石油和天然气是化学镀镍的重要市场之一,油田采油和输油管道设备普遍地采用化学镀镍技术。典型的石油和天然气工业腐蚀环境为井下盐水、二氧化碳、硫化氢,温度高达170~200℃,并伴有泥沙和其他磨粒冲蚀等等,腐蚀环境相当恶劣。低碳钢油气管道在如此苛刻的条件下,只有2~3个月的寿命。经过50~100um厚的高磷化学镀镍层保护之后,其腐蚀速率降低到与哈氏合金相当的程度。考虑到耐蚀合金价格昂贵,从性能价格比上讲,碳钢管道采用化学镀镍保护的技术经济性能较好。化学镀镍水几乎适用于所有金属表面镀镍。浙江汽车配件化学镀镍层
化学镀镍不存在氢脆的问题:电镀是利用电源能将镍阳离子转换成金属镍沉积到阳极上,用化学还原的方法是使镍阳离子还原成金属镍并沉积在基体金属表面上,试验表明,镀层中氢的夹入与化学还原反应无关,而与电镀条件有很大关系,通常镀层中的含氢量随电流密度的增加而上升。很多材料和零部件的功能如耐蚀、抗高温氧化性等均是由材料和零部件的表面层体现出来,在一般情况下可以采用某些具有特殊功能的化学镀镍层取代用其他方法制备的整体实心材料,也可以用廉价的基体材料化学镀镍代替有贵重原材料制造的零部件,因此,化学镀镍的经济效益是非常大的。低温化学镀镍层代加工厂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。
泵壳、叶轮和出口管道等油气用泵零件,根据腐蚀环境不同,经化学镀镍镀厚25~75um不等,防腐蚀效果优良。抽油泵化学镀镍是一种理想的应用实例:在西得克萨斯油田,经化学镀镍保护的抽油泵,寿命长达4年以上,同样末加保护的抽油泵的寿命不超过6个月。化学镀镍层耐蚀耐磨,而且由于化学镀镍层的高度均匀性,可以使抽油泵筒制成整体件,从而明显地提高了抽油泵品质,降低生产成本。在油田,高磷化学镀镍亦普遍地应用于油水分离装置的加热器表面以防腐蚀,镀厚通常为25~75um。集油和输油装置的阀门、管接头、管箍等亦采用化学镀镍保护。
化学镀镍技术是采用金属盐和还原剂,在材料表面上发生自催化反应获得镀层的方法。到目前为止,化学镀镍是国外发展快的表面处理工艺之一,且应用范围也广。化学镀镍之所以得到迅速发展,是由于其优越的工艺特点所决定。厚度均匀和均镀能力好是化学镀镍的一大特点,也是应用普遍的原因之一,化学镀镍避免了电镀层由于电流分布不均匀而带来的厚度不均匀,电镀层的厚度在整个零件,尤其是形状复杂的零件上差异很大,在零件的边角和离阳极近的部位,镀层较厚,而在内表面或离阳极远的地方镀层很薄,甚至镀不到,采用化学镀可避免电镀的这一不足。化学镀时,只要零件表面和镀液接触,镀液中消耗的成份能及时得到补充,任何部位的镀层厚度都基本相同,即使凹槽、缝隙、盲孔也是如此。经过半个多世纪的研究开发,化学镀镍已进入发展成熟期。
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。化学镀镍以次磷酸钠为还原剂时,由于有磷析出,发生磷与镍的共沉积。铝表面化学镀镍加工生产
化学镀镍与通常的钢铁、铜等基体的结合良好,结合力不低于电镀镍层和基体的结合力。浙江汽车配件化学镀镍层
化学镀设备简单,不需要电源及阳极,只要在温度、pH值工艺参数合理的条件下,把待镀零件浸入在镀液中即可。化学镀的结合力、防腐性能都优于电镀。某些化学镀层还有特殊的物理化学性能。硬度高,耐磨性好,化学镀镍层热处理后硬度达Hv1100,工模具镀镍后一般寿命提高3倍以上。耐腐蚀强,化学镀镍层在酸、碱、盐、氨和海水等介质中都具有很好的耐腐蚀性,其耐腐蚀性胜于不锈钢。化学镀包括镀镍、镀铜、镀金、镀锡等很多镀种,但应用范围广的还是化学镀镍。浙江汽车配件化学镀镍层