化学镀镍技术：工艺特点、应用范围及发展优势解析

化学镀镍技术：工艺特点、应用范围及发展优势解析

化学镀镍技术是利用金属盐与还原剂在材料表面发生自催化反应而获得镀层的方法。到目前为止，化学镀镍是国外发展最快、应用范围最广的表面处理工艺之一。化学镀镍的快速发展得益于其优越的工艺特点。

1、化学镀镍的工艺特点

1. 厚度均匀性

厚度均匀、均镀能力好是化学镀镍的主要特点，也是其得到广泛应用的原因之一。化学镀镍可以避免由于电流分布不均匀而引起镀层厚度不均。整个零件上镀层厚度变化很大，特别是形状复杂的零件，在零件的边角处和靠近阳极的部位镀层较厚，而在内表面或远离阳极的地方镀层很薄，甚至没有镀层。化学镀可以避免电镀的这一缺点。化学镀时，只要零件表面与镀液接触，镀液中消耗的成分能得到及时补充，任何部位的镀层厚度都基本相同，即使是凹槽、缝隙、盲孔等也是如此。

2.无氢脆问题

电镀是利用电能使镍阳离子转化成金属镍并沉积在阳极上。化学还原法是将镍阳离子还原为金属镍并沉积在基体金属表面。实验证明，镀层中氢的夹杂与化学还原反应无关，而与电镀条件有很大关系。通常镀层中氢含量随电流密度的增加而增加。

镀镍液中，除少部分由NiSO4与H2PO3反应产生的氢气外，大部分氢气是在两极通电时​​，由电极反应引起的水解产生的。在阳极反应中，伴随着大量氢气的产生，阴极上的氢与金属Ni-P合金上的氢同时析出，形成（Ni-P）H，附着在沉积层上。由于阴极表面形成了过多的原子氢，一部分脱附生成H2，来不及脱附的部分则残留在镀层中。残留在镀层中的氢一部分向基体金属中扩散，另一部分则聚集在基体金属和镀层的缺陷处，形成氢气团。氢气团具有较高的压力，在压力作用下，缺陷处产生裂纹，在应力作用下，形成断裂源，导致氢脆断裂。氢不仅会渗入基体金属，还会渗入镀层中，据报道，电镀镍经过400℃×18h或230℃×48h热处理才能基本除去镀层中的氢，因此电镀镍除氢十分困难，而化学镀镍则不需要除氢。

3、许多材料和零件的功能如耐腐蚀、抗高温氧化等都体现在材料和零件的表面层上。一般情况下可用一些具有特殊功能的化学镀镍层来代替用其它方法制备的整体固体材料，也可以用廉价的基体材料进行化学镀镍来代替用贵重原材料制成的零件。因此，化学镀镍的经济效益非常大。

4、可沉积在各种材料的表面，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，为改善这些材料的性能创造了条件。

5、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℃以下保温不同的时间，就可得到不同的耐蚀性和耐磨性，因此不存在热处理变形的问题，特别适合加工一些形状复杂、表面要求耐磨、耐蚀的零件。

6、化学沉积层厚度可控，工艺简单，操作方便，温度低，成本较其它表面处理防护低，适合中、小工厂或小批量生产。