化学镀镍：发展最快的镀镍技术，特点多样用途广泛

化学镀镍：发展最快的镀镍技术，特点多样用途广泛

发展最快的化学镀镍类型。镀层均匀性好，耐蚀性、硬度、可焊性、磁性、装饰性好。真正的化学镀：金属是从含有还原剂的溶液中沉积下来的，我们下面提到的化学镀镍即是这一类型。 （二）化学镀镍的分类： ⒈按镀液的pH值分类：有酸性、中性和碱性三种。 ⒉按沉积温度分类：有低温、中温和高温三种。 ⒊按合金成分分类：有低磷、中磷和高磷三种。 ⒋按所用的还原剂分类：有Ni-P、Ni-B等。 特点 化学镀镍发展至今已有50多年的历史，经过半个多世纪的研究发展，化学镀镍已步入成熟的发展阶段，其现状可以概括为：技术成熟、性能稳定、功能多样、用途广泛。如：硬度高、耐磨、耐腐蚀性能好。电镀镍层的硬度只有160-180HV，而化学镀镍层的硬度一般为400-700HV，经过适当的热处理后，可以进一步提高到接近甚至超过镀铬层的硬度，因此具有很好的耐磨性。更为难得的是，化学镀镍层既有很好的耐腐蚀性，又有很好的耐磨性。物理特性传统上把化学镀作为一种表面处理方法，应该归类为电镀，是电镀的一种。但化学镀不同于电镀，主要是化学镀不需要外接电源，操作方法也不同于电镀。其特点有： （1）镀层厚度均匀，化学镀液的分散度接近100%。化学镀本身是一种自催化的氧化还原过程，只要有催化作用的基体与溶液接触，就能进行镀层。几乎是复制基材形状，达到仿形的程度。不像电镀那样，不会出现电力线分布不均匀而导致的镀层厚度不均匀。

（2）化学镀不仅可镀在金属表面，通过特殊的活化、敏化处理也可镀在非金属表面。 （3）化学镀设备简单，不需要电源和阳极，只要控制温度、pH等工艺参数合理，即可浸入镀液中。 （4）化学镀的结合强度和防腐性能均优于电镀，有的化学镀层还具有特殊的物理化学性能。 （5）硬度高、耐磨性好。化学镀镍层经热处理后硬度可达3000，工、模具镀镍后一般寿命提高3倍以上。 （6）耐腐蚀性强。化学镀镍层在酸、碱、盐、氨、海水等介质中都有很好的耐蚀性，其耐蚀性优于不锈钢。化学镀包括镀镍、镀铜、镀金、镀锡等多种镀层，但应用最广泛的是化学镀镍。与电镀镍层相比，化学镀镍层性能有以下优点[3]：(1)以次磷酸钠为还原剂的化学镀镍工艺生成的是Ni-P合金，通过控制镀层中的磷含量，可得到Ni-P非晶态结构镀层，镀层致密，孔隙率低，耐蚀性比电镀镍好。(2)化学镀镍层的镀层硬度为450~600HV，经合理的热处理后可达1000-，某些情况下甚至可以取代硬铬。(3)根据镀层中磷含量的不同，可控制镀层带磁性或无磁性。(4)镀层的摩擦系数低，可达到无油润滑状态，润滑性和金属耐磨性也比电镀好。(5)低磷镀层焊接性好。

当然和很多技术一样，化学镀镍本身也有很多的缺点： （1）与电镀镍相比，镀液成分复杂，对有些原材料的要求比较高。 （2）化学镀操作比较麻烦，镀层要不断分析、补充，调整酸碱度。 （3）化学镀液本身是一个热力学不稳定体系，容易发生分解等事故。 （4）与电镀相比，化学镀镀速慢，多数化学镀速在10-30μm/h之间。 （5）很多化学镀的工作温度在90℃左右，维持这个温度也要消耗很大的能源。 （6）电镀性能 化学镀镍以其优异的镀层性能，如硬度高、耐磨性、耐腐蚀性优良，越来越被厂家所接受。 化学镀镍的技术特点及作用： 1、耐腐蚀性强：经该工艺处理后的金属表面为非晶态镀层，具有优良的耐腐蚀性能。经硫酸、盐酸、烧碱、盐水试验，其腐蚀速度比不锈钢低。 2、耐磨性好：由于催化处理后的表面为非晶态，即基本处于平整状态，具有自润滑性能，因此摩擦系数小，不粘附性好，耐磨性高，在润滑条件下可代替硬铬。 3、光泽度高：催化后镀件表面光泽度为LZ或▽8-10，可与不锈钢制品媲美，呈白皙亮丽的不锈钢本色。工件涂装后不影响表面光洁度，不需要再进行加工抛光。 4、表面硬度高：经此技术处理后，金属表面硬度可提高一倍以上，在钢、铜表面可达Hv570。

镀层经热处理后硬度可达，涂装后工模具的使用寿命一般提高3倍以上。5、结合强度高：经该技术处理后的合金层与金属基体的结合强度提高，一般在350℃以下不会起皮、脱落、有气泡，与铝的结合强度可达102℃。6、仿形性好：在尖角或边缘凸起处不会出现过分明显的增厚，即仿形性好。镀后不需打磨，沉积层厚度及成分均匀。7、工艺技术适应性强：在盲孔、深孔、管道、拐角、缝隙的内表面均可获得均匀的镀层，所以无论您的产品结构有多复杂，该技术都能应付自如，不会出现漏镀现象。8、电阻小，焊接性好。 9、耐高温：催化合金层的熔点为850-890度。应用发展由于化学镀镍层具有优良的均匀性、硬度、耐磨性和耐腐蚀性等综合物理化学性能，该技术得到了广泛的应用，几乎很难找到不使用化学镀镍技术的行业。据报道，各行业化学镀镍的比例如下：航空航天工业：9％，汽车工业：5％，电子计算机工业：15％，食品工业：5％，机械工业：15％，核工业：2％，石油工业：10％，塑料工业：5％，电力传输工业：3％，印刷工业：3％，泵制造业：5％，阀门制造业：17％，其他：6％。世界工业发达国家化学镀镍的应用在20世纪80年代得到了前所未有的发展，年均净增长率为10％～15％；预计化学镀镍应用仍将不断发展，年均净值率将降至6%左右，进入成熟发展阶段。

在包括中国在内的东亚、东南亚等经济蓬勃发展的地区，化学镀的应用呈上升趋势，预计仍将保持前所未有的快速发展。 航空航天 航空航天业是化学镀镍的主要用户之一，一个突出的应用实例是美国俄克拉荷马州航空物流中心从1979年开始使用化学镀镍技术修复飞机发动机部件，从1983年开始使用化学镀镍技术修复。虽然JT8D喷气发动机已经停产，但波音727和麦道DC-9飞机上仍有数千台此类发动机在使用。原因是采用高磷、压应力化学镀镍技术修复了6种型号的JT8D喷气发动机的叶轮，保证了此类发动机的重复使用。在飞机发动机涡轮或压气机的叶片上，镍磷合金化学镀层厚度通常为25～75um，可防止气体腐蚀，疲劳强度的降低比电镀铬小25%。俄克拉荷马州航空物流中心采用超厚层化学镀镍修复飞机部件，镀层厚度达275～750um。原电镀工艺返工率为50%，而化学镀镍后合格率达90%以上，显示出显著的经济效益。飞机上的辅助动力装置（APU）经化学镀镍后寿命提高3～4倍。重达8.2吨的涡轮发动机主轴承面化学镀镍100um，防止启动、停机时产生的振动损伤。