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　　化学镀镍配方 化学镀镍已成为国际上外表处理范畴中开展最快的工业技术之一，以其 优秀的功能，在简直一切的工业部分都得到了广泛运用，每年总产值达 10亿美元，并且每年还以5%～7%的速度递加。 一、性质和用处 用次磷酸钠作复原剂取得的镀层其实便是镍磷合金。依含磷量不 同可分为低磷（1%～4%）、中磷（4%～10%）和高磷（10%～12%）。从不同pH值的镀液中可取得不同含磷量的镀层，在弱酸性液（pH=4～5）中可取得中磷和高磷合金；从弱碱性液（pH=8～10）中可取得低磷和中 磷合金。含磷为8%以上的Ni-P合金是一种非晶态镀层。因无晶界所以 抗腐功能特别优秀。通过热处理（300～400?）变成非晶态与晶态的混 合物时硬度可高达HV=1155；化学复合镀层硬度更高，如Ni-P-SiC，镀态HV=700，350?热处理后可到达HV=1300。非晶态合金是开发新材料 的方向，现在已经成为工程学科的一大抢手。 近年低磷化学镀镍是研讨开发的又一热门，含磷1%～4%的Ni-P合金，镀态的HV=700，热处理后挨近硬铬的硬度，是代替硬铬层的抱负 镀层，又是可在铝上施镀的好镀种。 化学镀层的品种、性质和首要用处，列于表3-1-2。 化学镀镍层与电镀镍层的功能比较，列于表3-1-3。 表3-1-2 化学镀镍品种性质和首要用处镀种 首要性质 首要用处 酸性（7%～12%P）工程 上用； Ni-P 耐蚀性 碱性（1%～4%P）电子行 业，代硬铬 酸性（＜3%B）电子工业； 高耐热、硬度高耐磨， 碱性（约5%B）航空工Ni-B 杰出的导电性、焊接性 业。 非磁性运用、薄膜电阻 Ni-M-P（M=Cu、W、Cr、耐蚀、耐热、磁功能和 器、金属电阻器、医疗Fe、Zn、Nb、W、Mo）电阻功能 及制药设备、厨房设施 Ni-P/SiC、AlO、人工化工、机械、纺织、造23 金刚石、CFx、PTFE、纸等工业部分，如模具、 耐磨性、自润滑性 TiO泵、阀门、液压轴、内、ZrO、Ni-B/TiO、222 燃机汽化部件ZrO 2 表3-1-3 化学镀镍与电镀镍的功能比较 比较项目 电镀镍层 化学镀镍层 组成 99%以上Ni 92%Ni、8%P（均匀值） 外观 暗至亮光 半亮光至亮光 结构 晶态 非晶态 密度 8.9 7.9（均匀） 厚度均匀性 差 好 硬度（镀态） HV=200～400 HV=500～700 加热硬化 无变化 HV=900～1300 耐磨性 适当好 极好 耐蚀性 好（多孔隙） 优秀（孔隙少） 相对磁化率（%） 36 4 -1电阻率/μΩ?cm 7 60～100 热导率 0.16 0.01～0.02 -1-1-1/J?cm?s?? 无润滑油 磨损 0.38 有润滑油 0.2 0.2 化学镀镍的脆性较大，在钢上仅能饱尝2.2%的塑性变形而不呈现 裂纹。在620?下退火后，塑性变形力可进步到6%；当热处理温度达840?时，其塑性还可进一步改进。 化学镀镍层同钢铁、铜及其合金、镍和钴等基体金属有杰出的结 合力。在铁上镀覆10～12μm的化学镀镍层，经重复曲折180?后未出 现任何裂纹和掉落现象。但与高碳钢、不锈钢的结合力比上述金属差； 同非金属材料的结合力会更差些，重要的是取决于非金属材料镀前预处 理质量。 化学镀镍层的化学安稳性在大多数介质中都比电镀镍高，在大气 中曝晒实验、盐雾加快实验中，其耐蚀性显著地优于镍；在海水、氨和 染料等介质中适当安稳。 化学镀镍层以其高耐蚀、高耐磨、高均匀性、兼有防腐、装修及 机能方面的效果，故用处非常广泛，比如电子和计算机、化学和化工、 机械、航空航天、石油和天然气、轿车、食物加工、医药和纺织等工业 部分。 详细运用举例： 1.计算机工业大多数都用在数量巨大的硬盘片铝镁合金上化学镀镍， 使其有足够的硬度以维护铝合金基体不变形和磨损，一起避免基体氧 化腐蚀。 2.电子工业除需求耐磨耐蚀的化学镀层外，还很多需求低电阻温 度系数、分散阻挡层及杰出的焊接功能的化学镀层。Ni-Cr-P、Ni-W-P 等多元合金化学镀层具有低电阻温度系数，在薄膜电阻器的制作中很有 用。Ni-B、Ni-P-B、Ni-P等化学镀层的钎焊性挨近于金镀层。 3.机器制作工业凡需求耐磨或耐蚀的零部件一般都可用化学镀 镍来进步其寿数，如液压轴、曲轴、传动链带、齿轮和离合器、工、卡、 模具等。 4.石油和天然气、化学工业化学镍层对含硫化氢的石油和天然气 环境，对酸、碱、盐等化工腐蚀介质有优秀的抗蚀性，所以在采油设备、 输油管道中有广泛用处。在一般钢或低合金钢上镀一层50～70μm的Ni-P合金，其寿数可进步3～6倍。化学工业的容器、阀、管道、泵等 的化学镀镍可代替不锈钢和纯镍。 5.轿车工业轿车工业中运用化学镀镍是运用其耐蚀、耐磨功能， 如形状杂乱的齿轮、散热器和喷油嘴、制动瓦片、减震器等等。 6.其它航空业中的喷气发动机的一些零件，陶瓷、轴瓦合金、不 锈钢在复原气氛中的结合材料，铝、镁、铍材料制作成的航空零部件和电 子元件等。 二、以次磷酸钠为复原剂的化学镀镍 1.酸性化学镀镍的工艺标准（见表3-1-4）。 2.碱性化学镀镍的工艺标准（见表3-1-5）。 表3-1-4 酸性化学镀镍的工艺标准 配方 1 2 3 4 5 6 7 -1工艺标准 含量/g?L 硫酸（NiSO?7HO） 25～30 25 26 30 25 30～35 42 氯化镍（NiCl?6HO） 30 22 次磷酸钠 20～25 30 24 10 10 25 18～22 （NaHPO?HO） 222 醋酸钠（NaCHO） 15 20 10 10 12～17 232 柠檬酸钠 10 10 3～5 （NaCHO?2HO） 36572 葡萄糖酸钠 30 乳酸（CHO）363 27 -180%/mL?L 丙酸（CHCHCOOH） 2.2 32 硫酸肼 10 铅离子（ppm） 2 2 硫脲（ppm） 2 pH值 4.5～5 5 4.5 4～6 4～6 4～5 4.6～5 90～95 30～40 温度/? 85～90 90 90 90 85～90 -1 堆积速度/μm?h 12～15 20 20 5～10 25 10～15 适用基体材料 钢铁 钢铁 钢铁 钢铁 陶瓷 玻璃 钢铁 3.化学镀镍液的制造办法 化学镀镍配方多，运用成分多，且有弱酸性和弱碱性两种，特别 要根据选用的配方选用正确的制造办法，避免因制造不妥发生镍的氢氧 化物沉积。这儿介绍制造应遵从的次序： （1）用不锈钢、珐琅、塑料作镀槽。 （2）用配槽总体积的1/3水量加热溶解镍盐。 （3）用别的1/3的水量溶解络合剂、缓冲剂及其它化合物，然 后将镍盐溶液在拌和下倒入其间，弄清过滤。 （4）用余下1/3水量溶解次磷酸钠，过滤，在即将运用前在搅 拌下倒入上述混和液中，稀至总体积，用1：10的H SO或1：4的氨水24调pH值。 注：表3-1-5 碱性化学镀镍工艺标准中配方4为BLE-1亮光低温化学镀镍新工艺，溶液较酸性液安稳、节能、外观亮光滑润。pH=9～10时获含P2%～4%低磷合金，pH=8～8.5时为含P7%～8%的一般化学镍层 表3-1-5 碱性化学镀镍工艺标准配方 1 2 3 4 5 -1工艺标准 含量/g?L 硫酸镍（NiSO?7HO） 25 30 40 20 42 氯化镍（NiCl?6HO） 30 22 次磷酸钠（NaHPO?HO） 10 25 20 35 30 222 氯化铵（NHCl） 50 30

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