硫元素对镍阳极和镍镀层造成哪些影响

　　硫元素对镍阳极的活化效果和硫元素对镍镀层的钝化效果。含硫镍阳极活性好，易溶解，省电；含硫镍镀层易钝化，不易套铬，不易镀仿金，真金。提出了使镀层含硫量高的两个主要要素，及已钝化镍镀层的活化办法。

　　关键词：含硫镍阳极 高硫镍镀层 钝化

　　1 硫对镍阳极的活化效果

　　镀亮光镍一般用电解镍极做阳极，溶解性差，简单钝化。含硫的镍阳极不易呈现电化学钝化，简单溶解，活性高，含硫的质量分数在0.01%~0.04%为最佳。不同文献对含硫镍阳极的有点的论说如下：

　　《防护装修性镀层》P232含硫活性镍阳极，能使阳极溶解均匀。即便在没有氯化物的镀液中，也能使阳极功率达到100%。

　　《有用电镀工艺》P167-168,选用纯度很高的电解镍阳极，电镀时很易钝化，含0.01%~0.015%的硫元素的镍阳极，溶解性好，活性强，可在大电流密度条件下操作。如Inco镍圆饼比一般电解镍板份的溶解电压低约1.5v，因此可节省电能。

　　含硫镍阳极，在无氯化物溶液中阳极电流密度高度40A/dm2仍有彻底活性，在含氯化物溶液中，阳极电流密度可运用到50A/dm2，至少比运用电解镍板要高10A/dm2。还可节省电力5%左右[14]。

　　《电镀与精饰》2010年第8期P8：含硫镍阳极又称活化镍阳极，是在熔融电解镍中参加0.01%~0.15%硫制成，结构严密，溶解性能杰出，发生泥渣量少。电解过程中可节省10%左右电能，并可在低质量浓度活化剂的镀液中运用。含硫镍阳极还有一个特别明显长处是构成的镀层内应力很低，特别适宜在电铸出产中运用。

　　《有用装修性镀层与涂层》[11]P336也以为，含硫镍阳极含有0.01%~0.15%的硫，硫在溶解时能把电解液中铜杂质变为硫化铜沉淀而除掉。

　　《电镀手册》（上册）[12]P320也以为，镍阳极含有0.01%~0.15%的硫，溶解性好，活性强，可在大电流密度条件下操作。

　　佛山市南海新英华五金矿产化工有限公司在商场销售的含硫镍饼（冠/珠）含硫0.015%~0.023%，是挪威、加拿大出产；加拿大InCO公司的InCO圆镍饼含硫0.02%；Falcanbridge镍冠也含硫0.02% 。

　　半亮光镍含硫量0.001%~0.003%；高硫镍含硫量0.15%~0.3%；亮光镍含硫量0.05%~0.1%。三层镍在腐蚀介质中。先腐蚀含硫量最高的高硫镍层，这今后是亮镍层，这也阐明晰硫元素对镍阳极，镍镀层有活化效果。

　　一般电解镍板的临界钝化电流密度是多少？没有清晰的文献记载，在含0.2~0.3mol/L的镀镍溶液中，阳极电流密度超越3A/dm2就会钝化，从这点上判别，含硫镍阳极的确电化学活性高，长处不少，应该重视它的推广运用，还有适当一部分电镀厂仍然在运用一般电解镍板，不利于节电降低成本。

　　文献[13]以为，当镍中含有0.02%~0.04%的硫今后，活性较高。低于或高于这个规模时，则活性下降。

　　2 硫元素对镍镀层的钝化效果

　　亮镍层中含硫过多且散布不均匀会引起亮镍局部钝化，含硫越多，钝化越快。

　　《有用电镀工艺》P214，装修铬呈现发花或呈灰暗色毛病的原因之一，就是镀镍液中糖精含量高。

　　《亮光镀镍》P38,P30，糖精超越6g/L,易使镍层钝化，影响镀层结合力和随后的套铬，使铬层发花，白斑，黄斑。

　　《有用电镀添加剂》P391,P374,P357初级亮光剂过亮，初级亮光剂（柔软性）与次级亮光剂（光泽剂）比例失调，前者过量以及镀液PH值太低，镀亮镍后未及时套铬，都会构成镍层钝化。这是由于这些要素使镍含硫量高，高硫镍层活性很强，电位比亮光镍负20mv左右，含硫量高的镍层套铬是有困难的，套铬后常可见铬层发花，露黄，零件边际的铬层烧焦，零件中心呈现黄膜，黄斑，白斑等缺陷。正由于高硫镍上不易套铬成功，三层镍工艺中，需镀亮光镍层来掩盖高硫镍层。

　　3 防止镍层钝化的办法

　　有些毛病从外表上看，问题出在镀铬或镀仿金溶液，但怎样调整都无法康复正常，实际上问题是却出在镀亮镍溶液。从亮镍层的外观上看不出明显的异常，实际上亮镍层活性欠好，是呈钝化状况的。

　　为防止钝化亮镍层的发生，防止不必要的丢失，出产中要注意的问题主要有：

　　①柔软剂和主亮光剂配比要合理，柔软剂糖精，苯亚磺酸钠，对甲苯磺酰铵，二苯磺酰亚胺等，参加量多时，可试补加次级亮光剂（主光剂）来战胜，或稀释镀液，假如仍是不能战胜，阐明初级亮光剂（柔软剂）太多了，需少数活性炭吸附过滤掉一部分。

　　②操控亮镍溶液的PH值不能太低。从高硫镍镀液的原理可知，在镀液PH值低时，糖精之类硫化合物易电解复原分出硫，镀层含硫量上升，简单发生钝化。

　　③挂具收支镀亮镍槽时，应减小电流，槽压降至6V~7V以内，这样可减轻双性电极现象，防止镍层钝化。

　　已钝化的亮镍层用稀H2SO4活化是没有效果的，为解决亮镍层的钝化问题：周弘以为，镍易钝化，镀后距离一段时间再上镍上补镀镍则更为困难。应先除掉镍镀层外表所构成的钝化膜，然后在原镍层上镀一层铜，再进行补镀亮镍。阳极处理除掉镍层外表钝化膜的溶液和条件是，H2SO4 750%,甘油 60g/L，CrO3 50g/L,草酸10g/L,T=15~25℃，DA=0.8~1.2A/dm2.t=4S~7S，然后立即在1：3溶液中浸泡1S~3S以洗去残留CrO3，再进行水洗后，敏捷置于氢化镀液中镀铜，Dk=0.1~0.2A/dm2.t=5~10min，水洗后浸稀H2So4活性，水洗后按原镀镍工艺条件补镀镍。