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[摘 要]：介紹Zn-Ni黑鎳電鍍的工藝配方、流程及操作注意事項(xiàng)等。給出了單鎳電鍍黑鎳新工藝。
[關(guān)鍵詞]：黑鎳 Zn-Ni合金
1、前言
在儀器、儀表、光學(xué)和電子工業(yè)中，有相當(dāng)數(shù)量的零件要求黑化，消除反光和改變熱性能，而黑鎳電鍍則可滿(mǎn)足工藝要求。黑鎳工藝應(yīng)用較多的是Zn-Ni合金。目前，黑鎳更多地應(yīng)用于高檔五金件的仿古電鍍。本文參見(jiàn)了國(guó)內(nèi)最新研究資料，詳述了Zn-Ni合金電鍍黑鎳的工藝配方，操作規(guī)程及注意事項(xiàng)等。介紹了最新的單鹽電鍍黑鎳新工藝。
2、典型工藝配方
配方一：
硫酸鎳 100 g/L
硫酸鋅 50 g/L
硫氰酸銨 55 g/L
硼酸 30g/L
硫酸鎳銨 50g/L
三乙醇胺 1ml/L
pH值 4.5~5.5
溫度 35~40。C
DK 0.4~0.6A/dm2
配方二：
硫酸鎳 110~120 g/L
硫酸鋅 25~40 g/L
硫酸鈉 40~50 g/L
硫氰酸銨 20~25 g/L
硼酸 25~35 g/L
溫度 25~30。C
DK 0.1~0.5A/dm2
配方三：
硫酸鎳 90~120 g/L
硫酸鋅 40~60 g/L
硫酸銨 20~30 g/L
硫氰酸銨 25~35 g/L
硼酸 25~35 g/L
pH值 5~6
溫度 30~35。C
3、溶液成分及參數(shù)的作用及影響
3.1硫氰酸鹽，是提供黑鎳鍍液中硫和有機(jī)質(zhì)的重要原料，當(dāng)溶液中硫氰酸鹽含量不足時(shí)，鍍出黑鎳層呈灰色且粗糙，結(jié)合力降低。
3.2硫酸鎳、主鹽、與硫氰酸根離子中的S反應(yīng)生成黑色的Nis，在黑鎳中，含Ni約40%~60%。
3.3硫酸鋅、主鹽、黑鎳中含鋅約20%~35%，由于Zn、Ni與S的參與，鍍出的鎳呈黑色，所以溶液中各組分的比例甚為嚴(yán)格，當(dāng)各組分比例失調(diào)時(shí)，鍍出的黑鎳層即會(huì)失去真黑，如鋅與鎳的比值過(guò)小時(shí)，鍍層呈淺黃色，出現(xiàn)條紋，鍍層結(jié)合力降低，鋅與鎳比值過(guò)大時(shí)，鍍層呈灰色，為保持比值穩(wěn)定，應(yīng)采用不溶性陽(yáng)極。
3.4硫酸鹽、導(dǎo)電鹽、提高鍍液導(dǎo)電性，可用硫酸鈉，或硫酸銨等。
3.5硼酸、緩沖劑，保持鍍液pH值穩(wěn)定。
3.6溫度、黑鎳電鍍最適宜的溫度范圍為20~30。C，溫度過(guò)高鍍層呈淺黃色至棕色，深鍍能力降低。
3.7PH值 PH值一般在5~6左右，PH值過(guò)高，含有氫氧化物沉淀生成，使鋅離子和鎳離子的有效濃度降低，導(dǎo)致鍍層脫落。PH值過(guò)低，鍍層發(fā)脆，結(jié)合力差，難以獲得純正的黑色鍍層，PH值過(guò)低時(shí)，可用碳酸鋅或碳酸鎳調(diào)整。
4 操作注意事項(xiàng)
4.1帶電入槽，一般中途不能斷電
4.2掛具應(yīng)退去鍍層再用，以免接觸不良，得不到黑色鍍層，而是彩色鍍層。
4.3采用陰極移動(dòng)可驅(qū)除鍍層表面氫氣泡，以防止鍍層出現(xiàn)針孔。
4.4為防止工件中途斷電，鍍黑鎳件不宜采取掛具，可采取彈夾方式，也可采取緊扎方式吊鍍。
5 黑鎳鍍后處理
5.1鈍化
鉻酐 (CrO3) 2.5g/L
PH值 1.5~5
溫度 10~30。C
時(shí)間 10~20S
5.2 噴漆
為提高黑鎳層的黑度，提高抗蝕性，鈍化后應(yīng)涂覆一層保護(hù)涂料，所用保護(hù)涂料須具備：透明無(wú)色，與金屬表面結(jié)合力好，硬度高，耐磨及抗腐蝕性能優(yōu)良，常用有丙烯酸清漆，聚氨酯漬漆及陰極電泳漆等。
6、黑鎳在仿古銅工藝中應(yīng)用
電鍍黑鎳常用于高檔裝飾五金的仿古銅電鍍(仿青古銅、紅古銅)，其典型電鍍工藝如下：
6.1鋅基合金壓鑄件
拋光→三氯乙烯除脂→上掛→化學(xué)除油→水洗 超聲波清洗→水洗→電解除油→酸洗→水洗→預(yù)鍍堿銅→回收→水洗→H2SO4活化→水洗→焦磷酸鹽鍍銅→回收→水洗→H2SO4活化→水洗→酸性光亮鍍銅→回收→水洗
a、鍍黑鎳→水洗→鈍化→水洗→干燥→拉絲→噴漆(紅古銅)
b、仿金→回收→水洗→黑鎳→水洗→鈍化→水洗 →干燥→拉絲→噴漆→干燥(青古銅)
6.2鋼鐵件(銅件)
拋光→超聲波清洗→上掛→化學(xué)除油→陰極電解除油→陽(yáng)極電解除油→水洗→酸洗→水洗→預(yù)鍍堿銅 回收→水洗→H2SO4活化→水洗(紅古銅、青古銅與鋅基合金件相同)
7、單鹽電鍍黑鎳新工藝
傳統(tǒng)的黑鎳工藝存在的主要問(wèn)題是鍍液穩(wěn)定性差，色度不均勻，不易控制，中原電鍍技術(shù)實(shí)業(yè)公司與有關(guān)科研部門(mén)合作，開(kāi)發(fā)了新型單鹽黑鎳新工藝，該工藝優(yōu)點(diǎn)是：鍍液穩(wěn)定性好，且金屬含量低，鍍層色澤均勻，易控制，提高了生產(chǎn)效率。
工藝規(guī)范：
硫酸鎳 20 g/L
硫酸鈉 30 g/L
硫氰酸鉀 10 g/L
硼酸 30 g/L
有機(jī)胺1號(hào) 8~10 ml/L
有機(jī)胺2號(hào) 1~1.5 ml/L
DK 0.2~0.6 A/dm2
溫度 35~40。C
時(shí)間 0.5~5分鐘
