化学镀镍磷合金最新进展
化学镀沉积镍磷合金：耐腐蚀机理
外文资料译文化学镀沉积镍磷合金：耐腐蚀机理Bernhard Elsener/Maura Crobu/Mariano Andrea Scorciapino/Antonella Rossi摘要在各种各样的化学基体上可以进行化学镀镍磷合金。
他们表现出的耐腐蚀性优于纯镍，但由纯镍形成的氧化镍（钝化膜）除外，已经提出来许多理论来解释这一优越的腐蚀性，但还尚未达成共识。
在这一领域的研究中使用了电化学中的XPS表面电化学分析方法，以更深入的了解化学镀镍磷合金的耐腐蚀性，磷的含量在18%到22%。
在酸性和近中性溶液中其极化曲线与电流密度有一定的关系。
在恒电位极化过程，根据曲线衰减指数大约为-0.5可以推论扩散过程限制了镍的解离。
在XPS / XAES后通过测量恒电位极化显示磷在反应过程中存在三种不同的状态。
根据钴参与化学反应的不同，磷主要存在于反应合金、磷酸盐和磷的中间化合产物中。
通过XPS分析表明，磷元素富集在了合金之间的界面和最外层表面与腐蚀溶液接触面，由此提出以下结论：镍元素在溶液中的扩散机制限制了磷元素在介质表面的富集解释了Ni-P合金的高耐蚀性。
一个尚未证实的补充说明是耐高腐蚀性Ni-P合金可能是以镍元素的电离态存在的。
关键词：电位极化扩散，磷，富集， XPS图，衍射参数§1 简介对纳米晶体材料的关注增加使人们对于镍磷合金研究加深，尤其是在具有挑战性的技术应用方面[1,2]。
这些过去主要用作防腐涂料的合金构成了最早的工业应用是在x射线的非晶和纳米晶体材料上，这项技术可以追溯到1946年[3-5]。
现在产生了对三元系镍磷合金的研究[6,7]和共沉积金刚石[8]或聚四氟乙烯颗粒[9]，以获得为生产量身定制的功能化表面。
镍磷合金中P元素大约是20％（接近共晶组合）时表现出了比镍更好的耐腐蚀性，同时得到的纯镍在阳极溶液附近镍酸的溶解更加容易[10-22]。
这一现象在化学镀[13-16]或电沉积[17-21]镍磷合金的金属熔体[10-12]时常见到。
化学镀镍磷合金及其复合材料的研究状况
维普资讯
战 ∞ ｐ纺 织 高 等 专 科 ， 仪 ， 报 子 芋
Ｊ ｕｎｌ ｏ ｒ ａ ｏ ｆ Ｃ ｅｇ ｕ ｈｎｄ Ｔ ｘｉ ｅｔ ｅ ｌ Ｃ ｌ ｇ ｏｅｅ ｌ
第 １ 卷 第 ４期 （ 第 ６ ９ 总 ６期 ） ２ ０ 年 １ 月 ０ ２ ０
化 学 镀溶 液 的组 成 及其 相应 的工 作 条 件必 须 是 ： 应 只限制 在 具 有 催 化 作 用 的制 件 表 面 上 进 反
行， 而溶液本身不应 自发地发生氧化还原作用 ， 以
免溶 液 自然 分 解 ， 成 溶 液很 快 失 效 。 如果 被 镀 造
金镀层。２ 世 纪 ５ 代初期 ， ０ ０年 出现 了许 多工艺 方面的专利 ， 工艺生产 中获得了应用。经过不 在
断 的研 究 与探 讨 ， 决 了槽 液稳 定 性 、 解 再生 利 用和 镀 覆速 率 等一 系列 问题 。槽 液 实 现 了 自动 监 控和 补 给 ， 本 降低 ， 化 学 镀 镍 技 术 得 到迅 速 发 展 。 成 使 化学 镀镍 的工 艺 配 方 也 逐 渐 得 到 完 善 与 改进 ， 发 展 了一 系列 的酸 性 、 碱性 镀 液 。 日本 、 欧美 等 国都
文章编号 ：０８ ５０ ２０ ）４ ０ １ ０ １０ —５８ （ ２ ０ — ０ — ３ ｏ
Ｖ １ １ Ｎ ４（ ｕ ６） ｏ ． ９， ｏ． Ｓ ｍ６
化 学 镀 镍 磷 合 金 及 其 复 合 材 料 的 研 究 状 况
林 吉 曙
（ 成都纺织高等专科学校基础部 ， 成都 ６０２ ） １０３
＋ ２Ｈ
１ 化 学 镀 镍 的研 究 状 况
１４ ８５年 ， Ｗｕｔ 先 观 察 到 用 次 亚 磷 酸 盐 Ａ． ｒ ｚ首
化学镀镍磷合金工艺的研究文献综述(二)
引言概述：
化学镀镍磷合金工艺是一种常用的金属表面处理方法，具有较高的耐腐蚀性和耐磨性。
本文旨在综述相关的研究文献，深入探讨化学镀镍磷合金工艺的研究进展、工艺参数优化、合金特性及其应用领域。
正文内容：
1.工艺研究进展
1.1传统化学镀镍磷合金工艺
1.2改进型化学镀镍磷合金工艺
2.工艺参数优化
2.1镀液成分优化
2.2温度和镀液pH值优化
2.3电流密度和镀液搅拌速度优化
2.4镀液中添加剂优化
3.合金特性研究
3.1镀层结构和成分分析
3.2镀层显微硬度和耐磨性研究
3.3镀层的结晶性质和晶体生长机制
4.应用领域
4.1电子电镀应用
4.2汽车工业应用
4.3航空航天应用
4.4冶金工业应用
4.5其他领域应用
5.工艺优缺点及未来发展趋势
5.1工艺优点
5.2工艺缺点
5.3未来发展趋势
总结：
综合上述研究文献，化学镀镍磷合金工艺在金属表面处理中具有广泛的应用前景。
不论是传统工艺还是改进工艺，都可以通过优化工艺参数来提高镀层的性能。
相关的合金特性研究有助于深入了解镀层的显微硬度、耐磨性等性能指标。
不同领域都可以找到该工艺的应用，例如电子电镀、汽车工业和航空航天等。
该工艺也存在一些缺点，如镀层中可能含有杂质等。
未来的发展趋势应该在提高工艺的经济性、环境友好性和镀层性能方面进行进一步的研究与改进。
化学镀镍磷合金技术
化学镀镍磷合金技术高性能的镍磷合金化学镀工艺是近年来迅速发展起来的一种新型表面保护和表面强化技术手段，具有广泛的应用前景。
目前化学镀镍磷合金已广泛地应用在石油化工、石油炼制、电子能源、汽车、化工等行业。
石油炼制和石油化工是其最大的市场，并且随着人们对这一化镀特性的认识，它的应用也越来越广泛，主要用在石油炼制、石油化工的冷换设备上，并且成功地为许多厂家进行了施镀。
经用户实际应用，能提高设备的耐磨、耐蚀性能，延长其寿命3倍以上，性能优于目前使用的有机涂料，而且适用于碳钢、铸铁、有色金属等不同基材。
1、化学镀镍磷合金的原理其主要反应为应用次亚磷酸钠还原镍离子为金属镍，即在水溶液中镍离子和次亚磷酸阴离子碰撞时，由于镍触媒作用析出原子态氢，而原子态氢又被催化金属吸附并使之活化，把水溶液中的镍离子还原为金属镍形成镀层，另外次亚磷酸阴离子由于在催化表面析出原子态氢的作用，被还原成活性磷，与镍结合形成Ni-P合金镀层。
2、镀层的特性及技术指标（1）镀层均匀性好非晶态Ni-P合金镀层是通过化学沉积的方法获得，凡是镀液能浸到的部位，任何形态复杂的零件，都得到均匀的镀层。
不需外加电流，是非晶态均一单相组织，不存在晶界位错，也无化学成份偏析，且避免了电镀形成的边角效应等缺陷。
另外，还具有较高的光洁度。
（2）镀层附着力好镀层在钢体上产生压应力（4MPa)而镀层与钢的热膨胀系数相当，所以具有优良的附着力，一般为300-400MPa。
（3）镀层硬度高，抗磨性能优良镀层具有高硬度，低韧性和较低热导率、电导率，它的抗拉强度超过700MPa，与很多合金钢相似，镀层硬度和延伸率都超过了电镀铬，弯曲无裂纹，但不适合反复弯折和拉抻等剧烈变形的部件，经热处理硬度可达HV1100，但在320℃时开始发生晶型转变，耐磨性能增强，耐蚀性能减弱。
（4）优良的抗腐蚀性能由于镀层属非晶态不存在晶界、位错等晶体缺陷，是单一均匀组织，不易形成电偶腐蚀，决定其有较高的耐蚀性，镍—磷镀层均匀性好，拉应力小，致密性好，为防腐蚀提供了理想的阻挡层。
MK695环保高磷化学镀镍工艺
1 特点（1）MK695环保高磷化学镀镍 工艺通过自动催化还原反应得到均匀坚硬的半光亮高磷镍合金镀层。
镀层具高耐蚀性，可通过浓硝酸浸蚀测试(1分钟)。
（2）MK695环保高磷化学镀镍 镀液不含重金属铅、镉和汞离子，镀层符合“汽车报废指引”和RoHS 的要求。
（3）MK695环保高磷化学镀镍 系统沉积速度快，在最佳的条件下，沉积率可达15µm/h ，而不影响镀液本身的稳定性。
（4）MK695环保高磷化学镀镍 系统采用了四种容易使用的液体添加剂。
MK695M 及MK695B 用作新配镀液。
而MK695A 及MK695C 则用于维护镀液的浓度。
（5）MK695环保高磷化学镀镍 系统有以下的优点：①高沉积速率，每小时达6～12µm 。
②杂质容忍度高，镀液的工作寿命长，通常情况下寿命为约6周期，最佳的条件下，可达8周期。
③四种添加剂配合开缸及补充，控制容易。
④与多种基体金属有良好的结合力，广泛适用于铝合金、铜合金和钢铁基体。
⑤适用于滚镀及挂镀操作。
2 MK695 化学沉镍层的物理特性3 镀液配方及其操作条件范 围 最 佳 环保高磷化学镍 MK695M ：环保高磷化学镍 MK695B ：—— —— 60 ml/L( 6% 容量) 150ml/L(15% 容量) 镍含量/（g/L ）5.1～5.5 5.3 温度/℃83～90 87 pH 值4.3～4.8 4.7 载负量/（dm 2/L ）0.5～2.5（避免操作温度下低负载或空负载） 1.2 沉积率/µm/h6～12 94 镀液配制过程（1）把旧镀液全部排到废水处理系统去。
（2）将所有旧滤蕊、旧过滤袋等拿去。
然后封紧滤泵，把镀槽注满硝酸（1:1）。
（3）以过滤泵把硝酸溶液循环于过滤喉、打气系统及所有与化学沉镍溶液接触表面上。
如可以的话，把硝酸溶液静置过夜，以确保所有旧镍沉积完全脱掉。
可适当加热至约40℃。
（4）把所有硝酸溶液放回辅助槽内，以备下次之用。
化学镀镍磷合金过程中磷的析出及其对镀层性能的影响
化学镀镍磷合金过程中磷的析出及其对镀层性能的影响一、本文概述本文旨在深入探讨化学镀镍磷合金过程中磷的析出行为及其对镀层性能的影响。
化学镀镍磷合金作为一种重要的表面处理技术，广泛应用于电子、航空、汽车等领域，以提高材料的耐腐蚀性、耐磨性和电磁性能。
其中，磷的析出是影响镀层性能的关键因素之一。
因此，对磷析出行为的研究具有重要的理论和实践意义。
本文首先简要介绍了化学镀镍磷合金的基本原理和工艺过程，重点阐述了磷在镀层中的析出机制，包括磷的来源、析出条件以及析出动力学等方面。
随后，通过对比分析不同磷含量镀层的性能差异，探讨了磷析出对镀层耐腐蚀性、硬度、电导率等性能的影响规律。
在此基础上，本文还进一步分析了磷析出行为的影响因素，如镀液成分、温度、pH值等，以及这些因素如何调控磷的析出过程。
本文总结了磷析出行为对化学镀镍磷合金镀层性能的影响，并提出了优化镀层性能的策略和建议。
通过本文的研究，不仅有助于深入理解化学镀镍磷合金过程中的磷析出行为，还为实际生产中的工艺优化和性能提升提供了有益的理论指导和实践依据。
二、化学镀镍磷合金过程中磷的析出在化学镀镍磷合金的过程中，磷的析出是一个关键且复杂的化学反应过程。
这一过程中，磷元素从镀液中以一定的方式被还原并沉积到镍基体上，与镍元素共同形成镍磷合金镀层。
我们需要了解化学镀镍磷合金的基本原理。
在适当的条件下，镀液中的镍离子和磷离子通过还原剂的作用被还原成金属镍和磷，并在基体表面形成一层均匀的合金镀层。
这一过程涉及到多个化学反应步骤，包括还原剂的选择、反应条件的控制以及磷析出机制的研究。
在磷的析出过程中，反应动力学和热力学因素起着重要作用。
反应动力学影响磷的析出速率和分布，而热力学则决定了磷在镀层中的存在形式和稳定性。
镀液中的磷浓度、pH值、温度以及搅拌速度等因素也会对磷的析出产生显著影响。
磷的析出机制主要包括两种：一种是磷原子直接替代镍原子进入镍的晶格中，形成固溶体；另一种是磷原子聚集成磷颗粒，分布在镍基体上。
化学镀Ni-Sn-P合金镀层在海洋环境中的应用及前景
1.1. 化学镀Ni-Sn-P合金 技术的发展
从1996至今，我们经过近二十年的研究，成 功推出了具有完全自主知识产权的化学镀 Ni-Sn-P专利商品镀液：由A浓缩液、B浓缩 液、C浓缩液组成，由于该镀液性能稳定， 镀层质量优异，已经受到各界的关注，到 目前为止大规模工业化生产未见报道。
1.1化学镀Ni-Sn-P合金 技术的发展
化学镀Ni-Sn-P合金镀层在 海洋环境中的应用及前景
林忠华 淄博波尔化学镀技术研究所 淄博博山波尔金属材料改性设计室
汇报目录
1.化学镀Ni- Sn-P合金技术的发展 2.化学镀Ni-Sn-P合金镀层的技术指标 3.化学镀Ni-Sn-P合金镀层在海洋环境中 的应用及前景 4.化学镀Ni-Sn-P合金镀层的技术储备及 发展
该技术目前处于世界领先水平，随时间的推 移，海洋环境对腐蚀与防护技术提出了更 高的要求，我们在化学镀Ni-Sn-P合金镀层 的基础上，为进一步提高镀层防氯化物等 腐蚀，我们在镀层中添加Ta、Re已获初步 成功，Ta、Re的加入使镀层的防腐性能有 很大提高，这确保我们的技术始终处于世 界领先水平。
1,1化学镀Ni-Sn-P合金 技术的发展
对腐蚀电位说明
化学镀Ni-P合金镀层的腐蚀电位： 0.194~-0.215v经热处理后电位可下降 40~70mv 化学镀Ni-Sn-P合金镀层的腐蚀电位： -0.345V经热处理后电位可下降80~100mv阴 极保护特征更加明显。
化学镀Ni-Sn-P合金镀层在 海洋环境防腐的优势
有良好的延展性能、耐高温氯化物腐蚀、 有较负的腐蚀电位，非常适合海油N-80采 油钢管的防腐，N-80在海水中稳定电位为 0.40V，化学镀Ni-Sn-P合金镀层经1800C热 处理后镀层的腐蚀电位可降至-0.40V以下， 所以在海水中对N-80钢管、13Cr钢管均为 阳极保护镀层，在海洋环境中对海洋设备 能起到很好的保护作用。
化学镀镍磷合金(Ni-p)
化学镀镍磷合金（Ni-p）Ni-p的优点有哪些？1、耐腐蚀性强：该工艺处理后的金属表面为非晶态镀层，抗腐蚀性特别优良，经硫酸、盐酸、烧碱、盐水同比试验，其腐蚀速率低于1cr18Ni9Ti不锈钢。
2、耐磨性好：由于催化处理后的表面为非晶态，即处于基本平面状态，有自润滑性。
因此，摩擦系数小，非粘着性好，耐磨性能高，在润滑情况下，可替代硬铬使用。
3、光泽度高：催化后的镀件表面光泽度为LZ或▽8-10可与不锈钢制品媲美，呈白亮不锈钢颜色。
工件镀膜后，表面光洁度不受影响，无需再加工和抛光。
4、表面硬度高：经本技术处理后，金属表面硬度可提高一倍以上，在钢铁及铜表面可达Hv 570。
镀层经热处理后硬度达Hv 1000，工模具镀膜后一般寿命提高3倍以上。
5、结合强度大：本技术处理后的合金层与金属基件结合强度增大，一般在350-400Mpa条件下不起皮、不脱落、无气泡，与铝的结合强度可达102-241Mpa。
6、仿型性好：在尖角或边缘突出部分，没有过份明显的增厚，即有很好的仿型性，镀后不需磨削加工，沉积层的厚度和成份均匀。
7、工艺技术高适应性强：在盲孔、深孔、管件、拐角、缝隙的内表面可得到均匀镀层，所以无论您的产品结构有多么复杂，本技术处理起来均能得心应手，绝无漏镀之处。
8、低电阻，可焊性好。
9、耐高温：该催化合金层熔点为850-890度。
一、化学镀Ni-P技术指标镀层厚度10-50μm，硬度Hv 550-1100（相当于HRC 55～72），结合强度大于15kg/mm²，耐腐蚀性能大大优于不锈钢。
二、化学镀Ni-P技术特点1．硬度高，耐磨性好：2．耐腐蚀强：化学镀镀层在酸、碱、盐、氨和海水等介质中都具有很好的耐蚀性，其耐蚀性好于不锈钢。
3．表面光洁、光亮：工件经化学镀镀膜后，表面光洁度不受影响，无需再加工和抛光。
4．可镀形状复杂：工件形状不受限制，不变形，可化学镀较深的盲孔和形状复杂的内腔。
5．被镀材料广泛：可在模具钢、不锈钢、铜、铝、塑料、尼龙、玻璃、橡胶、木材等材料上化学镀。
化学镀镍磷合金的研究进展与展望
·10· 材料导报网刊 2006年4月第2期化学镀镍磷合金的研究进展与展望＊王冬玲,陈焕铭,王憨鹰,余建立(宁夏大学物理电气信息工程学院，银川 750021)摘要 化学镀大致可分为4类:多元合金化学镀、微粒与合金共沉积的化学复合镀、新型技术化学镀及双层或多层化学镀。
综述了国内外在化学镀镍磷合金方面的最新研究进展，介绍了不同基体材料的镀前处理及主要的镀后处理方法,并对国内化学镀镍磷合金的未来发展做了进一步的展望。
关键词化学镀镍磷合金Recent Development and Future Prospects in Electroless Ni-P Alloy Deposits WANG Dongling,CHEN Huanming, WANG Hanying,YU Jianli(School of Physics & Electrical Information Engineering, Ningxia University, Yinchuan 750021)Abstract Electroless plating can be divided into four categories: multi-alloy electroless plating, electroless composite plating with particulate and alloy deposited, new-type technique electroless plating and double-layered or multi-layered electroless plating. This paper reviews recent development in electroless Ni-P alloy deposits. The methods of pretreatment and post-treatment of electroless plating in different matrixes are introduced. And some prospects in the future development for our country are put forward.Key words electroless plating , Ni-P alloy0前言化学镀是利用合适的还原剂使溶液中的金属离子有选择性地在经过催化剂活化的表面上还原析出形成金属镀层的一种化学处理方法。
化学镀镍研究进展
化学镀镍的研究进展材科090123 李德摘要：介绍了化学镀镍国内外研究情况和发展趋势及应用。
简单介绍了什么是化学镀镍，和化学镀镍的机理：“原子氢理论”和“氢化物理论”。
重点指出化学镀镍液成分的合金化、稀土化、添加剂复合化等。
提及环保型化学镀镍。
并对我国镀镍技术的发展进行了展望。
关键词：化学镀镍；研究进展；镀液成分；环境保护。
前言：化学镀镍工艺简便，成本低廉，镀层厚度均匀，可大面积涂覆，镀层可焊性良好，若配合适当的前处理工艺，可以在高强铝合金和超细晶铝合金等材料上获得性能良好的镀层，因此在表面工程和精细加工领域得到了广泛应用。
例如不锈钢钢件转动轴、动配合件等的化学镀镍，可改善镀层的均匀性和自润滑性；磷肥厂的风叶轮原来使用橡胶或玻璃钢衬层防腐，因磷酸尾气中含有氟化氢等强酸性气体，且使用温度高，使用寿命仅有4个月左右（发生脱层和脆性破裂现象），改为化学镀镍后使用寿命延至两年左右，保证了生产的安全运行，又节约了4%的资金；汽车工业利用化学镀镍层非常均匀的优点，在形状复杂的零件上，如齿轮、散热器和喷油嘴上采用化学镀工艺保护。
镀上10微米左右的化学镀镍层的铝质散热器具有良好的钎焊性。
齿轮上化学镀后尺寸误差十分容易地保持±0.3～0.5微米。
用在喷油器上的化学镀镍层，可以提供良好的抗燃油腐蚀和磨损性能，通常，燃油腐蚀和磨损会导致喷油孔的扩大，因此喷油量增大，使汽车发动机的马力超出设计标准，加快发动机的损坏。
化学镀镍层可以有效地防止喷油器的腐蚀、磨损，提高发动机的可靠性和使用寿命。
化学镀镍具有高耐蚀性、高耐磨性和高均匀性“三高特性”，因此化学镀镍由于自身的突出特点和优异性能，越来越被广大用户认同和接受。
正文：一、化学镀镍的简介化学镀镍的历史与电镀相比，比较短暂，在国外其真正应用到工业仅仅是70年代末80年代初的事。
1844年，A.Wurtz发现金属镍可以从金属镍盐的水溶液中被次磷酸盐还原而沉积出来。
替代硬铬工艺的方法及合金电镀发展趋势
替代硬铬工艺的方法及合金电镀发展趋势硬铬工艺是一种常用的电镀方法，用于增加金属件的硬度、耐磨性和
抗腐蚀性。
然而，由于硬铬工艺涉及对环境和人体健康有害的六价铬的使用，以及对工人的安全和健康的威胁，越来越多的国家和地区开始寻找替
代硬铬工艺的方法。
本文将探讨替代硬铬工艺的方法以及合金电镀的发展
趋势。
1.镍-磷合金电镀：镍-磷合金电镀是一种常用的替代硬铬的方法。
镍
-磷合金具有类似硬铬的硬度和耐腐蚀性能，而且在电镀过程中不需要使
用有害的六价铬。
2.镀锌工艺：镀锌是一种常用的金属防腐方法，可以用于替代硬铬工艺。
镀锌的工艺相对简单，成本较低，能够有效地提高金属件的抗腐蚀性能。
3.高分子涂层工艺：高分子涂层是一种常用的替代硬铬工艺的方法。
高分子涂层具有优良的耐磨性和耐腐蚀性能，能够有效地保护金属件表面
免受外界环境的侵蚀。
除了替代硬铬工艺的方法外，合金电镀也是一个发展趋势。
合金电镀是指在电镀过程中，在基体金属表面与电镀液中的一种或多
种金属元素发生合金化反应，从而在金属表面形成合金层的一种电镀方法。
合金电镀可以通过调整电镀液中的合金元素的含量和比例来控制合金层的
性能。
合金电镀具有较硬铬工艺更高的硬度和耐腐蚀性能，能够满足不同
工况下金属件的要求。
随着环境保护意识的增强和对工人安全和健康的关注，替代硬铬工艺
的方法和合金电镀的发展趋势将会得到更多的关注和应用。
未来，可能会
出现更多新型的替代硬铬工艺和合金电镀方法，以满足不同行业对金属件性能的要求，并减少对环境和人体健康的影响。
在单向阀修复中应用化学镀镍磷合金技术
简单 的设备 。药品生产企业维护人员一般 只精 于工艺生产设备 的维护保养 ， 对公 用设备 的熟悉程度不如专业人员 ， 设置过多公 用设备专业维修人员 由于使用效率低下而增加人力成本 。 因此 ， 选用公用设备必须 以结构简单 ， 便于维护为前提 ， 既提高运行可 靠性 ， 又便于 Ｅ ｔ 常维护保养 。
（ ２ ） 化学镀镍时特别需要注意的是要搞清楚材料的种类和牌 号， 因为针对不同的材料 ， 要配备不同配方的镀液。 对于锈蚀严重 的零件要先清理 ， 再进行抛丸处理 ， 然后对密封端面进行抛光。
３ ． 效 果
化学镀镍磷具有 硬度高 、 耐磨性好 、 耐腐蚀性 强的性能 ， 合
金镀层 含磷量 ４ ％～ １ ２ ％。化 学 镀 层 经 热 处 理 后 硬 度 可 达
是 由于消耗 电能 ， 实际上达不到真正意义上的节能降耗 ， 节约运
行成本的效果也不明显 。
低， 比较符合药 品生产洁净厂房空调 系统要求 。 带有热 回收转轮
装置的洁净空调系统结构见 图 ５ 。
３ ． 结构简单 、 维护方便 洁净空调 系统对于药 品生产厂房来说犹 如人体 的肺部 ， 呼 吸不畅将直接影响整个生产系统的运作 。洁净度 、 温度 、 湿度是 洁净厂房符合生产要求必须同时满足的三个物理条件 ，空调 系
统的局部故障导致其 中某一条件缺失 ， 将使整个生产陷于停 顿。 结构过于复杂 的设备运行可靠性 、稳 定性通 常情况下不如结构
热回收转轮上下两个半圆分别处于空调风柜新风段、 排风段。 夏季运行时 ， 室内低温排风经过初效 、 中效过滤后 ， 通过上半 圆热 回收转轮处理 ， 转 轮温度降低 ， 水分含量减少 ， 当上半 圆转 轮转入 下半圆时进入新 风段 ， 与室外 新鲜 空气接触 ， 转 轮吸收高温高湿 新鲜空气的热量和水分 ， 使新鲜空气降温减湿。冬季与之相反。
45号钢表面化学镀镍磷合金
象。甚至对于不通孔沟槽、 螺纹等均可获得 均匀 的 镀 层。镍 磷 合 金 镀 层 平 滑、 耐磨性 高、 摩擦 因 数 小， 与 镀 铬 相 比， 脱膜更加顺 利， 极少发生粘着、 拉伤等现象， 在各种腐蚀 介质中耐蚀性优于不锈钢， 适用于有腐蚀气
［!］ 体放出的塑料模 。
表2 摩擦 次数 2 * 1 ’ ( ; *3; (3* ?@1 <@2 <@* < @ ** 磨损试验结果 磨痕深度 -! 9 !" # $ 2+> *0821 ?@; 21 @ 4 2< @ ; *2 @ ( *; @ ’ 1( @ 1
*+> 氢氧化钠 沸腾
从表 * 可以看出： !" # $ 合金镀层在多 种腐蚀介质中具有良好的耐蚀性能， 表中所 列的腐蚀介质比 $70 塑料挤出成型的环境 条件恶劣得多。显然 !" # $ 合金镀层充当 $70 塑料挤出异型材的表面工作是适合的。 而且表 * 提供的数据表明 !" # $ 合金镀层的 当然也优于 耐蚀性优于 2082;!"<=" 不锈钢， *0821 不锈钢。 低磷状态时， 以镍为基体的固溶体具有 强烈的耐蚀性能。随着 !" # $ 合金镀层中 磷含量的增加， 镀层组织由结晶态向非结晶 态转化， 最终形成均一的单相非晶组织， 不 存在晶界错位等组织缺陷和化学缺陷， 具有 较强的抗电化学腐蚀作用。同时由于 !" # $
"
)’ 号钢表面化学镀镍磷合金
颜建辉， 王智祥
（南方冶金学院 材料与化工分院， 江西 赣州 ()!"""）
大而 导 致 尖 角、 边缘等突出部分过厚的现
化学镀镍-磷合金层发黑工艺的改进
其次， 这一 表达 方法前后 矛盾 ， 第二个 反应放 出 了 １６ ９Ｊ 总反应也 放 出 了 １６ ９Ｊ 显然 没有 考 虑 ６ ， ６ ， 水 的离解 热 。
按 照 １６ ５ ７ｋ ７ ． Ｊ计 算 总 反 应 的 热 效 应 ， 的 标 水 准 生 成 热 为 一 ２ ５ ８ Ｊ ｍｏＨ ， 此 ， 反 应 的 放 ８ ． ４ｋ ／ ｌ］ 因 总
１ 铝 阳极 氧化 时 的 热 效应
电镀 期 刊 、 专著 。认 为 ： 及 铝 合 金 阳极 氧 化 铝
时， 阳极 的 电极 反 应 是 水 放 电 析 出原 子 氧 ， 子 氧 有 原 很强 的氧化能力 ， 与阳极 上的铝作 用生成 氧化 物 ， 它
热应 该是 １６ ５ ７ｋ 一３ ２ ５ ８ Ｊ 一８ ８ １ Ｊ ７ ． Ｊ ×（ ８ ． ４ｋ ） ｌ ． ８ｋ
４ 结 论
（ ）通过 改进 后 的化 学镀 镍一 １ 磷合 金 发黑 工艺 ，
获 得 的膜 层 致 密 、 匀 、 泽 纯 正 。 均 色
３ 发 黑 层 性 能 测 试
３ １ 外 观 ．
（ ）发黑 液维护 简单 ， ２ 室温 下操 作 ， 有利 于低 成
本 的工业 化生产 。
艺 获 得 的 黑 色 膜 层 存 在 严 重 缺 陷 ， 要 是 发 黑 膜 不 主 均 匀 、 层 易 起 灰 、 亮 性 差 、 黑 液 不 稳 定 、 易 分 膜 光 发 容 解 ， 给工 厂 的 大 批 量 生 产 带 来 很 大 困 难 。 这 经 过 多 次 试 验 ， 厂 选 用 了 一 种 在 室 温 下 操 作 我
对 几 点 化 学 转 化 膜 的 问 题 的 探 讨
化学镀镍的发现_现状与发展
科技专论化学镀镍的发现、现状与发展云锡研究设计院 张振华【摘 要】化学镀镍是化学镀发展最快的一种，其镀层具有优秀的均匀性、硬度、耐磨和耐蚀性等综合物理化学性能，在航空航天工业、汽车工业、机械工业、阀门制造业等领域有着广泛的应用。
本文从化学镀镍的发现开始，概述化学镀镍的现状与发展。
【关键词】化学镀镍；应用；现状；发展1、前言化学镀镍又叫无电解镀镍,是指在不用外加电流的情况下,在同一溶液中使用还原剂使金属离子在具有催化活性的表面上沉积出金属镀层的方法。
从化学镀镍的最初发现到目前的成功商品化，经历了不算太短的发展史。
2、化学镀镍的发现与现状1844年A.W urtz通过亚磷酸盐还原镍盐得到了金属镍的镀层，1911年，Bretean发表了有关化学镀镍的研究报告，认为沉积过程是镍与次亚磷酸盐的催化反应，这一结论标志着对化学镀镍认识的突破。
1916年Roux从柠檬酸盐一次亚磷酸盐体系中得到了镀镍层，并注册了第一份化学镀镍专利，此时的化学镀镍液还极不稳定，自分解严重，只能得到黑色粉末状的或镍镜附着物镀层。
1944年美国国家标准局（NBS）从事轻武器改进研究的A.Brenner和G.Riddel在对枪管内壁进行电镀热硬性较好的镍钨合金时发现枪管外壁也镀上了镍，而且其电流效率高达130%。
进一步的实验证实这是由于次亚磷酸钠催化还原镍引起的。
严格意义上说这才是真正的化学镀镍，因为1916年Roux所得到的黑色粉末是一种自发的化学反应产物，而化学镀是通过自催化反应获得光滑、结合良好的金属镀层，反应过程是不一样的。
1946年和1947年，A.Brenner和G.Riddel发表了研究报导。
化学镀镍的应用研究比基础研究晚了10年，美国通用运输公司（GATC）技师G.Gutzeit对化学镀镍的溶液组成和工艺参数进行了系统的研究，为化学镀镍的工业应用奠定了基础。
Kierg等人指出，对于沉积速度，镍盐和次亚磷酸盐的浓度比例是重要条件，Taltneg和Gutzeit发现加入适量浓度的毒化剂可以稳定化学镀镍液，以防止随着黑色粉末的形成，溶液自然分解，使镀液失效。
化学镀镍磷合金技术
化学镀镍磷合金技术化学镀镍的历史与电镀相比比较短暂,国外真正在工业中广泛应用仅仅是七十年代末八十年代初的事.从美国的A.Brenner和héG.Riddell两位科学家的发现至今已有五十年的历史..化学镀镍,又称无电解镀镍.它是以溶液形式进行化学反应,使金属沉积于零件表面上,镀层为非晶态镍磷合金,甚有超级防腐,金属玻璃之称.在大多数介质中,其耐腐蚀性能远优于不锈钢,因而在发达国家各工业部门都得到了极其广泛的应用.在我国大规模应用该技术仅仅处于刚起步阶段.中国电镀协会学术委员会副主任胡信国教授,从航天工业上的应用开始,致力于该技术实际应用的研究,使我国化学镀镍应用技术得到了突破性进展,他的高稳定快速化学镀镍新工艺HERCEN-92,HKBEN-93已正式通过国家级鉴定,结论为:”国内领先,并且达到了国际先进水平,为我国化学镀镍的实际应用作出了突出贡献”.他先后到新加坡,印尼等国家与多家生产厂合作,使该技术应用成熟,得到了国外客商的赞誉,其中计算机配件已被美国IBM公司采用.化学镀镍镀层的性能,特点及用途:一.优异的耐腐蚀性能.即耐酸又耐碱,盐(除硝酸,浓硫酸).在许多介质中,耐蚀性优于不锈钢十几乃至几十倍.镀层的这一特性使其使用意义十分巨大,如在食品,医药包装机械等行业中,采用普通钢铁材料制作的零件,再辅以化学镀工艺,镀后完全可以取代不锈钢,铜制品,这不仅可大幅度地降低材料费用,且可提高产品质量和性能.二,耐磨性好.镀层硬度高,一般镀态硬度可达到HV500-1100度(HRC65-70),若特殊机体不允许高温处理也可在较低温度下经较长地时间热处理同样可获得所需硬度.且摩擦系数小,因而耐磨性好.常用于活塞杆,缸套,泵轴,模具,工具等耐磨损地零件表面.三.镀层厚度均匀性好.由于化学镀是在溶液中进行化学反应,不用电,勿需复杂地阳极挂具.因此,只要零件表面能通过溶液,均能获得均匀的镀层.一般厚度差不超过3-5μm,尤其对于沟槽,罗纹,盲孔,内孔及形状复杂的内腔及外表面效果更突出,这是电镀工艺所无法比拟的.四.镀层结合力高.可达300-400MPa,是电镀铬的3-4倍.不易出现脱皮现象.五.镀层尺寸精度和表面精度高.对修复性的尺寸镀,尺寸准确,无论零件端头或其它部位同样精确,镀后勿需再进行机械加工.六.钎焊性好.可广泛用于电子工业.七.无毒,无害.适用于食品,医药工业.美国食品检测部门同意化学镀镍技术用于灌装机械,烘烤食品盘,模具,混料筒等直接接触食品的零件上.八.适用温度范围广,工作温度可在-80-800℃之间.九.适用面广.对钢铁,铜铝及其合金材料均可镀,特别对铝合金材料,电镀困难,而采用化学镀则效果非常好.由于这些独一无二的特点,使化学镀在许多工业中都很有应用价值.如:电子和计算机工业,航空航天工业,纺织工业,汽车工业,化学工业,医药及食品工业,印刷工业,石油和天然气工业,采矿工业,军事工业等,化学镀镍,工艺简单,质量稳定,操作方便,加工过程无铬雾等毒害,废水稍加处理即可回收或排放.无环境污染,为绿色工业技术,因而被越来越多的工业部门所采用.。
化学镀 Ni-Sn-P合金镀层(1)
化学镀Ni一Sn一P合金镀层工艺条件化学镀镍磷合金因其具有优异的物理性能、机械性能和化学性能，因而受到人们的重视，至今，这种镀层已广泛应用于机械、化工、电子、航天等工业领域，国内外还在探求进一步提高化学镀镍磷合金性能的方法。
在镀液中加入镍盐、锡盐和次亚磷酸钠，可获得Ni一Sn一P三元合金镀层。
由于这种镀层的孔隙率小于Ni一P合金镀层，因此，在酸性和碱性溶液中具有优良的耐蚀性。
二元合金的研究也越来越多。
其中裸-合金镀层有报道，可使孔隙率显著减少并提高耐蚀性，具有应用研究价值。
化学镀镍锡磷合金采用的锡盐是四氯化锡，镀液可分为碱性镀液和酸性镀液，在碱性镀液中获得的合金镀层中锡、磷的含量，均低于在酸性镀液中获得的合金镀层。
由于锡盐极易生成沉淀，为了保证镀液的稳定性，对络合剂的选择及含量的研究十分必要。
乳酸是化学镀镍常用的络合剂之一，化学镀镍磷合金镀液中，只需保持与镍盐的比例在1:3(硫酸镍与乳酸摩尔比)以上即可保证镀液稳定。
由于氯化锡的加入，络合剂的加入量理应适当增加。
通常主要研究乳酸作络合剂的酸性镀液中，络合剂添加量对镀液稳定性的影响，以及硫酸镍、四氯化锡、还原剂含量，对化学镀镍锡-磷合金镀速和镀层成分的影响。
化学镀液的组成和工艺条件Ni一Sn一P化学镀液的配方为：硫酸镍(NiSO4·6H2O) 0.08mol/L氯化亚锡(SnCl2·2H2O) 0.08mol/L次亚磷酸钠(NaH2PO2·H2O) 0.45mol/L乳酸(C3H6O3) 1.2mol/L稳定剂适量装载量1dm2/LpH值 4.2温度87度Sn2在化学镀Ni-Sn-P合金镀液中的作用1.1化学镀Ni-Sn-P合金镀液中Sn2的含量(1)Ni-Sn-P合金镀液配方：NiS04·6H20:0.04~0.23mol/L;NaH2PO2·H20:0.19~0.98mol/L;SnCI,·3H20:0.03~0.18mol/L;稳定剂：0.1~6mg/L;复合络合剂：0.02~0.1mol/L;表面活性剂：10~35mg/L;温度：78~97℃；pH值：4.5~4.6;沉积速度：12~15um;周期：25~30。
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化学镀镍磷合金研究进展摘要：化学镀镍磷合金镀层由于其优良的耐磨耐蚀、无磷和镀层均匀等特性，在许多领域得到广泛应用。
本文综述了化学镀镍磷合金在各方面的研究进展，对化学镀镍磷工艺、沉积过程及沉积机理、镀层组织结构、性能及应用作了详细论述。
关键词化学镀，镍磷合金，组织结构，性能Abstract Electroless despite of nickel phosphorus alloy has been widely used in diverse fields for their unique combinations of properties such as restistance, corrosion esistance,non-magnetism and uniformity of coating thick-ness. Research development of electroless Ni-P deposit on various aspect is summarized in this paper.Special attention has been focused on deposition process,deposition mechanism,microstructure,as well as some properties and applications of the despoists.Key words Electroless depoists,Ni-P alloy,Microstructure,Property1概述化学镀是用还原剂还原溶液中的络合金属离子，在催化活化表面获得所需的金属镀层，而赋予基体材料本身并不具有的表面性能。
化学镀具有如下特点:（l）优良的深镀及均镀能力；（2）适用范围广，可在常用金属及经特殊处理的非导体和半导体材料表面沉积出镀层；（3）设备简单，操作方便；（4）镀层致密，无针孔，具有优良的耐蚀性；（5）镀层具有较高硬度和良好的耐磨性；（6）镀层成分可以根据需要改变镀液类型及操作条件来加以选择。
化学镀镍由于其独特的沉积特性和优越的物理、化学和力学性能而在石油、化工、航空、航天、电子、计算机、汽车等工业领域获得广泛应用。
目前，得到深人研究及广泛应用的是化学镀镍层。
在美国、日本、欧洲等国家都有商品化学镀镍液出售，并已形成门类齐全的商品系列，镍用于化学镀的消耗量每年以15%的速度增长。
化学镀镍分Ni一P、Ni一B两类工艺，本文将主要探讨以次亚磷酸钠为还原剂的化学镀Ni一P层的各方面研究。
2化学镀镍磷工艺60年代初，具有广泛适用性的专利性化学镀镍工艺进人了美国市场，当时的产品都是中等磷含量[5%一8%P（质量分数）]镀层，该镀层通常采用了含硫稳定剂或重金属离子，在各种性能上有一定的局限性。
70年代后期到80年代，研究重点转向高磷化学镀镍层[9%一12%P（质量分数）]，该种镀层具有非晶态结构，而赋予镀层极佳的耐蚀性，改善了压应力，延长了疲劳寿命，并具有非磁特性，而深得广大工程技术人员的青睐。
近期人们研究发现，低磷镀层[1%一5%P（质量分数）]具有高的镀态硬度和优良的耐碱蚀特性，在许多应用场合可用来代替硬铬及镍硼镀层，特别适用于要求耐磨性而不能经受高温热处理的材料（如铝及铝合金）,显示出广阔的开发应用前景。
化学镀Ni-P工艺按溶液pH值可分为酸性和碱性两大体系，镀液的主要成分是NISO4·6H2O和NaH2PO2·2H2O，同时为了保证镀液稳定和镀层质量，镀液中还必须加入一定量的络合剂、加速剂、稳定剂、光亮剂等。
只有在正确选择了各种添加剂及含量的情况下，才能获得优良的化学镀镍工艺，要求工艺不仅有较快的沉积速度，而且镀液稳定性好，使用周期长，同时还要保证镀层优良的使用性能。
3化学镀镍磷沉积过程与沉积机理3.1化学镀镍磷的沉积速度及镀层组成化学镀镍沉积反应的动力学同时控制着沉积速率和镀层组成。
对于化学镀镍这样一个含有多种化学成分的复杂反应体系，人们广泛研究了各种操作参数及溶液组成对沉积速度和镀层组成的影响。
对沉积速度影响最为显著的是施镀温度、pH值以及稳定剂的种类和浓度，而pH值、C Ni2+/C H2PO-及稳定剂对镀层磷含量影响最大。
随着pH值升高，镀层磷含量下降，所以低磷镀层通常采用碱性镀液。
C Ni2+/C H2PO-比越高，镀层磷含量越低。
Mallory根据化学镀Ni-P总反应式研究了一些反应体系的动力学经验公式和反应活化能。
渡道澈等认为，研究化学镀反应动力学应从混合电位理论出发，设想两个相互独立的阴、阳极反应，在稳态下，阴、阳极反应以相同速度进行，即相同的电流密度。
在多数情况下，还原剂的氧化被认为受动力学控制，而金属离子的还原为扩散控制或混合控制。
然而，近期研究表明，两个半反应之间存在促进总体反应的相互作用。
Gafin和Orchard通过石英晶体微平衡电极研究了两个半反应的电流一电位关系，并根据H2PO2-的3价异构体提出了H2PO2-作为Ni2+和Ni之间的桥接络合模型，有关相互作用机理还有待进一步研究。
由以上分析可知，镀液的组成和操作条件直接影响到镀层的沉积速度、镀液稳定性、镀层磷含量及镀层多方面的使用性能，Parker对化学镀镍各种成分及其作用进行了详细论述。
随着近年来高沉积速率化学镀镍工艺的出现，关于各种添加剂（如络合剂、加速剂、稳定剂、光亮剂、缓冲剂等）的选择及其作用机理正引起人们的广泛注意。
3.2化学镀镍磷的诱发机理原则上讲，施镀表面必须能诱发沉积反应，要求基体本身具有催化活性或通过沉积适当的金属核而得到活化。
镍本身具有催化活性，即使基体表面完全被镍覆盖，沉积过程仍能持续进行。
按照对沉积反应的催化能力，可对基体进行如下分类:（l）自催化材料。
能诱发并维持催化沉积过程，通常是Co、Ni、Pd等VIIIB族元素，它们对氢有很强的吸附能力，能诱发还原剂产生吸附氢原子；（2）非催化活化材料。
a.在镀液中比镍活泼的材料，包括Fe、AI、Be和Ti，通过与镍的置换反应而诱发沉积过程；b.在镀液中不如镍活泼的金属，可通过闪镀镍或与诱发金属接触，通过诱发金属与基体间的电池电动势推动微电沉积及H的析出，同时使基体金属稳定电位负移，实现催化沉积过程，包括Cu、Au、Ag等;c.非金属材料，通过敏化活化方法在基体表面形成催化金属核。
许多研究表明，化学镀镍在沉积的初期都有一个孕育期，基体材料种类、表面状态、前处理、活化处理以及O和H的吸附对沉积诱导期都有不同程度的影响。
4化学镀镍磷层的组织结构化学镀镍层的组织结构与其磷含量有密切关系。
镀液的组成（Ni2+，H2PO2-，络合剂，稳定剂等）及操作条件（主要是pH值）等影响镀层磷含量及镀层的结构。
众多研究者对镀层的结构进行广泛深人的分析。
一般认为，低磷镀层[1%一5%P（质量分数）]为晶态结构，高磷镀层[>8%P（质量分数）]为完全非晶态结构，而中磷镀层为微晶和非晶的混合物[纵刘。
许多研究者通过x射线衍射、TEM、径向分布函数等证实了高磷镀层在镀态下为完全的非晶态，但关于形成非晶态的磷含量存在不同的看法。
Goldenstein等认为含磷在[7%一10%P（质量分数）]的镀层为非晶态；Makhsoos认为含12%~26%P（原子分数）的电镀Ni-P合金是非晶态。
但另一方面也有人认为高磷镀层为晶粒更为细小（<3nm）的微细晶结构，Graham通过x射线研究得出，含P在4.6%~9.4%（质量分数）的镀层为P在镍中的过饱和固溶体，并存在大量的堆垛层错；Cargill、Dixmier和Duwez研究了电镀、化学镀Ni-P层的X射线干涉函数，发现高磷镀层较液态具有更高的短程序。
Park等研究得出，含7.4%~10%P（质量分数）的化学镀镍层是由4nm到5nm大小的fcc固溶体晶粒组成的微晶结构，而不是非晶态，镀层具有（111）织构。
以上分歧表明，有必要对高磷镀层的精细结构进行更为深入的研究。
一些有关低磷镀层结构的研究表明，低磷镀层为磷在镍中的过饱和固溶体，并且镍的晶粒尺寸随磷含量增加而变小。
由Ni-P平衡相图可知，化学镀镍层处于热力学不稳状态，在加热过程中会向平衡态转变，研究化学镀镍层的沉淀析出过程对研究镍磷镀层的热稳定性及相关的性能稳定性具有十分重要的意义。
5化学镀镍磷层的性能及应用化学镀镍以其独特的沉积特性和优越的性能组合，而在众多工业领域得到广泛应用。
人们对各种化学镀镍层多方面的性能进行了大量的研究，特别是镀层的耐蚀及耐磨性，认为镀层性能与镀层磷含量、前处理、后处理（如热处理）等因素有关，表1给出了不同磷含量镀层的多方面性能，由于磷含量及镀层结构不同而带来各方面性能的差异，可以根据实际需要的不同而加以选择。
Bleek和shawllan从多方面比较了化学镀镍层及硬铬镀层，认为化学镀镍技术的进展，特别是具有高硬度低磷化学镀镍层的出现，缩短了化学镀镍层与硬铬镀层在硬度及耐磨性方面的差距。
随着化学镀镍工艺的不断完善，镀液稳定性、工艺过程的自动控制及成本和再生等方面问题的不断解决，化学镀镍在众多工业领域的应用更为广泛。
化学镀镍是目前国内外发展最快的表面处理工艺之一，国际市场上化学镀镍年增长率为5%~10%，其中，电子和计算机工业是最大的用户，约占总量的15%~20%，主要用于磁记录材料及电子仪器和计算机的电磁屏蔽，各种类型的阀门约占化学镀镍用量的13%~17%，航空航天和汽车工业各占总量的8%~10%加〕。
由于各种化学镀镍层之间的性能差异，必须针对实际需要来选择不同工艺或开发新工艺。
我国化学镀镍工艺及应用已经取得了一定的进展，但与先进工业国家相比还有相当大的差距，需要大力加强这一领域的研究和应用。