汽车工业利用化学镀镍层非常均匀的优点,在形状复杂的零件上,如齿轮、散热器和喷油嘴上采用化学镀工艺保护。镀上10um左右的化学镀镍层的铝质散热器具有良好的钎焊性。齿轮上化学镀后尺寸误差十分容易地保持在±0.3~0.5um。而如果采用电镀工艺,则必须镀后还要进行机加工才能达到合格的工差范围。用在喷油器上的化学镀镍层,可以提供良好的抗燃油腐蚀和磨损性能。通常,燃油腐蚀和磨损会导致喷油孔的扩大,因此喷油量增大,使汽车发动机的马力超出设计标准,加快发动机的损坏。化学镀镍层可以有效地防止喷油器的腐蚀、磨损,提高发动机的可靠性和使用寿命。化学镀的结合力、防腐性能都优于电镀。铜合金化学镀镍层表面工艺
中国的化学镀镍工业化生产起步较晚,但近几年的发展十分迅速,不但有大量的论文发表,还举行了全国性的化学镀会议,据第五届化学镀年会发表文章的统计就已经有300多家厂家,但这一数字在当时应是极为保守的。据推测国内每年的化学镀镍市场总规模应在300亿元左右,并且以每年10%~15%的速度发展。真正的化学镀:从含有还原剂的溶液中沉积金属。下面我们所提的化学;镀镍即为此种。化学镀镍的分类:⒈按镀液的PH值分类:有酸性、中性和碱性三类。⒉按沉积温度分类:有低温、中温、高温三类。⒊按合金成分分类:有低磷、中磷和高磷三类。⒋按所用还原剂分类:有Ni-P、Ni-B等。无电沉化学镍镀层控制磷含量得到的镍磷镀层致密、无孔,耐蚀性远优于电镀镍。
在电镀镍液中,除了一小部分氢是由NiSO4和H2PO3反应产生以外,大部分氢是由于两极通电时发生电极反应引起的水解而产生,在阳极反应中,伴随着大量氢的产生,阴极上的氢与金属Ni—P合金同时析出,形成(Ni—P)H,附着在沉积层中,由于阴极表面形成超数量的原子氢,一部分脱附生成H2,而来不及脱附的就留在镀层内,留在镀层内的一部分氢扩散到基体金属中,而另一部分氢在基体金属和镀层的缺陷处聚集形成氢气团,该气团有很高的压力,在压力作用下,缺陷处导致了裂纹,在应力作用下,形成断裂源,从而导致氢脆断裂。氢不但渗透到基体金属中,而且也渗透到镀层中,据报道,电镀镍要在400℃×18h或230℃×48h的热处理之后才能基本上除去镀层中的氢,所以电镀镍除氢是很困难的,而化学镀镍不需要除氢。
航空航天工业为化学镀镍的使用大户之一,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%。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。化学镀镍适合于管状或外形复杂的小零件的光亮镀镍,不必再经抛光。
化学镀镍以它优良的镀层性能,如硬度高,耐磨性和耐蚀性都很优异,越来越为生产厂家所接受。以中磷化学镀层为例,其镀层性能如下:含磷量[ω(P)]:6%~9%;显微结构:非晶态Ni-P合金,非磁性;熔点:860~880℃;硬度:镀态为450~550HV(45~48HRC)热处理后为950~1050HV;结合力:钢或铝上结合强度为400MPa以上,高于电镀镍、铬;内应力:钢上内应力低于7MPa;电阻率:约为75μΩ·cm;耐蚀性:6~8μm可通过质量分数为5%的NaCl溶液24h9级连续盐雾试验。耐高温:该催化合金层熔点为850-890度。当欲镀的导电基底表面与比溶液中待沉积的金属更为活泼的金属接触时,便构成接触沉积。电镀镍化学镀镍层代加工推荐厂家
使用普遍化学镀镍的基底金属(Me1)是铜、铁和镍,而用得多的镀层金属(Me2)则是金和铜。铜合金化学镀镍层表面工艺
化学镀镍和电镀铬一样,是一种障碍镀层,它是将基体金属和外界腐蚀环境隔绝而达到防护目的。铬具有良好的耐腐蚀性,然而电镀铬层由于高应力引起裂纹,不能保护基体金属免受腐蚀。化学镀镍的的耐蚀性比电镀铬要好,则是由于化学镀镍是非晶态结构,非晶态是一种均匀的单相组织,不存在晶界、位错、层错之类缺陷,因而在腐蚀介质中不易形成腐蚀微电池。同时,化学镀镍层和基体结合均匀,致密,腐蚀介质难以透过镀层而浸蚀基体,具有极好的耐蚀作用。化学镀镍磷非晶态合金镀层几乎不受碱液、中性盐液、水和海水的腐蚀,化学镀镍层在HCl和H2SO4中的耐蚀性比不锈钢优异得多,它能耐多种化学介质的浸蚀。例如,非氧化性盐、高温高浓度烧碱、硫化氢、乳酸等。铜合金化学镀镍层表面工艺