航空航天工业为化学镀镍的使用大户之一,原因是:为减轻重量,航空工业大量使用铝合金件,经化学镀镍表面强化后不但耐蚀、耐磨,而且可焊,如冲程发动机的活塞头经化学镀镍后提高了使用寿命。其他还有钛合金件、铍合金件均采用低应力和压应力的化学镀镍表面保护等措施。宇航系统普遍使用着金属光镜,其基体为强度高、重量轻的铍或铝,经化学镀镍表面强化,这种含磷量为12.2%~12.7%的化学镀镍可抛光,如此高的精度在需要低惯性的宇宙空间里,有着好的性能。中国的化学镀工业虽然起步较晚,但自九十年代以来经过各科研单位的不懈努力,现已拥有成熟的工艺和经验。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。无磷化学镀镍表面工艺
在酸性环境里,可以用只含镍离子和次亚磷酸盐的溶液化学镀镍,但是为了使工艺稳定,必须加入缓冲剂和络合剂。因为化学镀镍过程中生成的氢离子使反应速度下降乃至停止。常用的有醋酸盐缓冲体系,也有用柠檬酸盐、羟基乙酸盐、乳酸盐等。络合物可以在镀液pH值增高时也保持其还原能力。当调整多次使用的镀液时,这一点很重要,因为在陈化的镀液里,亚磷酸的积累会增加,如果没有足够的络合剂,镀液的稳定性会急剧下降。酸性体系里的络合剂多数采用的是乳酸、柠檬酸、羟基乙酸及其盐。有机添加剂对镍的还原速度有很大影响。其中许多都是反应的加速剂。如丙二酸、丁二酸、氨基乙酸、丙酸以及氟离子,但是添加剂也会使沉积速度下降,特别是稳定剂,会明显下降沉积速度。轴承化学镀镍层表面处理加工厂化学镀中发展较快的一种。
用化学镀镍沉积的镀层,有一些不同于电沉积层的特性。①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,所以化学镀镍层是磷呈弥散态的镍磷合金镀层,镀层中磷的质量分数为1%~l5%,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。以硼氢化物或氨基硼烷为还原剂时,化学镀镍层是镍硼合金镀层,硼的含量为1%~7%。只有以肼作还原剂得到的镀层才是纯镍层,含镍量可达到99.5%以上。②硬度高、耐磨性良好。电镀镍层的硬度只为l60~180HV,而化学镀镍层的硬度一般为400~700HV,经适当热处理后还可进一步提高到接近甚至超过铬镀层的硬度,故耐磨性良好,更难得的是化学镀镍层兼备了良好的耐蚀与耐磨性能。
化学镀镍可沉积在各种材料的表面上,例如:钢镍基合金、锌基合金、玻璃、陶瓷、塑料、半导体等材料的表面上,从而为提高这些材料的性能创造了条件。不需要一般电镀所需的直流电机或控制设备,热处理温度低,只要在400℃以下经不同保温时间后,可得到不同的耐蚀性和耐磨性,因此,它不存在热处理变形的问题,特别适用于加工一些形状复杂,表面要求耐磨和耐蚀的零部件等。化学沉积层的厚度可控,其工艺简单,操作方便,温度低,成本比其它表面处理防护低,适用于在中、小型工厂或小批量生产。化学镀镍的历史与电镀相比,比较短暂。
为提高镀层的质量、镀液的稳定性及金属镍的沉积速度,化学镀镍液中都添加各种络合剂。若废液中含有苹果酸、酒石酸和柠檬酸等络合剂时,可使用CaO调节废液的pH值,使这些有机酸生成相应的钙盐沉淀除去,由于苹果酸钙的溶解度比较大,除了采用钙盐法以外,还要利用进一步提高pH值的方法,使废液的沉淀量增加,促使苹果酸根生成钙盐沉淀物除去;而酒石酸钙的溶解度较小,在pH值为8左右时,将有95%的酒石酸根被除去;和酒石酸钙一样,柠檬酸钙的溶解度也很小,在pH值8左右时,将有98%的柠檬酸根被除去。化学镀镍的历史与电镀相比,较为短暂。铝合金化学镍镀层加工厂家
化学镀镍可以选用多种还原剂,工业上应用普遍的是以次磷酸钠为还原剂的化学镀镍工艺。无磷化学镀镍表面工艺
化学镀就是在不通电的情况下,利用氧化还原反应在具有催化表面的镀件上,获得金属合金的方法。它是新近发展起来的一门新技术。化学镀镍原理:在催化剂Fe的催化作用下,溶液中的次磷酸根在催化表面催化脱氢,形成活性氢化物,并被氧化成亚磷酸根;活性氢化物与溶液中的镍离子进行还原反应而沉积镍,其本身氧化成氢气。即:2H2PO2-+2H2O+Ni2+→Ni0+H2↑+4H++2HPO32-。与此同时,溶液中的部分次磷酸根被氢化物还原成单质磷进入镀层。即:H2PO2-+[H+](催化表面)→P+H2O+OH-,所形成的化学镀层是NiP合金,呈非晶态簿片结构。无磷化学镀镍表面工艺