化學(xué)鍍鎳

　　化學(xué)鍍中發(fā)展最快的一種。鍍液一般以硫酸鎳、乙酸鎳等為主鹽，次亞磷酸鹽、硼氫化鈉、硼烷、肼等為還原劑，再添加各種助劑。在90℃的酸性溶液或接近常溫的中性溶液、堿性溶液中進(jìn)行作業(yè)。以使用還原劑的不同分為化學(xué)鍍鎳-磷、化學(xué)鍍鎳-硼兩大類。鍍層在均勻性、耐蝕性、硬度、可焊性、磁性、裝飾性上都顯示出優(yōu)越性。
一、釋義
　　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(fù)雜的小零件的光亮鍍鎳，不必再經(jīng)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(nèi)，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(xì)致光亮的鎳鍍層。鋼鐵制件可直接鍍鎳。錫、銅和銅合金制件要先用鋁片接觸于其表面上1-3分鐘，以加速化學(xué)鍍鎳。
　　化學(xué)鍍就是在不通電的情況下，利用氧化還原反應(yīng)在具有催化表面的鍍件上，獲得金屬合金的方法。它是新近發(fā)展起來的一門新技術(shù)。
二、化學(xué)鍍鎳發(fā)展簡史
　　化學(xué)鍍鎳的歷史與電鍍相比，比較短暫，在國外其真正應(yīng)用到工業(yè)僅僅是70年代末80年代初的事。 1844年，A.Wurtz發(fā)現(xiàn)金屬鎳可以從金屬鎳鹽的水溶液中被次磷酸鹽還原而沉積出來。化學(xué)鍍鎳技術(shù)的真正發(fā)現(xiàn)并使它應(yīng)用至今是在1944年，美國國家標(biāo)準(zhǔn)局的A.Brenner和G.Riddell的發(fā)現(xiàn)，弄清楚了形成涂層的催化特性，發(fā)現(xiàn)了沉積非粉末狀鎳的方法，使化學(xué)鍍鎳技術(shù)工業(yè)應(yīng)用有了可能性。但那時(shí)的化學(xué)鍍鎳溶液極不穩(wěn)定，因此嚴(yán)格意義上講沒有實(shí)際價(jià)值。 化學(xué)鍍鎳工藝的應(yīng)用比實(shí)驗(yàn)室研究成果晚了近十年。第二次世界大戰(zhàn)以后，美國通用運(yùn)輸公司對這種工藝發(fā)生了興趣，他們想在運(yùn)輸燒堿筒的內(nèi)表面鍍鎳，而普通的電鍍方法無法實(shí)現(xiàn)，五年后他們研究了發(fā)展了化學(xué)鍍鎳磷合金的技術(shù)、公布了許多專利。1955年造成了他們的第一條試驗(yàn)生產(chǎn)線，并制成了商業(yè)性有用的化學(xué)鍍鎳溶液，這種化學(xué)鍍鎳溶液的商業(yè)名稱為“Kanigen”。 目前在國外，特別是美國、日本、德國化學(xué)鍍鎳已經(jīng)成為十分成熟的高新技術(shù)，在各個(gè)工業(yè)部門得到了廣泛的應(yīng)用。
　　我國的化學(xué)鍍鎳工業(yè)化生產(chǎn)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(xué)鍍會議，據(jù)第五屆化學(xué)鍍年會發(fā)表文章的統(tǒng)計(jì)就已經(jīng)有300多家廠家，但這一數(shù)字在當(dāng)時(shí)應(yīng)是極為保守的。據(jù)推測國內(nèi)目前每年的化學(xué)鍍鎳市場總規(guī)模應(yīng)在300億元左右，并且以每年10%～15%的速度發(fā)展。
三、化學(xué)鍍鎳分類
　　所有化學(xué)沉積法可以分成三類（廣義分類）：
置換鍍
　　1．置換鍍（離子交換或電荷交換沉積）： 一種金屬浸在第二種金屬的金屬鹽溶液中，第一種金屬的表面上發(fā)生局部溶解，同時(shí)在其表面自發(fā)沉積上第二種金屬。在離子交換情況下，基底金屬本身就是還原劑。 使用最廣泛的基底金屬（Me1）是銅、鐵和鎳，而用得最多的鍍層金屬（Me2）則是金和銅。如將一只鐵釘浸在硫酸銅溶液中，鐵釘上就鍍上薄薄一層銅。但它的實(shí)際應(yīng)用是有限的，因?yàn)榛�底金屬的表面一旦被溶液中的金屬（Me2）覆蓋，過程馬上停止。所以其最大厚度是很小的，而且結(jié)合力沒有真正的化學(xué)鍍那么好。由于鍍層質(zhì)量差，厚度有限，所以應(yīng)用非常有限。
接觸鍍
　　2．接觸鍍： 將欲鍍的金屬與另一種金屬或另一塊相同金屬接觸，并沉浸在沉積金屬的鹽溶液中的沉積法。 當(dāng)欲鍍的導(dǎo)電基底表面與比溶液中待沉積的金屬更為活潑的金屬接觸時(shí)，便構(gòu)成接觸沉積。在基底和接觸金屬之間形成了原電池對，其中接觸金屬是陽極，發(fā)生溶解，而欲鍍基底起陰極的作用，金屬便沉積到它的上面。此法與電沉積反應(yīng)相同，所不同的是電流來自化學(xué)反應(yīng)，而不是由外電源提供。此法幾乎沒有實(shí)用意義，但是，它對在無催化活性基底上引發(fā)化學(xué)沉積，起到“反應(yīng)起動(dòng)劑”的作用上，具有重要意義。 真
真正的化學(xué)鍍
　　3．真正的化學(xué)鍍：從含有還原劑的溶液中沉積金屬。下面我們所提的化學(xué) 鍍鎳即為此種。
　　（二）化學(xué)鍍鎳的分類：
　　1．按鍍液的PH值分類：有酸性、中性和堿性三類。
　　2．按沉積溫度分類：有低溫、中溫、高溫三類。
　　3．按合金成分分類：有低磷、中磷和高磷三類。
　　4．按所用還原劑分類：有Ni-P、Ni-B等。