・２８・ Ｍａｙ．２０１２ Ｐｌａｔｉｎｇ ａｎｄ Ｆｉｎｉｓｈｉｎｇ Ｖｏ１．３４ Ｎｏ．５ Ｓｅｒｉａｌ Ｎｏ．２３０ 文章编号：１００１－３８４９（２０１２）０５—００２８—０５ 化学镀镍层无铬钝化工艺的研究 唐锋， 胡光辉， 黄华娥， 潘湛昌， 魏志钢， 曾海霞 （广东工业大学轻工化工学院，广东广州５１０００６） 摘要：探讨了氢氧化钠、碳酸钠、磷酸钠和硅酸钠单独或协同作用对化学镀镍层钝化的影响，并以 正交设计试验确定了上述四种组成的最佳浓度。为增强钝化效果，研究了高锰酸钾质量浓度、钝化 温度和时间对钝化效果的影响。结果表明，钝化液的最佳组成为ｌ０ｇ／Ｌ氢氧化钠，１５ Ｌ碳酸钠， ５０ ｇ／Ｌ磷酸钠，５ ｇ／Ｌ硅酸钠，１ ｇ／Ｌ高锰酸钾， 为８０ ｏＣ，ｔ为２０ ｍｉｎ。化学镀镍层经无铬钝化液处 理后．镀层抗腐蚀能力显著提高。 关键词：化学镀镍；无铬；钝化；抗腐蚀 文献标识码：Ａ 中图分类号：ＴＱ１５３．１２ Ｃｈｒｏｍｉｕｍ Ｆｒｅｅ Ｐａｓｓｉｖａｔｉｏｎ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｌｅｓｓ Ｎｉｃｋｅｌ Ｃｏａｔｉｎｇ ＴＡＮＧ Ｆｅｎｇ，ＨＵ Ｇｕａｎｇ—Ｈｕｉ，ＨＵＡＮＧ Ｈｕａ—ｅ，ＰＡＮ Ｚｈａｎ—ｃｈａｎｇ， ＷＥＩ Ｚｈｉ—ｇａｎｇ，ＺＥＮＧ Ｈａｉ—ｘｉａ （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ｌｉｇｈｔ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ ５１０００６，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓ ｏｆ ｓｏｄｉｕｍ ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ，ｓｏｄｉｕｍ ｃａｒｂｏｎａｔｅ，ｓｏｄｉｕｍ ｐｈｏｓｐｈａｔｅ，ｓｏｄｉｕｍ ｓｉｌｉｃａｔｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｎ ｔｈｅ ｐａｓｓｉｖａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｅｌｅｃｔｒｏｌｅｓｓ ｎｉｃｋｅｌ ｃｏａｔｉｎｇ ｗｅｒｅ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ ｕｎｄｅｒ ａｌｋａｌｉｎｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ａｄｄｉｔｉｏｎ ａ— ｌｏｎｅ ｏｒ ｊｏｉｎｔ ａｄｄｉｔｉｏｎ．Ｔｈｅ ｏｐｔｉｍａｌ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ａｂｏｖｅ ｆｏｕｒ ｃｏｎｔｅｎｔｓ ｗｅｒｅ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ ｂｙ ｏ￣ｈｏｇｏｎａｌ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ．Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｐａｓｓｉｖａｔｉｏｎ ｅｆｆｅｃｔ，ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓ ｏｆ ｐｏｔａｓｓｉｕｍ ｐｅｒｍａｎｇａｎａｔｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａ— ｔｉｏｎ，ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ｔｉｍｅ ｗｅｒｅ ａｌｓｏ ｍｅａｓｕｒｅｄ．Ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍａｌ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓ ｏｆ ｐａｓｓｉｖａ－ ｔｉｏｎ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｗｅｒｅ ｓｏｄｉｕｍ ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ ｏｆ １０ ｇ／Ｌ，ｓｏｄｉｕｍ ｃａｒｂｏｎａｔｅ ｏｆ １５ ｇ／Ｌ，ｓｏｄｉｕｍ ｐｈｏｓｐｈａｔｅ ｏｆ ５０ ｇ／Ｌ， ｓｏｄｉｕｍ ｓｉｌｉｃａｔｅ ｏｆ ５ ｇ／Ｌ，ｐｏｔａｓｓｉｕｍ ｐｅｒｍａｎｇａｎａｔｅ ｏｆ １ ｇ／Ｌ，ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｆ ８０ ｏＣ ａｎｄ ｔｉｍｅ ｏｆ ２０ ｍｉｎ．Ａｆｔｅｒ ｔｒｅａｔｅｄ ｂｙ ｔｈｉｓ ｃｈｒｏｍｉｕｍ ｆｒｅｅ ｐａｓｓｉｖａｔｉｏｎ ｓｏｌｕｔｉｏｎ，ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｏｌｅｓｓ ｎｉｃｋｅｌ ｃｏａｔｉｎｇ ｗａｓ ｓｉｇｎｉｉｃａｎｔｆｌｙ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｅｌｅｃｔｒｏｌｅｓｓ ｎｉｃｋｅｌ ｐｌａｔｉｎｇ；ｃｈｒｏｍｉｕｍ ｆｒｅｅ；ｐａｓｓｉｖａｔｉｏｎ；ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ 引 言 化学镀镍具有镀层均匀、硬度高、耐磨和耐蚀 性好等性能，已被广泛应用于航空航天、汽车、化 学、石油、军事及电子和计算机等工业 。但目前 化学镀镍技术在印制板（ＰＣＢ）等行业的应用过程 收稿日期：２０１１—０８—１３ 中，因镀层６一般限定在２—５ Ｉｘｍ范围内，镀层较 薄，易存在抗腐蚀能力差的问题，而镀层的质量会 直接影响芯片的焊接、引线键合的强度和可靠性以 及影响器件的电参数等 ４ 。 镀层的耐蚀性由镀层的成分、组织结构及表面 粗糙度等因素决定 ］。此外，化学镀镍过程会析 基金项目：广东省大学生创新实验项目（１１８４５１００４７） ２０１２年５月 电镀与精饰 第３４卷第５期（总２３０期） ・２９・ 氢，镀层不可避免地存在微观甚至宏观孔隙，镀层 开始计时，至镀层表面出现第一个变色点或第一个 气泡止。其持续时间即为硝酸浸泡试验结果，以秒 表示。 厚度低，则其孔隙更明显。化学镀镍层表面孔隙的 尺寸与数量对镀层的耐蚀性起着决定性的作用 。 因此对化学镀镍层进行钝化处理，以提高镀层的耐 蚀性是十分必要的。 实验中为了对比镀层钝化前后的变化，以不经 钝化处理的镀层进行硝酸浸泡试验的结果作为对 比的基准，经多次试验确定镀层不经钝化处理的耐 硝酸浸泡试验ｔ为１０ ｓ。 据报道，目前生产厂家普遍采用铬酸盐对化学 镀镍层进行钝化处理 ｛Ｊ。但由于铬酸盐对环境的 污染和人体的危害，欧盟指令和我国的环保法规已 严格限制铬酸盐的使用 Ｊ。因此，寻求和采用符合 环保要求的化学镀镍层的无铬钝化技术将是未来 发展的方向。 本文提出了一种化学镀镍层无铬钝化的方法， 以正交试验对无铬钝化液中各组分的浓度和组合 等对钝化作用的影响，及其钝化处理工艺进行了探 讨，以期为化学镀镍层的钝化处理起到一定的启发 作用。 １ 实验 １．１镀层制备 镀覆基材为黄铜片，经砂纸打磨、除油、微蚀及 活化处理后进行化学镀镍。 化学镀镍溶液组成及操作条件为： ２５ｇ／Ｌ ＮｉＳＯ４・６Ｈ２０，２５ｇ／Ｌ ＮａＨ２ＰＯ２・Ｈ２Ｏ，８ ｍＩ／Ｌ乳酸，１ ｇ／Ｌ甘氨酸，４．５ Ｌ乙酸铵，５ Ｌ丁 二酸钠，６ｇ／Ｌ柠檬酸；ｐＨ（用氨水调节）为４．８～ ５．４，０为８０～８５ ｃＩ＝，ｔ为１０ ｍｉｎ。 １．２钝化处理 对化学镀镍的试样进行钝化处理，无铬钝化液 的组成和操作条件如下： ５—３０ Ｌ ＮａＯＨ，５～２５ ｇ／Ｌ Ｎａ２ＣＯ３，３０—７０ ｇ／Ｌ Ｎａ３ＰＯ４‘１２Ｈ２Ｏ，５～２５ｇ／Ｌ Ｎａ２ＳｉＯ３，１～９ｇ／Ｌ ＫＭｎＯ４；０为８Ｏ℃，ｔ为２０ ｍｉｎ。 钝化处理工艺流程为：化学镀镍试样一自来水 冲洗一热风吹干一钝化处理一自来水冲洗一热风 吹干。 １．３镀层测试方法与条件 硝酸浸泡试验是国际化学镀界普遍采用的一 种化学镀镍层耐蚀性的快速试验方法，并以其试验 结果作为比较镀层耐蚀性的重要参考数据之一＿１］。 试验步骤如下：１）在５０ｍＬ容量的玻璃烧杯中，倒人 ５０％硝酸溶液４０ ｍＬ；２）将待检试样沿长边一半浸 入硝酸溶液中，另一半暴露空气中；３）试样浸入时 １．４正交设计试验 实验中为了研究钝化液中各组分的质量浓度， 在正交单组分、双组分及三组分实验结果的基础上 使用Ｌ。（３ ）正交设计表进行正交试验，四因素分别 为氢氧化钠、碳酸钠、磷酸钠和硅酸钠。正交试验 因素水平表如表１所示。 表１ 正交试验因素水平表 因素 ｐ（氢氧化钠）／ ｐ（碳酸钠）／ ｐ（磷酸钠）／ ｐ（硅酸钠）／ （ｇ・Ｌ ） （ｇ・Ｌ ） （ｇ・Ｌ ） （ｇ・Ｌ ） 水平一 ５ ５ ５０ ３ 水平二 １０ １０ ６０ ５ 水平三 ｌ５ １５ ７０ ７ ２结果与讨论 ２．１ 氢氧化钠对钝化膜的影响 以不同质量浓度的氢氧化钠溶液对化学镀镍 层进行钝化处理，实验发现，氢氧化钠质量浓度由０ 增加至１５ Ｌ时，钝化层耐腐蚀性能逐渐下降；从 １５～３０ Ｌ之间，耐腐蚀性能趋于稳定，结果如图１ 所示 Ｐ（氢氧化钠）／（ｇ・Ｌ ） 图１ Ｐ（氢氧化钠）对镀层钝化膜的影响 上述结果表明，单氢氧化钠钝化处理不能提高 镀层抗腐蚀能力，反而降低了镀层的抗硝酸腐蚀性 能。为了调节钝化液适当的碱性，选择１５ｇ／Ｌ的氢 氧化钠作为钝化液组成之一。 ２．２碳酸钠、磷酸钠和硅酸钠对钝化膜的影响 在１５ ｇ／Ｌ氢氧化钠溶液中，分别加入碳酸钠、 ・３０・ Ｍａｙ．２０１２ Ｐｌａｔｉｎｇ ａｎｄ Ｆｉｎｉｓｈｉｎｇ Ｖｏ１．３４ Ｎｏ．５ Ｓｅｒｉａｌ Ｎｏ．２３０ 磷酸钠和硅酸钠，研究其质量浓度对化学镀镍层钝 化的影响，结果如图２所示。 ｐ（碳酸钠）／（ｇ・Ｌ－１） （ａ） Ｐ（磷酸钠），（ｇ・Ｌ ） （ｂ） Ｐ（硅酸钠）／（ｇ・Ｌ ） （ｃ） 图２ Ｐ（碳酸钠）、ｐ（磷酸钠）和ｐ（硅酸钠）对 镀层钝化膜的影响 在氢氧化钠溶液中分别加入碳酸钠、磷酸钠或 硅酸钠均可以提高镀层耐硝酸腐蚀的时间，即可以 提高钝化效果，但随质量浓度的增大，都表现出钝 化效果降低的现象。由图２（ａ）可以看出，Ｐ（碳酸 钠）由０增加至１５ Ｌ时，耐腐蚀性能逐渐下降， １５～２５ｇ／Ｌ时，耐腐蚀性能趋于稳定。由图２（ｂ）可 以看出，Ｐ（磷酸钠）由０增加至２０ Ｌ时，耐腐蚀性 能逐渐增加，３０～６Ｏｇ／Ｌ时，耐腐蚀性能线性下降。 钝化效果相对较好的是硅酸钠，由图２（ｃ）可以看 出，Ｐ（硅酸钠）为１～２ Ｌ耐腐蚀性能最好，在３～ ９ｇ／Ｌ时，耐腐蚀性能在一定的范围内波动。 化学镀镍层在碱性溶液中进行钝化处理，因氢 氧化钠的腐蚀作用，会形成Ｎｉ（ＯＨ）：膜，该膜层易 溶解于酸性溶液中，因此不具备防腐作用。若加入 碳酸钠、磷酸钠或硅酸钠等，在镀层表面可以生成 磷酸镍、碳酸镍或硅酸镍的致密的沉积膜层，从而 提高镀层的防腐蚀能力。但质量浓度过大，易产生 酸根的竞争吸附，破坏难溶镍盐的致密性，导致耐 腐蚀性能降低。 ２．３协同作用的影响 为了探讨钝化液中三种组分的组合对化学镀 镍层钝化的影响，分别设计了如下实验。 １）在１５ Ｌ氢氧化钠和５ｇ／Ｌ碳酸钠混合液 中，分别添加磷酸钠或硅酸钠。分析磷酸钠或硅酸 钠对镀层钝化膜的影响，结果如图３所示。 Ｐ（磷酸钠）／（ｇ・Ｌ ） Ｐ（硅酸钠）／（ｇ・Ｌ ） （ｂ） 图３ Ｐ（磷酸钠）与Ｐ（硅酸钠）对镀层钝化膜的影响 由图３（ａ）可知，Ｐ（磷酸钠）在２Ｏ～６０ Ｌ的范 围内，随着质量浓度的升高，耐腐蚀性能先下降后 升高，在４０ｇ／Ｌ有一最低值。图３（ｂ）中表明，低于 ４ ｇ／Ｌ的硅酸钠有利于镀层的钝化。实验结果表明， 在双组分的基础上加入磷酸钠或硅酸钠没有明显 增加钝化效果。 ２）在ｌ５ Ｌ氢氧化钠和３０ｇ／Ｌ磷酸钠混合液 中，添加硅酸钠。研究硅酸钠的质量浓度对镀层钝 化膜的影响，结果如图４所示。 ｐ（硅酸钠）／（ｇ‘Ｌ ） 图４ ｐ（硅酸钠）对镀层钝化膜的影响 从图４可知，混合组成中硅酸钠可以提高镀层 的钝化效果，耐硝酸试验ｔ为２０ ｓ以上，表明磷酸钠 与硅酸钠存在协同作用。Ｐ（硅酸钠）在１～９ｇ／Ｌ范 围内，随着质量浓度的升高，耐腐蚀性能下降。说 ２０１２年５月 电镀与精饰 第３４卷第５期（总２３０期） ・３ｌ・ 明低质量浓度的硅酸钠有利于提高钝化效果，硅酸 钠的适宜质量浓度为１～３ Ｌ。 ３）在３０ ｇ／Ｌ磷酸钠和１ Ｌ硅酸钠混合液中， 添加碳酸钠。研究碳酸钠的质量浓度对镀层钝化 随着质量浓度的变化，镀层耐腐蚀性能变化不大， ５一ｌ０ｇ／Ｌ时镀层耐腐蚀性能提高，１０～２０晷／Ｌ硝酸 试验时间虽有波动，但都大于２０ Ｓ。当质量浓度大 于２０ Ｌ时，耐腐蚀性能下降。 综上分析表明，氢氧化钠、碳酸钠、磷酸钠和硅 膜的影响，结果如图５所示。 酸钠四组分之间存在一定的协同作用，能使镀层的 表面形成钝化膜。 ２．４正交试验 通过上述实验可知，钝化液中组分间存在协同 作用。为了确定钝化液中各组分的最佳质量浓度， 在以上正交单组分、双组分、三组分实验结果的基 Ｐ（碳酸钠）／（ｇ・Ｌ ） 础上设计了Ｌ。（３ ）正交试验，四因素分别为氢氧化 钠、碳酸钠、磷酸钠和硅酸钠。实验条件：钝化０为 ８０ ｏＣ，ｔ为２０ｍｉｎ。正交试验结果如表２所示。 图５ Ｐ（碳酸钠）对镀层钝化膜的影响 由图５发现，ｐ（碳酸钠）在５～２５ Ｌ的范围内， 表２正交试验结果 因 所在列 Ａ Ｂ 素 Ｃ Ｄ 硝酸浸泡／ｓ Ｐ（氢氧化钠）／（ｇ－Ｌ ） ｐ（碳酸钠）／（ｇ・Ｌ ） Ｐ（磷酸钠）／（ｇ・Ｌ ） Ｐ（硅酸钠）／（ｇ・Ｌ ） １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ５ ５ ５ １０ １０ １０ １５ １５ ５ １０ １５ ５ １０ １５ ５ １０ ５０ ６０ ７０ ６０ ７０ ５０ ７０ ５０ ３ ５ ７ ７ ３ ５ ５ ７ ４４．５７ ３９．２６ ４２．１６ ４０．２２ ４３．４０ ５１．２９ ４５．７６ ４３．３４ ９ １５ １５ ６０ ３ ４０．３３ 由表２可知，在正交试验中第６组的硝酸浸泡 由表３可知，在因素Ａ中，均值最大为Ａ２，说明 在因素Ａ（氢氧化钠）中的最适用量为水平２（即为 试验时间最长，ｔ达到５１．２９ Ｓ；其次是第７和第１组， ０ Ｌ）；在因素Ｂ中，均值最大为Ｂ３，说明在因素Ｂ 两组实验的硝酸浸泡试验时间接近；结果表明第６ １（碳酸钠）中的最适用量为水平３（即为１５ Ｌ）；在 组实验组成的钝化液的钝化效果最好。 正交试验结果分析如表３所示。 表３正交试验分析 因素ｃ中，均值最大为ｃｌ，说明在因素Ｃ（磷酸钠） 中的最适用量为水平１（即为５０ Ｌ）；在因素Ｄ中， 均值 Ａ（氢氧化钠） Ｂ（碳酸钠） Ｃ（磷酸钠） Ｄ（硅酸钠） １ ２ ３ ４１．９９７ ４４．９７０ ４３．１４３ ４３．５１７ ４２．０００ ４４．５９３ ４６．４００ ３９．９３７ ４３．７７３ ４２．７６７ ４５．４３７ ４１．９０７ 均值最大为Ｄ２，说明在因素Ｄ（硅酸钠）中的最适用 量为水平２（即为５ ｇ／Ｌ），即最佳组成水平为 Ａ２Ｂ３Ｃ１Ｄ２与表２结果一致，各因素的作用次序为： 磷酸钠＞硅酸钠＞氢氧化钠＞碳酸钠。 综合以上分析，钝化液中各组分的最适质量浓 度为：１０ｇ／Ｌ氢氧化钠，１５ｇ／Ｌ碳酸钠，５Ｏｇ／Ｌ磷酸 极差 ２．９７３ ２．５９３ ６．４６３ ３．５３０ Ｐｌａｔｉｎｇ ａｎｄ Ｆｉｎｉｓｈｉｎｇ 钠，５ｇ／Ｌ硅酸钠。 ２．５高锰酸钾对钝化膜的影响 氢氧化钠、碳酸钠、磷酸钠和硅酸钠组成的钝化 液对镀层有一定的钝化效果，但仍不能满足要求，在 以上实验的基础上在钝化液中加入氧化剂，探讨对 化学镀镍层钝化的影响。 在１Ｏｇ／Ｌ氢氧化钠、１５ Ｌ碳酸钠、５０ｇ／Ｌ磷酸 ｔ｜ｍｉｎ 钠及５ Ｌ硅酸钠溶液中，添加高锰酸钾，研究高锰 酸钾对镀层钝化膜的影响，结果如图６所示。 图６ Ｐ（高锰酸钾）对镀层钝化膜的影响 由图６可知，Ｐ（高锰酸钾）在１～９ ｇ／Ｌ的范围 内，钝化效果显著提高，硝酸浸泡试验ｔ都在１００ Ｓ 以上，相关研究表明，镀层经铬酸盐钝化后的硝酸浸 泡ｔ超过６０ ｓ＿１ ，说明含高锰酸钾的钝化液与铬酸 盐钝化液钝化效果相当。随着高锰酸钾质量浓度的 升高，在１～５ｇ／Ｌ的范围内镀层耐腐蚀性能较稳定， 之后缓慢降低，表明Ｐ（高锰酸钾）小于５ Ｌ，即可 达到较好的钝化效果。 高锰酸钾是一种强氧化剂，在钝化液中可使镀 层表面成膜速度加快，增加膜层的厚度，并有利于提 高膜的性能 。钝化过程中，高锰酸钾氧化镀层， 使镀层表面在碱性溶液中更易产生活泼的镍离子， 镍离子一旦产生便被磷酸钠及硅酸钠成膜和高锰酸 钾的氧化作用沉淀形成氧化物，氧化物在镀层表面 形成致密的保护膜，从而能有效提高镀层的耐腐蚀 能力。 ２．６钝化时间和温度对钝化膜的影响 钝化时间直接影响着镀层的钝化效果，实验在 最佳组成的钝化液中进行，钝化液０为８０℃，研究 钝化时间对镀层钝化膜效果的影响，结果如图７ 所示。 在钝化温度相同的条件下，随着钝化时间的增 加，镀层耐腐蚀性能逐渐增强，并随钝化时间的增加 图７钝化时间对镀层钝化膜的影响 而逐渐增加。结果表明，钝化在２０ｍｉｎ内基本完成， 选择最佳钝化ｔ为２０ｍｉｎ。 钝化液的温度不仅影响镀层的钝化效果，也会 影响镀层钝化的程度。钝化ｔ为２０ｍｉｎ，钝化液温度 对镀层钝化膜的影响，结果如图８所示。 日／℃ 图８钝化温度对镀层钝化膜的影响 在钝化时间相同的条件下，镀层在钝化液中的 钝化效果随着钝化液温度的升高而增加，且表现为 温度越高钝化效果越明显。为保证钝化工艺的可行 性和钝化效果，选择钝化液的最佳钝化０为８０℃。 ３结论 １）实验表明，钝化液中氢氧化钠、碳酸钠、磷酸 钠和硅酸钠四种组分相互间协同作用能够提高钝化 效果。 ２）通过正交试验及高锰酸钾质量浓度对钝化 层耐腐蚀性能的探讨，可以确定钝化液的最佳组成 为：１０ Ｌ氢氧化钠，１５ Ｌ碳酸钠，５０ Ｌ磷酸钠， ５ Ｌ硅酸钠，ｌ Ｌ高锰酸钾。 ３）通过时间和温度对钝化层耐蚀性的影响实 验，确定钝化液的最佳工艺条件０为８０ｃＣ，ｔ为２０ｒａｉｎ。 ４）化学镀镍层经无铬钝化液处理后，可显著提 高镀层的抗腐蚀能力，其钝化效果与铬酸盐钝化效 果相当。 （下转第４６页） ・４６・ Ｍａｙ．２０１２ Ｐｌａｔｉｎｇ ａｎｄ Ｆｉｎｉｓｈｉｎｇ Ｖｏ１．３４ Ｎｏ．５ Ｓｅｒｉａｌ Ｎｏ．２３０ 的排放标准，说明其反应时间对处理效果影响不 大，即Ｎａ Ｓ ０ 还原Ｃｒ（Ⅵ）的速度很快。而ＮａＨＳＯ， 和Ｎａ ｓＯ，在实验的反应时间内仍略有超标，需补加 最佳，处理后ｃｒ（Ｗ１）低于国家规定的排放标准，无 需调节原水样ｐＨ，还原时投加１．４１８ ｇ／Ｌ焦亚硫酸 钠，还原ｔ为２ ｍｉｎ即可。 ２）随着沉淀时问的延长，沉淀物的体积越来越 小，沉淀效果越来越好；所以确定最佳沉淀ｔ 为３０ ｍｉｎ。 少量还原剂后才能达到国家规定的排放标准。 综合ｐＨ、还原剂投加量及反应时间对处理效果 的比较分析可以得出，Ｎａ Ｓ：０ 处理含铬废水效果 远优于其它两种还原剂，最终选定Ｎａ。Ｓ ０ 为最佳 还原剂，无需调节废水ｐＨ，还原反应为２ｍｉｎ时就可 以达到排放标准。 ２．５沉淀时间对含铬废水处理效果的影响 ３）通过实验，确定还原沉淀法处理含铬废水的 最佳运行参数、投药量以及相关的影响因素，为设 计合理的含铬废水处理工艺提供了依据，从而达到 降低废水中铬排放量的目的。 参考文献 ［１］ 郭允岚，高以垣．反渗透技术处理电镀废水基础研究 的进展［Ｊ］．水处理技术，１９８７，１３（１）：４７—５４． ［２］ 张应中，任新贵，曹栋明．电镀混合废水处理的研究 ［Ｊ］．环境工程，１９９２，１０（６）：９—１５． ［３］ 武贵桃，王淑绢．离子交换法去除与回收电镀废水中 在Ｎａ：Ｓ：０ 处理含铬废水的最佳条件下，即在 ｐＨ为４．５，还原反应ｔ为２ ｍｉｎ。Ｃｒ（ＷＩ）被充分还原 为Ｃｒ（ｍ）的条件下，用氢氧化钠调节ｐＨ在７—８， 然后将反应溶液迅速转移至１００ ｍＬ量筒中，并记录 沉淀时间对应生成污泥的体积，如表２所示。 表２沉淀时间对含铬废水中和沉淀反应的影响 Ｉ实验序号ｌ １ １ ２ ｌ ３ １ ４ １ ５ ｌ ６｛７ ｌ ８ 铬酸的实验研究［Ｊ］．河北省科学院学报，２０００，１７ （１）：４３—４５． ［４］ 汤心虎．铁屑腐蚀电池在工业废水治理中的应用［Ｊ］． 工业水处理，１９９８，１８（６）：４—６． 从表２中可以看出，在２５ ｍｉｎ时， 淀为３２ ｍＬ， 在３５ｍｉｎ时， 淀为２６ｍＬ，变化幅度不是很大，所以 ［５］ 沈品华．废水治理方法探讨［Ｊ］．电镀与环保，１９９８，１８ （３）：２８—３１． 确定最佳沉淀ｔ为２５～３５ ｍｉｎ，确定为３０ｍｉｎ。 ［６］魏振枢．铁氧体法治理含铬废水工艺条件探讨［Ｊ］．化 工环保，１９９８，８（１）：３３—３６． ［７］孟祥和，胡国飞．重金属废水处理［Ｍ］．北京：化学工 业出版社，２０００：８０—８３． ３结论 １）使用亚硫酸氢钠、亚硫酸钠及焦亚硫酸钠三 种还原剂在处理电镀含铬废水时，处理后Ｃｒ（ＶＩ）均 ［８］胡如南，陈松祺．实用镀铬技术［Ｍ］．北京：国防工业 出版社，２００５：２２—２６． 能够大幅度降低。但从处理效果上看焦亚硫酸钠 （上接第３２页） 参考文献 ［１］姜晓霞，沈伟．化学镀理论及实践［Ｍ］．北京：国防工 业出版社，２０００：１８１，２２５． ［６］俞宏英，孙冬柏，黄锦滨，等．化学镀镍合金镀层封孔 处理工艺及性能［Ｊ］．功能材料，２００１，３２（３）： ２６２—２６４． ［７］ 郭莉莉，孙莹．化学镀镍制品铬酸钝化与否的判断 ［Ｊ］．中国表面工程，２００７，２０（２）：４． ［８］穆松林，李宁，黎德育，等．化学镀Ｎｉ—Ｐ合金镀层铬酸 ［２］李宁，屠振密．化学镀实用技术［Ｍ］．北京：化学工业 出版社，２００４：２２． 盐钝化膜的组成及其耐蚀性［Ｊ］．电镀与精饰，２０１０， ３２（３）：５． ［３］张志谦，刘圣迁．电子封装镀层锈蚀原因分析［Ｊ］．电 镀与涂饰，２００９，２８（９）：４． ［４］ 罗辑，赵和义．军用电子元器件质量管理和质量控制 『Ｍ］．北京：国防工业出版社，２００４：１． ［９］ 杨达生．欧盟指令和环保法规的现况与表面处理行业 的发展动向（二）［Ｊ］．电镀与涂饰，２００９，２８（９）：６． 『１０１ 胡光辉，李大树，柴志强，等．化学镀镍层抗氧化性的 电化学研究［Ｊ］．材料保护，２００６，３９（１２）：４—６６．６ ［５］ 周小琴．影响化学镀Ｎｉ—Ｐ合金镀层耐蚀性的因素 ［Ｊ］．时代教育，２００８，（２）：４９—５０． 『１１］ 于元春，李宁，胡会利，等．无铬钝化与三价铬钝化的 研究进展［Ｊ］．表面技术，２００５，３４（５）：６—９．