由于化学镀镍层具有优秀的均匀性、硬度、耐磨和耐蚀性等综合物理化学性能,镀镍该项技术已经得到广泛应用,几乎难以找到一个工业不采用化学镀镍技术。航空航天工业为化学镀镍的使用大户之一,比较突出的应用实例是:美国俄克拉荷马航空后勤中心,自1979年以来,以及西北航空公司自1983年以来均采用化学镀镍技术修复飞机发动机零件。普拉特-惠特尼公司的JT8D喷气发动机虽已经停产,可是迄今仍有上千台这种发动机在波音727和麦道DC-9飞机上使用,原因是:一种高磷,压应力的化学镀镍技术用于修复JT8D六种型号的喷气发动机的叶轮,确保了这种发动机的重新使用。在航空发动机的涡轮机或压缩机的叶片上,通常镍磷合金化学镀厚为25~75um,以防止燃气腐蚀,其疲劳强度的降低比电镀铬少25%。俄克拉荷马航空后勤中心采用超厚层化学镀镍修复飞机零件,镀厚达275~750um。原采用电镀工艺时的返工率达50%,采用化学镀镍后合格率达90%以上,可见取得了明显的经济效益。飞机上的辅助发电机(APU)经化学镀镍后,其寿命提高3~4倍。重达8.2吨的涡轮发动机的主轴承面经化学镀镍100um,以防止开机和停机所引起的振动损坏。为减轻重量,航空工业大量使用铝合金件,经化学镀镍厂家表面强化后不仅耐蚀、耐磨,而且可焊,如冲程发动机的活塞头经化学镀镍后提高了使用寿命。其他还有钛合金件、铍合金件均采用低应力和压应力的化学镀镍表面保护等措施。
镀金层外观为金黄色,具有很高的化学稳定性,只溶于王水及其他超强酸,不溶于其它酸。金的原子价为一价和三价。一价金的标准电位φ°Au+/Au为+1.68V,三价金的标准电位φ°Au3+/Au为+1.50V。对钢、铜、银及其合金基体而言,金镀层为阴极性镀层,镀层的孔隙影响其防护性能。镀金层延展性好、易抛光、耐高温,具有很好的抗变色性能。在银层上镀金可以防止银的变色;金合金镀层可呈现多种色调,故常用作装饰性镀层,如镀首饰、钟表零件、艺术品等。镀金具有较低的接触电阻、导电性能良好、易于焊接、耐腐蚀性强、并具有一定的耐磨性(指硬金),因而在精密仪器仪表、印制电路板、集成电路、管壳、电接点等方面有着广泛的应用。
连接器电镀工艺:镀三元合金,连接器电镀从导电性角度考虑,镀银是首选的工艺,但是由于银的成本较高,且在外装时防色性能较差,因此,镀三元合金厂家对于外装的连接器特别是N型连接器,多采用三元合金代银镀层。这种三元合金镀层是由铜锡锌三种金属元素组成,镀层中三种成分的比例为铜65%~70%,锡15%~20%,锌10%~l5%,但是镀液中各组分的含量不能按镀层的含量来配,而是要根据各组分在阴极上能还原出合适的镀层比例的量来设计,常用的镀三元合金的镀液基本组成如下:在生产实践中,通常还要加入一些商业添加剂,才能得到较光亮和细致的镀层,但是镀层只有在较薄的时候才能有光亮作用,并且对基体表面的.光洁度和底镀层的光亮度也有一定要求,即底镀层要有较高的光亮度,才能保证三元合金镀层的光亮度。如果三元合金镀层镀得较厚,则难以得到全光亮镀层。
电镀金的原理:当电源加在铂金钛网(阳极)和硅片(阴极)之间时,溶液会产生电流,并形成电场。优质镀金阳极发生氧化反应释放出电子,同时阴极得到电子发生还原反应。阴极附近的络合态金离子与电子结合,以金原子的形式沉积在硅片表面。镀液中的络合态金离子在外加电场的作用,向阴极定向移动并补充阴极附近的浓度消耗。电镀的主要目的是在硅片上沉积一层致密、均匀、无孔洞、无缝隙、无其它缺陷的金。电镀金的性能特点:1、高导电性;2、那腐蚀、耐磨性;3、抗变色性;4、良好的焊接性能;5、优良的延展性;6、优良反射性能红外线;7、低接触电阻。
镀三元合金技术”是指由高导电性的银做基底,覆盖“三元合金”薄层的双层电镀技术,其中“三元合金”指铜锡锌的合金,铜占55%, 锡占25-30%,锌占15-20%, “三元合金”外观与不锈钢相似。其电阻系数为1.7μΩcm (RF-10 GHz),导电率为59(106S/m) (RF-10 GHz), 接触电阻小于10mΩ at 100 cN,在些微活性焊剂的帮助下呈可焊性。“镀三元合金技术”为适应高频连接、在宽频范围内最大传导率的要求而产生,另外,“镀三元合金技术”能使射频器件在经受工业气体、汗渍等的腐蚀或刮擦后,保持良好的外观,而无保护的银镀层即使在通常环境下也会迅速氧化。“镀三元合金技术”防止表面氧化及生膜,使用中不会失去表面光泽。镀三元合金表面防止刮擦、对磕碰不敏感的特性,也防止了镀银的冷焊及非良好配合组装引起的损坏。与镀银相比,在器件组装方面“镀三元合金技术”尤其降低了由擦碰引起的损失。