不用外來電流,借氧化還原作用在金屬制件的表面上沉積一層鎳的方法。用于提高抗蝕性和耐磨性,增加光澤和美觀。適合于管狀或外形復雜的小零件的光亮鍍鎳,不必再經拋光。一般將被鍍制件浸入以硫酸鎳、次磷酸二氫鈉、乙酸鈉和硼酸所配成的混合溶液內,在一定酸度和溫度下發(fā)生變化,溶液中的鎳離子被次磷酸二氫鈉還原為原子而沉積于制件表面上,形成細致光亮的鎳鍍層。鋼鐵制件可直接鍍鎳。
中國的化學鍍鎳工業(yè)化生產起步較晚,但近幾年的發(fā)展十分迅速,不僅有大量的論文發(fā)表,還舉行了全國性的化學鍍會議,據第五屆化學鍍年會發(fā)表文章的統(tǒng)計就已經有300多家廠家,但這一數(shù)字在當時應是極為保守的。據推測國內每年的化學鍍鎳市場總規(guī)模應在300億元左右,并且以每年10%~15%的速度發(fā)展。
機理特點
⑴機理
化學鍍鎳是用還原劑把溶液中的鎳離子還原沉積在具有催化活性的表面上?;瘜W鍍鎳可以選用多種還原劑,目前工業(yè)上應用最普遍的是以次磷酸鈉為還原劑的化學鍍鎳工藝,其反應機理,普遍被接受的是“原子氫理論”和“氫化物理論”。
1)原子氫理論
原子氫理論認為,溶液中的Ni2+靠還原劑次磷酸鈉(NaH2P02)放出的原子態(tài)活性氫還原為金屬鎳,而不是H2PO2-與Ni2+直接作用。
首先是在加熱條件下,次磷酸鈉在催化表面上水解釋放出原子氫,或由H 2PO2-催化脫氫產生原子氫,即
然后,吸附在活性金屬表面上的H原子還原Ni2+為金屬Ni沉積于鍍件表面.同時次磷酸根被原子氫還原出磷,或發(fā)生自身氧化還原反應沉積出磷,H2的析出既可以是由H2POf水解產生,也可以是由原子態(tài)的氫結合而成。
化學鍍包括鍍鎳、鍍銅、鍍金、鍍錫等很多鍍種,但應用范圍最廣的還是化學鍍鎳。與電鍍鎳層相比,化學鍍鎳層的性能有如下諸多優(yōu)點:
⑴利用次磷酸鈉作為還原劑的化學鍍鎳過程得到的是Ni-P合金,控制鍍層中的磷含量可以得到Ni-P非晶態(tài)結構鍍層。鍍層致密、孔隙率低、耐腐蝕性能均優(yōu)于電鍍鎳。
⑵化學鍍鎳層的鍍態(tài)硬度為450~600HV,經過合理的熱處理后,可以達到1000-1100HV,在某些情況下,甚至可以代替硬鉻使用。
⑶根據鍍層中的含磷量,可以控制鍍層為磁性或非磁性。
⑷鍍層的磨擦系數(shù)低,可以達到無油潤滑的狀態(tài),潤滑性與抗金屬磨損性方面也優(yōu)于電鍍。
⑸低磷鍍層具有良好的可焊性。
