壓(18V)閃鍍，立即再降回正常電壓(10～14V)施鍍。鍍液的組成及操作規(guī)范見表14－12。

1．溶液的配制方法

將計量的硫酸鎳、氯化鎳、檸檬酸、乙酸鎳等，加熱溶解于蒸餾水中，再倒入鹽酸、有機酸、濃硫酸等，攪拌均勻加水至刻度即可。如有用硼酸的配方，最好將硼酸單獨溶解，再與其他溶液趁熱混合。

2．溶液中各組分的作用

硫酸鎳、乙酸鎳等是主鹽，是鎳沉積層金屬離子的來源，檸檬酸是鎳離子的配合劑，有機酸和硼酸主要起緩沖鹽的作用。乙酸鎳體系不必加緩沖鹽。

二、堿銅溶液

1．鍍液的組成和操作規(guī)范(表14－13)

表14－13　堿銅鍍液的組成和操作規(guī)范

2．鍍液的配制方法

(1)將計量的硫酸銅加適量水加熱溶解。

(2)將配合劑用適量蒸餾水稀釋冷卻后倒入(1)中。

(3)將計量的氨三乙酸加水加熱攪拌，并加20%氫氧化鈉調(diào)pH值至7.5左右，使其溶解，倒入(1)+(2)中。

(4)將相應(yīng)重量的其他鹽溶解后倒入上述體系中。

(5)加適量蒸餾水稀釋至一定體積。

3．鍍液中各組分的作用

硫酸銅是主鹽，是銅離子的主要配合劑，它和銅離子形成穩(wěn)定的配合物。配合物比一般的配合物要穩(wěn)定，使陰陽極放電的超電壓增大，同時，氨三乙酸和檸檬酸也是銅離子的配合劑，和銅離子形成多元配合物，其結(jié)果使銅離子的析出電位顯著地負移，防止置換反應(yīng)發(fā)生，電極還原反應(yīng)的速度變慢。硫酸鈉是導(dǎo)電鹽。硝酸根具有提高工作電流密度上限的作用，減少鍍層針孔。銨離子能改善鍍層外觀，但若銨離子濃度過高，鍍層顏色深紅，并有脆性。

三、低氫脆鎘溶液

1．溶液的組成和操作規(guī)范(表14－14)

表14－14　溶液的組成和操作規(guī)范

2．溶液的配制方法

(1)將計量的氧化鎘加1/3溶液體積的蒸餾水。

(2)將(1)在通風櫥中不斷攪拌，慢慢加入甲基磺酸，加熱至完全溶解。

(3)將(2)在攪拌下慢慢滴加乙二胺，再慢慢加入甲酸，加熱半小時。

(4)加入草酸銨和添加劑。

(5)加蒸餾水稀釋到一定體積。

應(yīng)該注意的是:

(1)鎘離子和鎘蒸氣有劇毒，對人和動物健康危害極大，所以，配制時切莫讓鎘鹽粉塵吸入口中或沾到手上，配制時一定要在通風櫥中進行。

(2)用鎘溶液進行電刷鍍時，最好戴膠皮手套，鎘溶液不要碰到手上。

3．溶液中各組分的作用

氧化鎘是主鹽，有機胺是主要配合劑，甲基磺酸也和鎘離子形成配合離子，雖然甲基磺酸是弱配合劑，但它能增加鎘離子的溶解度，使溶液穩(wěn)定。添加劑10起使鍍層光亮細致的作用，但也使鎘鍍層增加脆性，因此不能多加。