黑镍

顶端的较量 2018-05-16

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黑镍镀层呈黑色，具有很强的消光能力，常应用于光学仪器和摄影设备等某些有特殊要求的行业，黑镍镀层对太阳能有着较高的吸收率，可用于太阳能集热板。近来，在国内的装饰应用方面呈上升趋势，尤其在钟表、灯具、皮革饰件等方面广泛流行。黑镍镀层比较硬，耐磨性及耐蚀性较差，而且直接在钢铁件上镀黑镍，镀层与基体的结合力差，经抛光后颜色会变浅。一般是在光亮镀镍层上闪镀一层较薄的黑镍层(只有2?左右)，再进行镀后涂漆或浸油处理，从而获得典雅、别具一格的枪黑色镍光亮镀层。

黑镍镀层可由Ni—Zn合金镀液，Ni—Sn合金镀液获得。在Ni—Zn黑镍镀层中，含有较高的非金属相，如镍的硫化物，锌的硫化物和有机物等的混合物，硫化物的形成，是由于硫氰酸根在阴极上还原游离出硫离子，现镀液中镍离子、锌离子形成，在阴极上与镍共沉积，至于黑色是镀层中存在黑色硫化镍所致，或者镀层结构本身所呈现的颜色。从黒镍镀液中镀得的黑镍镀层，含镍40——60%、锌20——30%、硫10——15%、有机物10%

左右。硫氰酸盐的分解产物则是镀层中有机物的主要来源。

浅谈黑镍电镀

[摘要]:介绍Zn-Ni黑镍电镀的工艺配方、流程及操作注意事项等。给出了单镍电镀黑镍新工艺。

[关键词]:黑镍 Zn-Ni合金

1、前言

在仪器、仪表、光学和电子工业中，有相当数量的零件要求黑化，消除反光和改变热性能，而黑镍电镀则可满足工艺要求。黑镍工艺应用较多的是Zn-Ni合金。目前，黑镍更多地应用于高档五金件的仿古电镀。本文参见了国内最新研究资料，详述了Zn-Ni合金电镀黑镍的工艺配方，操作规程及注意事项等。介绍了最新的单盐电镀黑镍新工艺。

2、典型工艺配方

配方一:

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硫酸镍 100 g/L

硫酸锌 50 g/L

硫氰酸铵 55 g/L

硼酸 30g/L

硫酸镍铵 50g/L

三乙醇胺 1ml/L

pH值 4.5~5.5

温度 35~40。C

DK 0.4~0.6A/dm2 配方二:

硫酸镍 110~120 g/L 硫酸锌 25~40 g/L 硫酸钠 40~50 g/L 硫氰酸铵 20~25 g/L

硼酸 25~35 g/L 温度 25~30。C

DK 0.1~0.5A/dm2 配方三:

硫酸镍 90~120 g/L 硫酸锌 40~60 g/L 硫酸铵 20~30 g/L 硫氰酸铵 25~35 g/L

硼酸 25~35 g/L pH值 5~6

温度 30~35。C

3、溶液成分及参数的作用及影响

3.1硫氰酸盐，是提供黑镍镀液中硫和有机质的重要原料，当

溶液中硫氰酸盐含量不足时，镀出黑镍层呈灰色且粗糙，结合力降

低。

3.2硫酸镍、主盐、与硫氰酸根离子中的S反应生成黑色的Nis，

在黑镍中，含Ni约40%~60%。

3.3硫酸锌、主盐、黑镍中含锌约20%~35%，由于Zn、Ni与S

的参与，镀出的镍呈黑色，所以溶液中各组分的比例甚为严格，当

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各组分比例失调时，镀出的黑镍层即会失去真黑，如锌与镍的比值过小时，镀层呈浅黄色，出现条纹，镀层结合力降低，锌与镍比值过大时，镀层呈灰色，为保持比值稳定，应采用不溶性阳极。

3.4硫酸盐、导电盐、提高镀液导电性，可用硫酸钠，或硫酸铵等。

3.5硼酸、缓冲剂，保持镀液pH值稳定。

3.6温度、黑镍电镀最适宜的温度范围为20~30。C，温度过高镀层呈浅黄色至棕色，深镀能力降低。

3.7PH值 PH值一般在5~6左右，PH值过高，含有氢氧化物沉淀生成，使锌离子和镍离子的有效浓度降低，导致镀层脱落。PH值过低，镀层发脆，结合力差，难以获得纯正的黑色镀层，PH值过低时，可用碳酸锌或碳酸镍调整。

4 操作注意事项

4(1带电入槽，一般中途不能断电

4(2挂具应退去镀层再用，以免接触不良，得不到黑色镀层，而是彩色镀层。

4(3采用阴极移动可驱除镀层表面氢气泡，以防止镀层出现针孔。

4(4为防止工件中途断电，镀黑镍件不宜采取挂具，可采取弹夹方式，也可采取紧扎方式吊镀。

5 黑镍镀后处理

5(1钝化

铬酐 (CrO3) 2.5g/L

PH值 1.5~5

温度 10~30。C

时间 10~20S

5(2 喷漆

为提高黑镍层的黑度，提高抗蚀性，钝化后应涂覆一层保护涂料，所用保护涂料须具备:透明无色，与金属表面结合力好，硬度高，耐磨及抗腐蚀性能优良，常用有丙烯酸清漆，聚氨酯渍漆及阴极电泳漆等。

6、黑镍在仿古铜工艺中应用

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电镀黑镍常用于高档装饰五金的仿古铜电镀(仿青古铜、红古铜)，其典型电镀工艺如下:

6.1锌基合金压铸件

抛光?三氯乙烯除脂?上挂?化学除油?水洗超声波清洗?水洗?电解除油?酸洗?水洗?预镀碱铜?回收?水洗?H2SO4活化?水洗?焦磷酸盐镀铜?回收?水洗?H2SO4活化?水洗?酸性光亮镀铜?回收?水洗

a、镀黑镍?水洗?钝化?水洗?干燥?拉丝?喷漆(红古铜)

b、仿金?回收?水洗?黑镍?水洗?钝化?水洗 ?干燥?拉丝?喷漆?干燥(青古铜)

6.2钢铁件(铜件)

抛光?超声波清洗?上挂?化学除油?阴极电解除油?阳极电解除油?水洗?酸洗?水洗?预镀碱铜回收?水洗?H2SO4活化?水洗(红古铜、青古铜与锌基合金件相同)

7、单盐电镀黑镍新工艺

传统的黑镍工艺存在的主要问题是镀液稳定性差，色度不均匀，不易控制，中原电镀技术实业公司与有关科研部门合作，开发了新型单盐黑镍新工艺，该工艺优点是:镀液稳定性好，且金属含量低，镀层色泽均匀，易控制，提高了生产效率。

工艺规范:

硫酸镍 20 g/L

硫酸钠 30 g/L

硫氰酸钾 10 g/L

硼酸 30 g/L

有机胺1号 8~10 ml/L

有机胺2号 1~1.5 ml/L

DK 0.2~0.6 A/dm2

温度 35~40。C

时间 0.5~5分钟

电镀黑镍

从黑镍镀渡中镀得的黑镍镀层，大致上含镍40%,60%、锌20%,30%、硫10%,15%、有机物10%左右。在电镀过程中，硫氰酸离子中的硫转变为硫离子，并与镍生成黑色的硫化镍。硫氰酸盐的分解产物则是镀层中有机物的主要来源。

黑镍镀层具有很好的消光性能，常用于光学仪器和摄影设备零部件。黑镍镀层对太阳的辐射

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有着较高的吸收率，可用于太阳能集热板。80年代以后，以装饰为目的黑镍层和转化层，使黑镍层的应用领域不断扩大，黑镍层的耐磨性和耐腐蚀性能较差，而且直接在钢铁件上镀黑镍，镀层与基体的结合能力较差。因此在正常生产过程中，一般都是先镀亮镍或暗镍然后再镀黑镍或者用镀锌层或镀铜层做中间层。黑镍镀层很薄，若底层光亮，能获得带光泽的黑色镀层，若底色为无光泽表面，则黑镍为无光泽的暗黑色。为了增加其耐磨性和耐腐蚀性能，一般在镀黑镍之后可进行浸油或涂漆处理。

电镀黑镍的工艺规范，列于表1-1和表1-2。

工艺规范含量[g.L¯¹]&配方1 含量[g.L¯¹]&配方1 硫酸镍 ,NiSO?.7H?O, 70,100 100,120