極易操作的化學鍍鎳染黑劑

Black Nickel-Phosphorus Deposition Process

室溫操作、不須加熱;咬蝕柔和,短時間染黑化鎳工件–遠見化工為您介紹極具效果、容易操作與維護的化學鍍鎳染黑劑MetChem BLK-630。快速染黑中磷化鎳鍍層,咬蝕量極低,生產人員不必擔心黑化後鍍層厚度不足之問題。藥劑均勻黑化表面,鍍層依然保持化學鎳抗腐蝕、耐磨耗的特性,使工件同時具有優秀機能性與外觀。


廿一世紀以來,產業與科技的成長速度遠超過人們所預期的蓬勃,商用太空公司如雨後春筍般不斷興起,對宇宙的著迷與競爭不再只侷限於國與國的實力展示,低軌衛星的發展與運用更帶動了航太元件的需求。此外,再生能源也從理想化為現實,先進各國不斷推廣各式綠能商業方案,如太陽能、風能、地熱與潮汐等。對於發展已臻成熟的太陽能來說,除了光能發電以外,太陽熱能發電也逐漸成為商用解決方案之一,進而拓展了光熱元件與吸熱材料的市場。有鑒於此,能有效吸收光與熱的黑色鍍層對於航太產業、光熱元件與光學儀器有極重要的功能。

在眾多成熟的金屬表面處理技術中,化學鍍鎳(Electroless Nickel, 無電解電鍍鎳)技術能夠賦予工件極佳的抗腐蝕與耐磨耗表面,因此廣泛運用在各種工業、電子、航太、車用等各種領域。早期科學家們發現將化鎳鍍層表面以特殊方法氧化後,氧化層會以黑色的形貌出現並使鎳磷鍍層具有高度吸收光能的效果[1]。在當時NASA的衛星任務中,黑色鎳磷鍍層展現了極佳的功能性:相較於傳統黑色金屬塗料因為高分子鍵結衰退或原子氧的侵蝕導致吸光能力大幅減弱,黑色鎳磷鍍層暴露在高真空、太陽輻射與原子氧侵蝕極強的環境下,依然展現優異的光熱吸收能力。基於黑色化學鍍鎳工件具備優良的保護性能時發揮出色的光吸收與熱傳導功能,近幾年來產業界越發重視並期待黑色化鎳鍍層的功能與外觀表現。


目前表面處理業普遍使用的化學鎳染黑劑,大多是以強酸搭配氧化劑建浴,常見的氧化劑例如雙氧水與過硫酸鹽系列。然而在操作染黑製程時,最容易產生的狀況是黑化程度不足,無法達到外觀要求。為解決化鎳鍍層表面不夠黑的問題,通常會加熱黑化工作液或是延長浸泡時間來達到期望的黑化程度。不過如此一來,將會加劇藥劑咬蝕化鎳鍍層的情形。雖然鎳面顏色更深,但咬蝕可能變得不均,進而產生異色條紋;或是鍍層厚度損失過大,必須調整鍍鎳製程。

圖一、MetChem BLK-630咬蝕速率是雙氧水系統染黑劑的一半以下,柔和的反應使黑鎳鍍層表面平整均勻。

美國MetChem公司的科學家與遠見化工的工程師專注在化學鎳服務與應用多年後,發展了最適合中磷化學鎳染黑製程的藥劑MetChem BLK-630。液體藥劑方便建浴,不須等待固形物溶解。建浴後室溫操作、不需加熱,短操作時間下就能均勻染黑化鎳工件表面。獨特的配方設計,藥劑咬蝕速率是雙氧水系統的一半,溫和咬蝕表面的同時充分氧化鍍層,同樣操作環境下給予更優秀更均勻的黑化效果,不需擔心過度咬蝕造成鍍層過薄甚至剝落的問題。MetChem化學鎳與染黑劑,為您呈現抗腐蝕、耐磨耗的黑色化學鎳鍍層。

圖二、染黑前(左)與染黑後(右)磷鎳鍍層SEM,可觀察到晶界在染黑前後的變化。

圖三、各式化學鍍鎳染黑工件。


[1]:https://doi.org/10.3847/1538-4365/ab7af8