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5.2鍍鎳工程
鎳鍍層的性質及外觀能被控制而且操作範圍很廣,所以廣泛被應用於裝飾性工程性電鍍及電鑄
(1) 裝鏡面光澤的特性
工程性鍍鎳用於防腐蝕、耐磨、焊接性、磁性及其它特興其鍍層為純的鎳鎳電鑄是用電鍍的方法製造
全鎳質的零件及物品,如鎳工具、模具、鑄模、唱片壓板(record stampers),無縫管、染印網
(printing screens)電鍍反應為Ni+2e-Ni,其中Ni是由水溶液中鎳鹽提供而由陽極鎳來補 充、陽極效
率近100% ,大於陰極電流效率所以鍍浴之 Ni 離子及 pH 會曾加，雖帶出 (drag-out)可抵消Ni的增
加,但有時仍不足須加水及其 它成份調節鍍浴成份,並加酸來保持pH值鍍鎳一般可分為全光澤鎳、半
光澤鎳、雙重鎳、三重鎳、工程鎳、犁 地鎳、電鍍鎳及鍍黑鎳

5.3裝飾鎳電鍍
其各種鍍浴配方(見5.4),其主要成份為硫酸鎳(nickel sulfate)、氯化鎳
(nickel chloride)及硼酸(boric acid)。硫酸鎳主要是提供Ni的來源,氯化鎳是
幫助陽極鎳溶解及導電性,硼酸是幫助鍍層平滑及更具延性。 針孔防止劑
(anti-pitting)或潤濕劑(wetting agent)可防止氫氣泡停滯而形成針孔鍍層,不
起泡沫之潤濕劑可用空氣攪拌減低表面張力。大部份的鎳鍍浴都屬專利商業配方,
必須依照廠商提供的資料操作,典型的配方為瓦特鍍浴(wattsath)。

5.4裝飾性鎳鍍浴配方
另外一種是平滑劑(leveling agent)如formaldehyde, comarin, ethylene
cyanohydrin及butynediol。這二種添加劑混合使用可得到光澤平滑鎳鍍層,
其光澤作用主要是硫共同析出(codeposition)的結果。鋅、鎘,及硒(selenium)
有光澤作用,半光澤鎳只加平滑性添加劑所以不含硫,它很容易拋光而得到
光澤表面,但一省去拋光而直接再鍍一層全光澤即為二種鎳(duplex nickel)
更耐腐蝕。通常雙重鎳與半光澤鎳鍍層厚度比為1:3。另外在全光澤鎳與
半光澤鎳間再鍍上很薄(10％全部厚度),一層含高硫份(0.15％)的鎳即為三
重鎳(triple layer nickel),其耐蝕性更加。

5.5 工程性鍍鎳(Engineering Nickel Plating)
鎳具有優良的物理、機械及化學特性所以在工程或工業上應用很多,如防
止腐蝕、硬度、耐磨及磁性等。其鍍層需無缺陷(defect-free)光澤性在這裡
不很重要。其鍍層之主要機械性質有:1.強度(tensile strength), 2.延展性
(elongation),3.硬度(hardness), 4.內應力(internal), 5.疲勞限度(fatigue life),
6. 氫脆性(hydrogen embrittlement), 鎳鍍層常被應用於化學、石油、食品
及飲 料工業上防止腐蝕,防止產品污染及保持產品純潔。通常鎳在氧化氣氛下
容易腐蝕,而還原性下不易腐蝕,但鎳本身會形成氧化物鈍態膜保護。當其
氧化物保護膜被氯化物容液侵入則會形成針孔狀腐蝕。一般鎳鍍層在中性
或鹼性溶液可以保護住,但太多數礦物則會被腐蝕。

5.6 工程鎳鍍浴配方
(1) 瓦特浴(watts bath)
硫酸鎳 NiSO4．7H2O 300g/l
氯化鎳 NiCl2．6H2O 60g/l
硼酸 H3BO3 37.5g/l
pH值 3
浴溫 60C
電流密度 430A/m^2
(2) 全氯浴(all-chloride bath)
氯化鎳(NiCl2．6H2O) 300g/l
硼酸 H3BO3 37.5g/l
pH值 3
電流密度 430A/m^2

(3) Sulfamate浴
Nickel Sulfamate Ni(H2NSO3)2 400g/l
硼酸 30g/l
pH值 4.5
浴溫 57C
電流密度 430A/m^2

5.7 瓦特鍍浴鎳鍍層機械性質之影響因素

抗拉強度(tensile strength):隨鎳離子濃度增加而增加,操作範圍內與浴
溫,pH值,電流密度比較沒有關連。
延展性(elongation):隨鎳離子濃度增加而減少,溫度增加至55C則增加,超
過55C則下降,與pH無關。
硬度(hardness):隨鎳離子增加而增加,溫度上升至55C則減小,超過55C
則增加。
內應力(internal stress):隨鎳離子增加而增加,氯化物增加則劇烈增加,電
流密度增加由減少變成增加。

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