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DST-2428复合 PTFE/化学镍电镀工艺
DST-2428复合 PTFE/化学镍电镀工艺

DST-2428是一种化学镍复合电镀工艺 ,含有10-25%(v/v) 混合PTFE(聚四氟乙烯)作为镀层的吸附粒子。这种特殊工艺可在镍镀层上产生均匀分散的PTFE,确保镀层的最佳性能。此工艺产生的 PTFE 镍镀层在镀液寿命期间结合力稳定。与传统化学镍工艺相比,DST-2428产生的镀层摩擦系数更低。在滑动磨损和荷载缓和分布均匀的应用中,DST-2428 的耐磨性能非常好。在无润滑磨损应用中,DST-2428 镀层能减少摩擦,延长工件的寿命,特别适用于轻金属,包括铝、钛和镁。DST-2428 的分离和抗粘性能很好,可延长设备、模具、模压和电镀表面的寿命。

镍镀层的高磷成分增强了镀层的抗腐蚀性能。厚度在 0.5-1.0 mil 时, 可抗盐雾达 500-1000 小时。

DST-2428 可应用于一系列经过适当处理的基件,包括钢、不锈钢、钛合金、铝合金、粉质金属产品、铜合金、陶瓷、热塑性塑料等等。在温度 85-91°CpH 值为 4.9-5.3 时,此系统可得到标准镀速 0.25-0.35 mil/hr

EDST-2428 由以下四种浓缩液供应:DST-2428  AB DST-2428 DISPERSION 用于开缸;DST-2428 AC DST-2428 DISPERSION 用于补充。DST-2428DISPERSION 是一种正电荷的PTFE 悬浮分散剂,尺寸通常小于 0.5 µm

注意:DST-2428 DISPERSION 不用时请冷藏保存

操作条件

溶液参数      典型范围               最佳值

 温度           85-91 °C               88 °C

pH             4.9-5.3                  5.2

溶液负载         0.6~2.5                1.25

 镍浓度g/L       5.6~6.0                5.8

 

开缸步骤

开缸添加剂                    添加的量ml/L

DST-2428 A                       60

DST-2428B B                      180

DST- DISPERSION              4.8-8.2 g/L

去离子水或蒸馏水               751.8-755.2

按以下步骤配制开缸镀液:

1. 用去离子水或蒸馏水彻底清洗镀槽;

2. 加入部分去离子水或蒸馏水;

3. 边搅拌(或机械搅拌)边加进所需量的 DST-2428 A DST-2428 B,加去离子水或蒸馏水至工作体积;

4. 根据重量的测定,加进所需量的 DST-2428 DISPERSION,强烈搅拌 10 分钟充分混合。搅拌时避免产生泡沫;

5. 将机械搅拌的速度降低至中速,没有旋涡为宜;

6. 10%硫酸溶液将 pH 值降低到 5.2

7. 加热溶液到 82-88 °C,检查 pH 值。若需要用氨水(~50%)升高 pH 值或用 10%硫酸溶液降低 pH 值。

性能

典型结果

88 °C 下镀速(mil/hr)               0.25~0.35

溶液寿命(金属周期)

                               3~5

(使用DST-2100)                  3~5

 

温度

温度越高,镀速越快。停工期间,操作液不要保持在操作温度,否则会引起还原剂和稳定剂的分解。操作液加热不能超过 91 °C

操作

pH

添加稀释的氨水(~50%)可调高 pH 值;添加 10%(v/v)硫酸可降低 pH 值。添加时应缓慢并不断搅拌。在搅拌良好(操作液温度恒定)后才能测试 pH 值,确保操作液的浓度平衡,否则将导致不正确的 pH (±0.3)

搅拌

建议使用机械搅拌(不用空气搅拌),停工期间机械搅拌应继续。在电镀或加热进行时,除了搅拌外,还需用泵每小时循环 1~4 次。

过滤

建议连续过滤。需用聚丙烯重力自动进料袋型设备或滤芯连续过滤 25-50 µm 以获得平滑镀层。

电镀

适当的前处理后,将需化学镍电镀的工件简单浸于 DST-2428 PLUS 操作液中,按所需时间浸泡以获得所需的厚度。铝合金电镀前先用 DST-2100 化学镍进行闪镀,可延长操作液的寿命。

热处理

通常,建议在 260 ˚C 下对铁基件上的 DST-2428 镀层进行热处理 1-2 小时,可确保镀层和基件得到最大的粘合力。对于铝合金,应在 260 ˚C 下进行热处理 2小时得到最佳粘合力。适当前处理后,普通基件可无需热处理,如低碳钢和部分铝合金。由于在 260 ˚C PTFE 有可能释放有毒气体,必须使用通风的烘炉。在 260 ˚C下延长热处理时间至 4 小时,可使硬度由 300-350 VHN 增加到 400-450 VHN。此外,镀层在 365 ˚C 下进行热处理 15 分钟可使外层的 PTFE 熔入镀层表面,从而增加PTFE 在镀层表面的浓度。

补充

按照溶液中镍的浓度来补充溶液 需要分析以确定适当的补充量。DST-2428A DST-2428 C 11 的比率添加。补充量应通过简单的镍滴定来确定。建议金属镍浓度不低于 5.3 g/l 以获得最佳镀速;

 A   C。每半个金属周期应补加  DISPERSION

每次最大的添加量不能超过操作液中原始金属成分的 10%;如果添加量需要大于10%时,应该分批添加。

添加时应进行机械搅拌。

补充的时间应根据溶液的化学成分变化来安排,会影响 PTFE 共沉积的稳定性。

如果带出非常多, 可提供 PTFE 的分析方法。当工件产生过多的气体和泡沫时,必须在工件从镀槽中移开后立刻进行细微的喷雾清洗,将表面活化剂清洗到 DST-2428 溶液中。

退镀

 DST-0077 为高技术含量的无氰碱性退镀剂, 通过浸入可退除钢材上化学镍镀层的厚度达 5 mil。这些产品对退除其他退镀剂难以退除的低磷高磷镀层特别有效,退镀率在 0.4-0.6 mil/hr 之间。溶液的寿命因操作的方法和条件而不同,但应保持    DST-0077 的金属镍浓度在 15-30g/l 之间。

  DST-0077 对退除铜及铜合金上的化学镍层同样有效。

设备

为了优化工艺性能,DST-2428 化学镍工艺需要特别为复合电镀而设计的镀槽。 化学设备部可提供 专用型带蒸汽加热或电加热的化学镍槽,分别有 50 加仑、10 加仑和 175 加仑三种体积。 专用型镀槽的特制钢加固纤维玻璃槽设有 8 mil 厚的 PVC 衬里,可促进溶液混合。使用 PVC 衬里无需用硝酸退镀。此外,  专用系统设有槽内过滤和搅拌,因此没有槽外泵和搅拌过度引起的问题。

image14需要通风排气清除操作溶液产生的可能含有镍盐的烟雾。DST-2428 镀液不用时应盖住以免玷污。

控制

DST-2428 DISPERSION 成分的补加应根据   金属镍的分析或补充来定

 金属镍的分析

 分析步骤

1. 250 ml 的锥形瓶中加进 5 ml 操作液样品;

2. 加进大概 50 ml 去离子水或蒸馏水,10 ml AR 级氨水和适量的紫脲酸铵指示剂。

足够的紫脲酸铵指示剂可产生浅草色;过多则会模糊终点;

3. EDTA 溶液滴定到蓝紫色终点。

计算

EDTA 滴定体积(ml)× 0.675 = g/l 金属镍

image17补充

金属镍浓度应保持在 5.25-6 g/l的平均水平。每补充 1g/l 金属镍需添加 10 ml/L A 10 ml/L C。检查溶液的 pH 值,按需要调整。每添加2.9g/l( 3.85 fl oz/gal)DST-2428A,应添加 1.2 g/l(4.56 g/gal)  DISPERSION

次亚磷酸盐的分析

通常根据分析金属镍确定  DST-2428 C 的添加量可保持还原剂浓度在适当的水平。然而,还原剂的消耗率不可能总是相同的,因此可进行定期分析以确保浓度范围在 40-44 g/l 之间。如不在此范围,则按以下步骤补加DST-2428 B

分析步骤

1. 250 ml 带玻璃塞子的碘瓶中加进 5 ml 的操作液样品;

2. 加进 25 ml 6N HCI,并将碘瓶颈部的溶液冲下;

3. 50 ml 0.10N 碘酸钾 溶液于碘瓶,再加入 1 g KI 晶体;

4. 3-5 ml 6N HCI,冲下碘瓶颈部溶液;

image185. 塞紧瓶塞,放于阴暗处 30 分钟;

6. 用小量去离子水清洗瓶塞和瓶颈;

7. 立即用 0.10N 硫代硫酸钠溶液滴定,直到溶液由棕色变成无色。

 计算

10.60×[(ml KIO )×(N KIO )-(ml Na S O )-(ml Na S O )×(N Na S O )] = g 还原剂/l 溶液

 补充剂

还原剂应保持在 40-44 g/l 的范围之间。每下降 1g/l,应增加 4.3 ml/l DST-2428B

 


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