化學鍍鎳配方

1、化學鍍鎳配方化學鍍鎳已成為國際上表面處理領(lǐng)域中發(fā)展最快的工業(yè)技術(shù)之一，以其優(yōu)良的性能，在幾乎所有的工業(yè)部門都得到了廣泛應(yīng)用，每年總產(chǎn)值達10億美元，而且每年還以5%-7%勺速度遞增。一、性質(zhì)和用途用次磷酸鈉作還原劑獲得的鍍層實際上是鎳磷合金。依含磷量不同可分為低磷（1%-4%、中磷（4%- 10%和高磷（10%- 12% 。從不同pH值的鍍液中可獲得不同含磷量的鍍層，在弱酸性液（pH=45）中可獲得中磷和高磷合金；從弱堿性液（pH=&-10）中可獲得低磷和中 磷合金。含磷為8%以上的Ni-P 合金是一種非晶態(tài)鍍層。因無晶界所以抗腐性能特別優(yōu)良。經(jīng)過熱處理（300400C）變成非晶態(tài)與晶

2、態(tài)的混合物時硬度可高達HV=1155化學復合鍍層硬度更高，如 Ni-P-SiC ,鍍 態(tài)HV=700 350c熱處理后可達到HV=1300非晶態(tài)合金是開發(fā)新材料 的方向，現(xiàn)已成為工程學科的一大熱門。近年低磷化學鍍銀是研究開發(fā)的又一熱點，含磷1%- 4%勺Ni-P合金，鍍態(tài)的HV=700熱處理后接近硬銘的硬度，是替代硬銘層 的理想鍍層，又是可在鋁上施鍍的好鍍種?；瘜W鍍層的種類、性質(zhì)和主要用途，列于表3-1-2 。化學鍍鎳層與電鍍鎳層的性能比較，列于表3-1-3 。表3-1-3化學鍍銀與電鍍銀的性能比較鍍種主要性質(zhì)主要用途Ni-P耐蝕性酸性（7%- 12%P工程上用；堿性（1%- 4%P電子行業(yè)，

3、代硬銘Ni-B局耐熱、硬度局耐磨，良好的導電性、焊接性酸性（3%B電子工業(yè)； 堿性（約5%B航空工 業(yè)。Ni-M-P (M=Cu W Cr、Fe、Zn、NB W M0耐蝕、耐熱、磁性能和電阻性能非磁性應(yīng)用、薄膜電阻 器、金屬電阻器、醫(yī)療 及制藥裝置、廚房設(shè)施Ni-P/SiC、AI2Q、人造金剛石、CFx PTFETiO2、ZrO2、Ni-B/TiO 2、ZrO2耐磨性、自潤滑性化工、機械、紡織、造 紙等工業(yè)部門，如模具、 泵、閥門、液壓軸、內(nèi) 燃機汽化部件比較項目電鍍銀層化學鍍銀層，成99%A上 Ni92%Ni 8%P（平均值）外觀暗至光鳧半光亮至光亮“構(gòu)晶態(tài)非晶態(tài)，度8.97.9 （平均）“

4、度均勻性差好“度（鍍態(tài)）HV=20& 400HV=500- 700加熱硬化無變化HV=900- 1300M磨性相當好極好，寸蝕性好（多孔隙）優(yōu)良（孔隙少）相對磁化率（%364電阻率/仙Q cm1760 100,導率- -1-1c -1/J cm s C0.160.01 0.02，潤滑油磨損0.38“潤滑油0.20.2化學鍍銀的脆性較大，在鋼上僅能經(jīng)受2.2%的塑性變形而不出現(xiàn)裂紋。在620c下退火后，塑性變形能力可提高到 6%當熱處理 溫度達840c時，其塑性還可進一步改善?；瘜W鍍銀層同鋼鐵、銅及其合金、銀和鉆等基體金屬有良好的結(jié)合力。在鐵上鍍覆1012仙m的化學鍍銀層，經(jīng)反復彎曲18

5、0。后未出現(xiàn)任何裂紋和脫落現(xiàn)象。但與高碳鋼、不銹鋼的結(jié)合力比上述金屬差；同非金屬材料的結(jié)合力會更差些，重要的是取決于非金屬材料鍍前預處理質(zhì)量。化學鍍鎳層的化學穩(wěn)定性在大多數(shù)介質(zhì)中都比電鍍鎳高，在大氣中曝曬試驗、鹽霧加速試驗中，其耐蝕性顯著地優(yōu)于鎳；在海水、氨和染料等介質(zhì)中相當穩(wěn)定?；瘜W鍍鎳層以其高耐蝕、高耐磨、高均勻性、兼有防腐、裝飾及機能方面的作用，故用途十分廣泛，諸如電子和計算機、化學和化工、機械、航空航天、石油和天然氣、汽車、食品加工、醫(yī)藥和紡織等工業(yè)部門。具體應(yīng)用舉例：1. 計算機工業(yè)主要用于數(shù)量巨大的硬盤片鋁鎂合金上化學鍍鎳，使其具有足夠的硬度以保護鋁合金基體不變形和磨損，同時防止基

6、體氧化腐蝕。2. 電子工業(yè)除需要耐磨耐蝕的化學鍍層外，還大量需要低電阻溫度系數(shù)、擴散阻擋層及良好的焊接性能的化學鍍層。Ni-Cr-P 、Ni-W-P 等多元合金化學鍍層具有低電阻溫度系數(shù)，在薄膜電阻器的制造中很有用。Ni-B、 Ni-P-B 、 Ni-P 等化學鍍層的釬焊性接近于金鍍層。3. 機器制造工業(yè)凡需要耐磨或耐蝕的零部件一般都可用化學鍍鎳來提高其壽命，如液壓軸、曲軸、 傳動鏈帶、齒輪和離合器、工、 卡、模具等。4. 石油和天然氣、化學工業(yè)化學鎳層對含硫化氫的石油和天然氣環(huán)境，對酸、堿、鹽等化工腐蝕介質(zhì)有優(yōu)良的抗蝕性，所以在采油設(shè)備、輸油管道中有廣泛用途。在普通鋼或低合金鋼上鍍一層50-

7、70仙m的Ni-P合金，其壽命可提高36倍?；瘜W工業(yè)的容器、閥、管 道、泵等的化學鍍鎳可替代不銹鋼和純鎳。5. 汽車工業(yè)汽車工業(yè)中使用化學鍍鎳是利用其耐蝕、耐磨性能，如形狀復雜的齒輪、散熱器和噴油嘴、制動瓦片、減震器等等。6. 其它航空業(yè)中的噴氣發(fā)動機的一些零件，陶瓷、軸瓦合金、不銹鋼在還原氣氛中的結(jié)合材料，鋁、鎂、鈹材料制成的航空零部件和電子元件等。二、以次磷酸鈉為還原劑的化學鍍鎳1. 酸性化學鍍鎳的工藝規(guī)范（見表3-1-4 ）。2. 堿性化學鍍鎳的工藝規(guī)范（見表3-1-5 ）。表3-1-4酸性化學鍍銀的工藝規(guī)范配方1234567工藝規(guī)范含量/g L 1硫酸（NiSQ 7H2O25 3025

8、26302530 35氯化鎮(zhèn)（NiCl2 6Hb。30次磷酸鈉（NaH2PO- H2Q20 25302410102518 22醋酸鈉（NaCHQ）1520101012 17檸檬酸鈉（NaGHG 2H2Q101035葡萄糖酸鈉30乳酸（C3H6Q）80%/mL- L-127丙酸（CHCHCOOH2.2硫酸期10鉛離子（ppm22硫月尿（ppm）2pH值4.5 554.54646454.6 5溫度/C85 909090 95909030 4085 90沉積速度/仙m-h112 1520205102510 15適用基體材料鐵鋼鐵鋼鐵鋼鐵陶瓷玻璃鋼鐵3. 化學鍍鎳液的配制方法化學鍍鎳配方多，使用成分多

9、，且有弱酸性和弱堿性兩種，特別要根據(jù)選用的配方采用正確的配制方法，防止因配制不當產(chǎn)生鎳的氫氧化物沉淀。這里介紹配制應(yīng)遵循的順序：（ 1）用不銹鋼、搪瓷、塑料作鍍槽。（ 2）用配槽總體積的1/3 水量加熱溶解鎳鹽。（ 3） 用另外 1/3 的水量溶解絡(luò)合劑、緩沖劑及其它化合物，然后將鎳鹽溶液在攪拌下倒入其中，澄清過濾。（ 4）用余下1/3 水量溶解次磷酸鈉，過濾，在將要使用前在攪拌下倒入上述混和液中，稀至總體積，用 1: 10的H2SO或1: 4的氨水調(diào) pH 值。注： 表 3-1-5 堿性化學鍍鎳工藝規(guī)范中配方4 為 BLE-1 光亮低溫化學鍍銀新工藝，溶液較酸性液穩(wěn)定、節(jié)能、外觀光亮平滑。pH=g 10時獲含P2%-4%氐磷合金，pH=8- 8.5時為含P7嗆8%勺普通化學鎮(zhèn)層表3-1-5堿性化學鍍銀工藝規(guī)范配方12345工藝規(guī)范含量/g L 1硫酸銀（NiSQ 7H2Q25304020氯化鎮(zhèn)（NiCl2 6H2O30次磷酸鈉（NaHPO 肌。1025203530氯化鏤（NHCl）5030焦磷酸鉀（KP2。）50檸檬酸鏤（NH） 3GH5。）50氫氧化鏤（NHOH /mL /110 202530