化学镀镍
化学镀镍(共8张PPT)
层，甚至整个化学镀镍金工艺至关重要‘61。某个工序处理不当， 通常使用酸性镀液体系，其中包括镍盐(硫酸盐、氯化物)，还原剂(次磷酸钠或硼氢化物)[8]，配位剂(柠檬酸、乙酸、琥珀酸、丙酸或乙醇酸)，稳定剂(重金属盐、硫脲、氟化物)[9]。
(pCu>800mg／L时开新缸)
工艺控制
• 前处理工艺是用以除去铜面氧化物、油脂等污染物，粗化铜表面， 化学镀镍由还原剂提供电子进行还原反应[7]，镍首先围绕Pd的活性中心沉积出来，先沉积出来的镍具有自催化作用，随时间延长，镍厚度不断增加。
并在铜面沉钯，形成镍还原的活化中心。前处理对得到均匀的镀 不需要一般电镀所需的直流电机或控制设备。
b化e学ing镀d镍ep由os还ite原d剂”。提供电子进行还原反应[7]，镍首G先F围酸绕除Pd的油活剂性中心沉积5出5来～，6先5沉积m出L来的镍具有自催化作用，随时间延长，镍厚度不断增加。 ／L
(1)除油工艺
浓硫酸
90～110mL ／L
化学镀镍
化学镀又称为无电解镀（Electroless plating），也可以称为自催化电镀 （Autocatalytic plating）[1]。具体过程是指：在一定条件下，水溶液中的金属离 子被还原剂还原，并且沉淀到固态基体表面上的过程。ASTM B374（ASTM，美
国材料与试验协会）中定义为Autocatalytic plating is “deposition of a metallic coating by a controlled chemical reduction that is catalyzed by the metal or alloy being deposited”。这一过程与一般电镀镍不同，其镀层是可以不断增厚的[2]，
各行业中化学镀镍的使用特点
各行业中化学镀镍的使用特点化学镀镍是一种常用的表面处理技术，广泛应用于各行各业。
下面将详细介绍各行业中化学镀镍的使用特点。
一、电子行业1.电子器件：化学镀镍可以提供良好的导电性能和耐腐蚀性，用于电子器件的金属外壳上，可以防止金属氧化和腐蚀，同时保护内部元件不受潮气和氧对导电性的影响。
2.电子元器件：化学镀镍可以在电子元器件表面形成一层保护性的镍层，避免电子元件直接暴露在环境中，提供一定的防腐蚀和耐磨损性能。
二、汽车行业1.汽车零部件：化学镀镍可以提供良好的耐磨损性和耐腐蚀性，用于汽车零部件的表面处理，可以延长零部件的使用寿命，减少因摩擦和腐蚀引起的故障。
2.发动机部件：发动机部件如活塞、连杆等在工作时受到高温和腐蚀的影响，通过化学镀镍可以形成一层具有良好抗高温和抗腐蚀性能的镍层，提高发动机部件的使用寿命和可靠性。
三、航空航天行业航空航天行业对材料的要求非常严苛，化学镀镍在航空航天行业中具有以下特点：1.轻量化：航空航天行业对材料的重量要求非常严格，化学镀镍可以在表面形成一层轻薄的保护层，不会增加材料的重量。
2.抗腐蚀性：航空航天行业的部件常受到极端环境的影响，化学镀镍可以提供良好的抗腐蚀性能，保护部件不受湿度和腐蚀介质的损害。
3.导电性：航空航天行业中的电子设备需要良好的导电性能，化学镀镍可以提供优异的导电性能，从而保证电子设备的正常工作。
四、机械制造行业1.机械零部件：机械零部件经常受到划伤、磨损和腐蚀的影响，通过化学镀镍可以在零部件表面形成一层具有良好的耐磨损、耐腐蚀性能的镍层，延长零件的使用寿命。
2.模具制造：在模具制造中，化学镀镍可以在模具表面形成一层硬度高、精度高的镍层，提高模具的耐磨损性能和寿命。
综上所述，化学镀镍在各行业中的使用特点主要包括提供良好的导电性能、耐腐蚀性和耐磨损性能，延长零部件的使用寿命，保护材料免受摩擦、腐蚀和氧化的侵害。
同时，化学镀镍还可以轻量化材料，并具有良好的抗高温性能。
化学镀镍艺配方
Sample
Substructure Sample 1 Sample 2 Sample 3
他们的工作是研究从柠檬酸镀液中电沉积镍一钨合金， 镀液在高温下进行。阴极是一个钢筒，钢筒内部按装上阳极， 仅在钢筒内的表面被镀覆。
4
1 化学镀镍历史（3）
镀层显示出很高的内应力，Brenner和Riddell认为存在柠檬 酸的氧化产物。为了解决这个问题，他们加入了一定量的还 原剂次亚磷酸盐。这时他们发现钢筒的外表除此以外镀上镍， 而且电流效率非常高，达到理论值的120%，这个结果说明 发生了类似电沉积的化学反应---发明化学镀镍。
2.2
羟基乙酸
HOCH2COOH
-
乙二胺
H2NCH2CH2COOH
13.5
丙二酸
HOOOCH2COOH
4.2
焦磷酸
H2O3POPO3H2
5.3
苹果酸
HOOOCH2CH(OH)COOH
3.4
21
4 化学镀镍溶液组成（7）
3) 配位体
丁二酸
水杨酸 酒石酸 苯二甲酸
乳酸 羟基醋酸
甘氨酸
22
4 化学镀镍溶液组成（8）
19
4 化学镀镍溶液组成（5）
3) 配位体
• 化学镀镍溶液经过几个循环（MTO）之后，必须补充镀液 中的配位体，以避免因生成亚磷酸镍而使镀液成糊状。
• 配位体对镀镍磷合金化学镀层耐蚀性影响深刻，同镍离子 生成五元环和六元环鳌合物的配位体所组成的镀液，其镀 层耐盐雾试验性能最佳。一般说来强络合剂比弱络合剂获 得的镀层磷含量高。
4 ) 缓冲剂 由于化学镀镍反应过程中，副产物氢离子的产生，所
以在沉积过程中溶液的pH值会连续下降。缓冲剂能有效 地稳定溶液的pH值。缓冲NaA和H+反应如下：
化学镀镍简介
化学镀镍简介化学镀镍又称无电介镀镍，国标GB/T 13913-92和ISO 4527-1987称自催化镍磷合金。
近20年里在工业发达国家的应用一直以年15%的增长率持续扩大应用领域和规模，成为21世纪最先进适用的表面处理技术之一。
1995年美国《联邦注册》颁布新法令：装饰铬到1996年1月25日、镀硬铬到1997年1月25日为止在美国本土被全面禁止，以化学镀镍取而代之。
化学镀镍工艺，无需外加电流，是运用合适的还原剂和严格的控制工艺在镀件表面连续自催化沉积镀层的技术。
镀层表面呈光亮或半光亮型，主要成分是镍磷（非晶态或微晶）合金，具有以下显著特征：一、高硬度和高耐磨性，镀层硬度为HV4900-5880Mpa（HRC49-55），400℃热处理为HV9800-10780MPa（HRC69-72）。
试验表明，在干燥和润滑的情况下，具有相当于硬铬的耐磨性。
因此，可用它来代替高合金材料和硬铬镀层。
二、优良的抗蚀性，镀层在盐、碱、氨和海水中有很好的抗蚀性。
50-125um 镀层可用作船舶或石油钻井平台上的零件，以抵抗海洋性气候的腐蚀。
三、高均镀性，即有很好的"仿型性"，镀覆任意形状的工件尺寸，控制可在微米级以下，镀后无须研磨。
在盲孔、管件、深孔及缝隙的内表面可得到均匀镀层。
四、高结合力和自润滑，镀层孔隙少、致密、表面光洁。
五、可沉积在金属（钢铁、镍基合金及铝基合金）和非金属（玻璃、陶瓷和塑料）表面上，即在导体、半导体和非导体上均可沉积。
可使镀层具有特殊的物理、化学和机械性能。
六、热处理温度低，在400℃以下经不同保温时间后，可得到不同的硬度值。
因此，它不存在热处理变形的问题，特别适用于加工一些精度要求高、形状复杂、表面要求耐磨的零部件和工模具等。
七、无渗透性的限制，适用于大型、形状复杂的零部件和工模具的表面强化。
例如，机械制造和汽车制造工业中的大型拉延模，由于渗透性限制，无法用热处理方法强化。
化学镀镍
化学镀工艺化学镀，又称为无电解镀。
因为在工件施镀的过程中，虽说有电子转移，但无须外接电源，工件表面镀层完全是靠化学氧化还原反应实现的。
化学镀是指在无外加电流的状态下，利用一种合适的还原剂，使镀液中的金属离子还原并沉积在基体表面上的化学还原过程。
或者说，化学镀是将零件浸入到溶液中在催化剂的作用下在表面发生的金属的沉积，是一个在界面上发生的催化沉积的过程。
因此和电镀不同，化学镀过程不需要整流电源和阳极。
金属沉积仅在零件表面上进行，电子是通过溶解于溶液中的化学还原剂提供的。
完成化学镀的过程有三种方式：(1)置换沉积利用被镀金属的电位比沉积金属负，将沉积金属离子从溶液中置换在工件表面上。
其化学反应可表述为Me1+Me2n+→Me2+Me1m+溶液中金属离子被还原沉积的同时，伴随着基体金属的溶解，当基体金属表面被沉积金属完全覆盖时，反应即自动停止。
所以，采用这种方法得到的镀层非常薄。
(2)接触沉积利用电位比被镀金属高的第三金属与被镀金属接触，让被镀金属表面富积电子，从而将沉积金属还原在被镀金属表面。
其化学反应实际上与置换沉积相同，只是Me，不是基体金属，而是第三金属。
其缺点是第三金属离子会在溶液中积累。
(3)还原沉积利用还原剂被氧化时释放出的自由电子，把沉积金属还原在镀件表面；其反应过程可表述为：Me n++Re→Me+OX式中Me——沉积金属；Re——表示还原剂；0X——表示氧化剂。
一般意义上的化学镀是指这种还原沉积化学镀。
它只在具有催化作用的表面上发生。
如果沉积金属(如镍：铜等)本身就是反应的催化剂，该化学镀过程就称为自催化化学镀，它可以得到所需的镀层厚度。
如果在催化表面上沉积的金属本身不能作为反应的催化剂，一旦催化表面被沉积金属覆盖，沉积反应就会自动终止，所以只能获得有限厚度的镀层．化学镀可以在金属、半导体和非导体材料上直接进行，由于没有电流分布的问题，在复杂零件表面可以获得厚度均匀、孔隙率低、对深孔或形状复杂的零件具有很好覆盖能力的镀层。
化学镀镍概念
密度 镍的密度在 20℃时为 8.91g/cm3。含磷量 1%-4%时为 8.5 g/cm3；含磷量 7%-9%时为 8.1 g/cm3；含磷量 10%-12%时为 7.9 g/cm3。镀层密度变化的原因不完全是溶质原子质量的不同， 还与合金化时点阵参数发生变化有关。 热学性质 热膨胀系数是用来表示金属尺寸随温度的变化规律，一般是指线膨胀系数μm/m/℃。化学镀 Ni-P（8%-9%）的热膨胀系数在 0—100℃内为 13μm/m/℃。电镀镍相应值为 1算。化学镀镍的热导率比电镀镍低，在 4.396～5.652W/(m·K)
化学镀镍工艺的应用比实验室研究成果晚了近十年。第二次世界大战以后，美国通用运输 公司对这种工艺发生了兴趣，他们想在运输烧碱筒的内表面镀镍，而普通的电镀方法无法实 现，五年后他们研究了发展了化学镀镍磷合金的技术、公布了许多专利。1955 年造成了他们 的第一条试验生产线，并制成了商业性有用的化学镀镍溶液，这种化学镀镍溶液的商业名称为 “Kanigen”。
目前在国外，特别是美国、日本、德国化学镀镍已经成为十分成熟的高新技术，在各个工 业部门得到了广泛的应用。 我国的化学镀镍工业化生产起步较晚，但近几年的发展十分迅速，不仅有大量的论文发表，还 举行了全国性的化学镀会议，据第五届化学镀年会发表文章的统计就已经有 300 多家厂家，但 这一数字在当时应是极为保守的。据推测国内目前每年的化学镀镍市场总规模应在 300 亿元左 右，并且以每年 10%～15%的速度发展。
性的硼氢化钠浴及 90℃温度下，有些稳定剂往往会分解、沉淀而失效。有报道说用铊盐效果 不错。另外，硝酸铊还能增加较低温度下镀浴的沉积速度。铊盐能在 Ni—B 镀层中共沉积，有 时高达 6%的含量。 加速剂 为了增加化学镀的沉积速度，在化学镀镍溶液中还加入一些化学药品，它们有提高镀速的作用 而被称为加速剂。加速剂的作用机理被认为是还原剂次磷酸根中氧原子可以被一种外来的酸根 取代形成配位化合物，或者说加速剂的阴离子的催化作用是由于形成了杂多酸所致。在空间位 阻作用下使 H-P 键能减弱，有利于次磷酸根离子脱氢，或者说增加了次磷酸的活性。实验表 明，短链饱和脂肪酸的阴离子及至少一种无机阴离子，有取代氧促进次磷酸根脱氢而加速沉积 速度的作用。化学镀镍中许多络合剂即兼有加速剂的作用。 缓冲剂 化学镀镍过程中由于有氢离子产生，使溶液 pH 值随施镀进程而逐渐降低，为了稳定镀速及保 证镀层质量，化学镀镍体系必须具备 PH 值缓冲能力，也就是说使之在施镀过程中 pH 值不至于 变化太大，能维持在一定 pH 值范围内的正常值。某些弱酸（或碱）与其盐组成的混合物就能 抵消外来少许酸或碱以及稀释对溶液 pH 值变化的影响，使之在一个较小范围内波动，这种物 质称为缓冲剂。缓冲剂缓冲性能好坏可用 pH 值与酸浓度变化图来表示，酸浓度在一定范围内 波动而 pH 值却基本不变的体系缓冲性能好。 化学镀镍溶液中常用的一元或二元有机酸及其盐类不仅具备络合镍离子的能力，而且具有缓冲 性能。在酸性镀浴中常用的 HAC-NaAC 体系就有良好的缓冲性能，但醋酸根的络合能力却很 小，它一般不做络合剂用。 其它组份 与电镀镍一样，在化学镀镍溶液中加入少许的表面活性剂，它有助于气体的逸出、降低镀层的 孔隙率。另外，由于使用的表面活性剂兼有发泡剂作用，施镀过程中在逸出大量气体搅拌情况 下，镀液表面形成一层白色泡沫，它不仅可以保温、降低镀液的蒸发损失、减少酸味，还使许 多县浮的脏物夹在泡沫中而易于清除，以保持镀件和镀液的清洁。 表面活性剂是这样一类物质，在加入很少量时就能大幅度地降低溶剂的表面张力、界面张力， 从而改变体系状态。在固—液界面上由于固体表面上原子或分子的价键力是未饱和的，与内部 原子或分子比较能量相对较高，尤其金属表面是属于高能表面之列，它与液体接触时表面能总 是减小的。换句话说，金属的固—气界面很容易被固—液界面代替（润湿定义就是固体表面吸 附的气体为液体取代）。 化学镀镍是一种功能性镀层，一般不做装饰用，故不要求光亮。但有人将电镀镍用的光亮剂如 苯基二磺酸钠用于酸性化学镀浴中收到一定效果。蛋白质、萘磺酸、脂肪醇磺酸盐以及糖精等 据报道在醋酸缓冲镀浴中也能起到光亮作用。 某些金属离子的稳定剂还兼有光亮剂的作用，如铬离子、铊离子、铜离子，认为是与 Ni-P 形 成共沉积的原因。加入痕量铜离子因改变镀层结构而呈现镜面光亮的外观。但目前很多厂家在 化学镀的要求上都明确表示要无铬镀层，所以在光亮剂的选择上必须慎重。
化学镀镍
化学镀镍化学镀镍已成为国际上表面处理领域中发展最快的工业技术之一，以其优良的性能，在几乎所有的工业部门都得到了广泛应用，每年总产值达10亿美元，而且每年还以5%～7%的速度递增。
化学镀镍是以次磷酸盐为还原剂，经自催化电化学反应而沉积出镍磷合金镀层的新技术。
镀履过程由于是无电流通过的条件下进行的，又称无电解镀镍（Elctroless Nickelplating）简称EN技术。
它具有深镀能力强、均镀能力好、镀层致密、孔隙率低等技术特点，应用范围已扩展到工业生产的各个领域，目前是全球最优秀的表面处理之一。
一、性质和用途用次磷酸钠作还原剂获得的镀层实际上是镍磷合金。
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值的镀液中可获得不同含磷量的镀层，在弱酸性液（pH=4～5）中可获得中磷和高磷合金；从弱碱性液（pH=8～10）中可获得低磷和中磷合金。
含磷为8%以上的Ni-P合金是一种非晶态镀层。
因无晶界所以抗腐性能特别优良。
经过热处理（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℃热处理后可达到HV=1300。
非晶态合金是开发新材料的方向，现已成为工程学科的一大热门。
近年低磷化学镀镍是研究开发的又一热点，含磷1%～4%的Ni-P合金，镀态的HV=700，热处理后接近硬铬的硬度，是替代硬铬层的理想镀层，又是可在铝上施镀的好镀种。
化学镀层的种类、性质和主要用途，列于表3-1-2。
化学镀镍层与电镀镍层的性能比较，列于表3-1-3。
表3-1-2 化学镀镍种类性质和主要用途表3-1-3 化学镀镍与电镀镍的性能比较化学镀镍的脆性较大，在钢上仅能经受2.2%的塑性变形而不出现裂纹。
在620℃下退火后，塑性变形能力可提高到6%；当热处理温度达840℃时，其塑性还可进一步改善。
化学镀镍层同钢铁、铜及其合金、镍和钴等基体金属有良好的结合力。
化学镀镍
（1）浓氨水（密度：0.91g/ml）。 （2）紫脲酸胺指示剂（紫脲酸胺：氯化钠=1：100）。 （3）EDTA容液 0.05mol，按常规标定。
分析方法： 用移液管取出 10ml冷却后的化学镀镍液于 250ml的锥形瓶中，并加入 100ml蒸馏水、 15ml浓氨水、约 0.2g指示剂，用标定后的EDTA溶液滴定，当溶液颜色由浅棕色变至紫色 即为终点。 镍含量的计算： C Ni2＋ = 5.87 M•V (g/L) 式中 M——标准EDTA溶液的摩尔浓度； V——耗用标准EDTA溶液的毫升数。 2．还原剂浓度
4.大面积假镀除去杂质或更换部分镀液
5.用活性炭处理镀浴
6.缩短工作转移时间
7.按规范进行热处理
PH值变化快
1.前处理溶液带入污染
2.槽负载过大
3.镀浴PH值越出缓冲范围
1.改进镀前清洗工序
2.减少装载量
3.检查、调整PH值至最佳操作范围之内
镀层粗糙
1.镀浴中悬浮不溶物
2.镀前清洗不够
3.PH值过高
化学除油是利用碱溶液的皂化作用和表面活性物质对非皂化性油脂的乳化作用，除去工 件表面上的各种油污的。化学除油的温度通常取在 60-80 度之间，工件除油效果一般为目 测，即工件表面能完全被水润湿就是油污完全除尽的标志。一般的除油液由氢氧化钠、碳酸 钠、磷酸三钠、水玻璃、乳化剂等组成。
电化学除油分阴极除油和阳极除油，在相同的电流下，阴极除油产生的氢气比阳极除油 产生的氧气多一倍，气泡小而密，乳化能力大，除油效果更好。但容易造成工件氢脆和杂质 在阴极析出的现象。阳极除油虽没有这些缺点但可能造成工件表面氧化和溶解。目前常用正 负极交换的化学除油法。电化学除油液配方与化学除油的配方相似。
化学镀镍
化学镀镍ENP简介化学镀镍技术是采用金属盐和还原剂,在材料表面上发生自催化反应获得镀层的方法。
到目前为止，化学镀镍是国外发展最快的表面处理工艺之一，且应用范围也最广。
化学镀镍之所以得到迅速发展，是由于其优越的工艺特点所决定。
一、化学镀镍层的工艺特点1. 厚度均匀性厚度均匀和均镀能力好是化学镀镍的一大特点，也是应用广泛的原因之一，化学镀镍避免了电镀层由于电流分布不均匀而带来的厚度不均匀，电镀层的厚度在整个零件，尤其是形状复杂的零件上差异很大，在零件的边角和离阳极近的部位，镀层较厚，而在内表面或离阳极远的地方镀层很薄，甚至镀不到，采用化学镀可避免电镀的这一不足。
化学镀时，只要零件表面和镀液接触，镀液中消耗的成份能及时得到补充，任何部位的镀层厚度都基本相同，即使凹槽、缝隙、盲孔也是如此。
2. 不存在氢脆的问题电镀是利用电源能将镍阳离子转换成金属镍沉积到阳极上，用化学还原的方法是使镍阳离子还原成金属镍并沉积在基体金属表面上，试验表明，镀层中氢的夹入与化学还原反应无关，而与电镀条件有很大关系，通常镀层中的含氢量随电流密度的增加而上升。
在电镀镍液中，除了一小部分氢是由NiSO4和H2PO3反应产生以外，大部分氢是由于两极通电时发生电极反应引起的水解而产生，在阳极反应中，伴随着大量氢的产生，阴极上的氢与金属Ni-P合金同时析出，形成（Ni-P）H，附着在沉积层中，由于阴极表面形成超数量的原子氢，一部分脱附生成H2，而来不及脱附的就留在镀层内，留在镀层内的一部分氢扩散到基体金属中，而另一部分氢在基体金属和镀层的缺陷处聚集形成氢气团，该气团有很高的压力，在压力作用下，缺陷处导致了裂纹，在应力作用下，形成断裂源，从而导致氢脆断裂。
氢不仅渗透到基体金属中，而且也渗透到镀层中，据报道，电镀镍要在400℃×18h或230℃×48h的热处理之后才能基本上除去镀层中的氢，所以电镀镍除氢是很困难的，而化学镀镍不需要除氢。
化学镀镍(无解电镀镍介绍)
化学镀镍介绍化学镀镍的定义与分类化学镀镍，又称为无电解镀镍，是在金属盐和还原剂共同存在的溶液中靠自催化的化学反应而在金属表面沉积了金属镀层的新的成膜技术。
化学镀镍所镀出的镀层为镍磷合金，按其磷含量的不同可分为低磷、中磷、高磷三大类，磷含量低于3%的称为低磷，磷含量在3-10%的为中磷，高于10%的为高磷，其中中磷的跨度比较大，一般我们常见的中磷镀层为6-9%的磷含量。
当然，本站主要介绍的是化学镀镍磷合金，有时为了方便我们简称化学镀了，而且EN也是化学镀镍简称。
但化学镀不仅此一种镀种，比较成熟的还有化学镀铜，化学镀金，化学镀锡，还有一种复合镀层。
其它镀种的市场占有量不足总量的1%，本站不做重点介绍。
化学镀镍的特点与发展简史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，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。
经过了很多年1911年Bretau等研究者发表了有关次磷酸盐对镍盐的还原反应的研究的报告。
但那时的化学镀镍溶液极不稳定，自分解严重，只能得到黑色粉末状镍沉积物或镍镜附着物镀层，没有实际价值。
化学镀镍技术的真正发现并使它应用至今是在1944年，美国国家标准局的 A.Brenner和G.Riddell的发现，他们发现了克服沉积出粉末状镍的配方，于1946年和1947年两年中发表了很有价值的研究报告。
化学镀镍工艺的庆用比实验室研究成果晚了近十年。
第二次世界大战以后，美国通用运输公司对这种工艺发生了兴趣，他们想在运输烧碱筒的内表面镀镍，而普通的电镀方法无法实现，五年后他们研究了发展了化学镀镍磷合金的技术公布了许多专利。
1955年造成了他们的第一条试验生产线，并制成了商业性有用的化学镀镍溶液，这种化学镀镍溶液的商业名称为“Kanigen”。
目前在国外，特别是美国、日本、德国化学镀镍已经成为十分成熟的高新技术在各个工业部门得到了广泛的应用。
化学镀镍及其原理
化学镀镍及其原理化学镀镍及其原理目录：1化学镀2化学镀镍3化学镀镍的化学反应4化学镀镍的热动力学5化学镀镍的关键技术6化学镀镍中应注意的问题7化学镀镍的应用一化学镀概括：化学镀是一种新型的金属表面处理技术，该技术以其工艺简便、节能、环保日益受到人们的关注。
化学镀使用范围很广，镀金层均匀、装饰性好。
在防护性能方面，能提高产品的耐蚀性和使用寿命；在功能性方面，能提高加工件的耐磨导电性、润滑性能等特殊功能，因而成为全世界表面处理技术的一个发展。
详解：化学镀[1](Electroless plating)也称无电解镀或者自催化镀（Auto-catalyticplating），是在无外加电流的情况下借助合适的还原剂，使镀液中金属离子还原成金属，并沉积到零件表面的 1 种镀覆方法。
化学镀技术是在金属的催化作用下，通过可控制的氧化还原反应产生金属的沉积过程。
与电镀相比，化学镀技术具有镀层均匀、针孔小、不需直流电源设备、能在非导体上技术工业应用有了可能性。
但那时的化学镀镍溶液极不稳定，因此严格意义上讲没有实际价值。
化学镀镍工艺的应用比实验室研究成果晚了近十年。
第二次世界大战以后，美国通用运输公司对这种工艺发生了兴趣，他们想在运输烧碱筒的内表面镀镍，而普通的电镀方法无法实现，五年后他们研究了发展了化学镀镍磷合金的技术、公布了许多专利。
1955年造成了他们的第一条试验生产线，并制成了商业性有用的化学镀镍溶液，这种化学镀镍溶液的商业名称为“Kanigen”。
在国外，特别是美国、日本、德国化学镀镍已经成为十分成熟的高新技术，在各个工业部门得到了广泛的应用。
中国的化学镀镍工业化生产起步较晚，但近几年的发展十分迅速，不仅有大量的论文发表，还举行了全国性的化学镀会议，据第五届化学镀年会发表文章的统计就已经有300多家厂家，但这一数字在当时应是极为保守的。
据推测国内每年的化学镀镍市场总规模应在300亿元左右，并且以每年10%～15%的速度发展。
化学镀镍及其原理
化学镀镍及其原理 This manuscript was revised on November 28, 2020化学镀镍及其原理目录：1化学镀2化学镀镍3化学镀镍的化学反应4化学镀镍的热动力学5化学镀镍的关键技术6化学镀镍中应注意的问题7化学镀镍的应用一化学镀概括：化学镀是一种新型的金属表面处理技术，该技术以其工艺简便、节能、环保日益受到人们的关注。
化学镀使用范围很广，镀金层均匀、装饰性好。
在防护性能方面，能提高产品的耐蚀性和使用寿命；在功能性方面，能提高加工件的耐磨导电性、润滑性能等特殊功能，因而成为全世界表面处理技术的一个发展。
详解：化学镀[1](Electroless plating)也称无电解镀或者自催化镀（Auto-catalyticplating），是在无外加电流的情况下借助合适的还原剂，使镀液中金属离子还原成金属，并沉积到零件表面的 1 种镀覆方法。
化学镀技术是在金属的催化作用下，通过可控制的氧化还原反应产生金属的沉积过程。
与电镀相比，化学镀技术具有镀层均匀、针孔小、不需直流电源设备、能在非导体上沉积和具有某些特殊性能等特点。
另外，由于化学镀技术废液排放少，对环境污染小以及成本较低，在许多领域已逐步取代电镀，成为一种环保型的表面处理工艺。
目前，化学镀技术已在电子、阀门制造、机械、石油化工、汽车、航空航天等工业中得到广泛的应用。
原理（简称化学镀）技术的原理是：化学镀是一种不需要通电，依据氧化还原反应原理，利用强还原剂在含有金属离子的溶液中，将金属离子还原成金属而沉积在各种材料表面形成致密镀层的方法。
化学镀常用溶液：化学镀银、镀镍、镀铜、镀钴、镀镍磷液、镀镍磷硼液等。
目前以次亚磷酸盐为还原剂的化学镀镍的自催化沉积反应，已经提出的理论有“原子氢态理论”、“氢化物理论”和“电化学理论”等。
在这几种理论中，得到广泛承认的是“原子氢态理论”。
二化学镀镍概念：通过电解或化学方法在金属或某些非金属上镀上一层镍的方法，称为镀镍。
ENP是化学镀镍的简称
ENP是化学镀镍的简称化学镀镍技术是采用金属盐和还原剂,在材料表面上发生自催化反应获得镀层的方法。
到目前为止，化学镀镍是国外发展最快的表面处理工艺之一，且应用范围也最广。
化学镀镍之所以得到迅速发展，是由于其优越的工艺特点所决定。
一、化学镀镍层的工艺特点1. 厚度均匀性厚度均匀和均镀能力好是化学镀镍的一大特点，也是应用广泛的原因之一，化学镀镍避免了电镀层由于电流分布不均匀而带来的厚度不均匀，电镀层的厚度在整个零件，尤其是形状复杂的零件上差异很大，在零件的边角和离阳极近的部位，镀层较厚，而在内表面或离阳极远的地方镀层很薄，甚至镀不到，采用化学镀可避免电镀的这一不足。
化学镀时，只要零件表面和镀液接触，镀液中消耗的成份能及时得到补充，任何部位的镀层厚度都基本相同，即使凹槽、缝隙、盲孔也是如此。
2. 不存在氢脆的问题电镀是利用电源能将镍阳离子转换成金属镍沉积到阳极上，用化学还原的方法是使镍阳离子还原成金属镍并沉积在基体金属表面上，试验表明，镀层中氢的夹入与化学还原反应无关，而与电镀条件有很大关系，通常镀层中的含氢量随电流密度的增加而上升。
在电镀镍液中，除了一小部分氢是由NiSO4和H2PO3反应产生以外，大部分氢是由于两极通电时发生电极反应引起的水解而产生，在阳极反应中，伴随着大量氢的产生，阴极上的氢与金属Ni-P合金同时析出，形成（Ni-P）H，附着在沉积层中，由于阴极表面形成超数量的原子氢，一部分脱附生成H2，而来不及脱附的就留在镀层内，留在镀层内的一部分氢扩散到基体金属中，而另一部分氢在基体金属和镀层的缺陷处聚集形成氢气团，该气团有很高的压力，在压力作用下，缺陷处导致了裂纹，在应力作用下，形成断裂源，从而导致氢脆断裂。
氢不仅渗透到基体金属中，而且也渗透到镀层中，据报道，电镀镍要在400℃×18h或230℃×48h的热处理之后才能基本上除去镀层中的氢，所以电镀镍除氢是很困难的，而化学镀镍不需要除氢。
化学镀镍_精品文档
化学镀镍1 化学镀的定义化学镀是在无电流通过(无外界动力)时借助还原剂在同一溶液中发生的氧化还原作用,从而使金属离子还原沉积在零件表面上的一种镀覆方法.M n+ + ne(由还原剂提供的) 催化表面M02 化学镀与电镀的区别电镀是利用外电流将电镀液中的金属离子在阴极上还原成金属的过程。
而化学镀是不外加电流，在金属表面的催化作用下经化学还原法进行的金属沉积过程。
3 化学镀的优缺点优点：(1)可以在由金属，半导体和非导体等各种材料制成的零件上镀覆金属。
(2)无论零件的几何形状如何复杂，凡能接触到溶液的地方都能获得厚度均匀的镀层。
(3)可以获得较大厚度的镀层，甚至可以电铸。
(4)无需电源。
(5)镀层致密，孔隙小。
(6)镀层往往具有特殊的化学，机械或磁性能。
缺点：（1）溶液稳定性差，溶液维护，调整和再生等比较麻烦，成本比电镀高。
（2）镀层常显示出较大的脆性。
4 化学镀镍和电镀镍制品性能比较5 化学镀能获得镀层的构成（1）纯金属镀层，如C u Sn Ag Au Ru Pd（2）二元合金镀层，如Ni—P Ni—B C o—P C o—B（3）三元及四元合金镀层，如Ni—Co—P Ni—W—Sn—P（4）化学复合镀层6 化学镀镍的定义化学镀镍，又称为无电解镀镍，是在金属盐和还原剂共同存在的溶液中靠自催化的化学反应而在金属表面沉积了金属镀层的成膜技术.7 化学镀镍的基本工艺如同其他湿法表面处理一样，化学镀镍包括镀前处理、施镀操作、镀后处理各部分工艺序列组成，正确地实施工艺全过程才能获得质量合格的镀层。
然而，与电镀工艺比较，化学镀镍工艺全过程应格外仔细。
化学镀取决于在工件表面均匀一致的、迅速成的初始状态（起镀过程），化学镀镍并无外力启动和帮助克服任何表面缺陷；于是，工件一进入镀液即形成均匀一致的沉积界面，这一点很重要，因为化学镀是靠表面条件启动的，即异相表面自催化反应，而不是电力。
一般来说，化学镀镍液比较电镀液更加敏感娇弱。
化学镀镍
学镀层的物理性质与化学性质密度：镍的密度在20℃时为8.91g/cm3。
含磷量1%-4%时为8.5 g/cm3；含磷量7%-9%时为8.1 g/cm3；含磷量10%-12%时为7.9 g/cm3。
镀层密度变化的原因不完全是溶质原子质量的不同，还与合金化时点阵参数发生变化有关。
热学性质：热膨胀系数是用来表示金属尺寸随温度的变化规律，一般是指线膨胀系数μm/m/℃。
化学镀Ni-P（8%-9%）的热膨胀系数在0—100℃内为13μm/m/℃。
电镀镍相应值为12.3-13.6μm/m/℃。
热传导系数可以从电导率计算。
化学镀镍的热导率比电镀镍低，在 4.396～5.652W/(m·K)范围。
电学性质：由于镀层是很薄的一层金属，测定比电阻困难。
Ni-P（6%-7%）比电阻为52-68μΩ·cm，碱浴镀层只有28-34μΩ·cm，纯镍镀层的比电阻小，仅为6.05μΩ·cm。
镀层比电阻的大小与镀浴的组成、温度、pH值，尤其是磷含关系密切。
另外热处理也明显影响着比电阻值的大小。
磁学性质：化学镀Ni-P合金的磁性能决定于磷含量和热处理制度，也就是其结构属性——晶态或者非晶态。
P≥8%（wt）的非晶态镀层是非磁性的，含5%-6%P的镀层有很弱的铁磁性，只有P≤3%（wt）的镀层才具有铁磁性，但磁性仍比电镀镍小。
钎焊性能：化学镀镍层拥有良好的钎焊性能，如在铝合金制品上镀7～8um镍磷镀层就可以改善钎焊性能，使铝散热品与硅晶体管连接良好。
在化学镀镍前，金属制品表面前处理包括：研磨抛光、除油、除锈、活化等过程，化学镀镍中经常使用的金属前处理方法与电镀工艺中的类似。
研磨、抛光等物理方法，我们不做讨论。
下面主要介绍一些化学处理方法。
除油除油方法可分为有机溶剂除油、化学除油。
有机溶剂除油的特点是除油速度快，不腐蚀金属，但除油不彻底，需用化学法或电化学方法进行补充除油，常用的有机溶剂有：汽油、煤油、苯类、酮类、某些氯化烷烃及烯烃。
化学镀镍–工艺,优势和应用
化学镀镍–工艺，优势和应用什么是化学镀镍：将化学镀镍添加到金属表面的过程是自催化化学还原。
这意味着，与在类似的电镀过程中不使用外部电源一样，化学镀镍过程使用化学浴将镍/磷层沉积到金属表面上。
甚至可以在非导电表面上使用化学镀镍表面，从而可以镀覆多种基础材料。
这种无电工艺极大地提高了物体的抗磨损性，并为高精度零件留下了可预测的均匀镍涂层，该涂层可应用于任何几何形状或复杂形状的含铁和非含铁表面。
化学镀镍是一种自动催化反应，用于在基材上沉积镍涂层。
与电镀不同，无需使电流通过溶液形成沉积物。
这种电镀技术可防止腐蚀和磨损。
通过将粉末悬浮在镀液中，化学镀镍技术也可用于制造复合涂层。
与电镀相比，化学镀镍具有几个优点。
EN镀层无助焊剂密度和电源问题，无论工件的几何形状如何，均能提供均匀的沉积。
使用合适的预镀催化剂，EN镀层会沉积在非导电表面上。
化学镀镍EN电镀步骤•首先，首先要对表面进行预处理，然后用一系列化学药品将其清洁以去除油脂。
彻底清洁对于组件的适当电镀至关重要。
每个组件都基于表面材料进行精心清洁。
•清洁后，用酸蚀刻剂或专用溶液活化基材，为表面沉积镍-磷做好准备。
•电镀完成后，化学镀镍工艺使该部件更耐腐蚀和摩擦。
•这些电镀技术可制造独特的复合涂层，从而提供更多的特定于应用程序的优势。
化学镀镍厚度化学镀镍可以每小时5微米的速率沉积，一直到每小时25微米。
由于这是一个连续的过程，因此涂层的厚度基本上是无限的。
然而，随着厚度的增加，细微的瑕疵变得更加明显。
优势包括：•不使用电源。
•甚至可以在零件表面上实现涂层。
•无需复杂的夹具或架子。
•镀层的体积和厚度具有灵活性。
•该工艺可以电镀厚度稳定的凹槽和盲孔。
•化学品补给可以自动监控。
•不需要复杂的过滤方法•可获得哑光，半光亮或光亮饰面。
缺点包括：•化学品的使用寿命有限。
•由于化学物质的快速更新，废物处理成本很高。
•与电解工艺相比，化学镀的多孔性质导致材料结构较差。
应用领域它通常用于需要耐磨性，硬度和腐蚀防护的工程涂料应用中。
化学镀镍实验现象
化学镀镍实验现象
化学镀镍是一种常用的表面处理方法，可以在金属表面形成一层均匀、致密、具有良好耐腐蚀性能的镍层。
在实验室中进行化学镀镍实验时，我们可以观察到一些有趣的现象。
当金属样品放入含有镍离子的镀镍溶液中时，会发生还原反应。
镀镍溶液中的镍离子被还原为纯镍，并沉积在金属表面上，从而形成镀层。
这个过程是一个不可逆的电化学反应，需要通过外加电流来进行。
我们可以观察到镀层的形成过程。
开始时，金属表面只是微微泛出一层银白色的镍层，随着时间的推移，镀层逐渐变厚，颜色也逐渐加深。
最终，金属表面呈现出均匀、光滑的镍层，具有金属光泽。
镀镍实验中还可以观察到一些异常现象。
比如，如果镀镍溶液中的温度过高或者浓度过低，都会影响镀层的质量和均匀度。
此外，如果金属表面存在油脂或氧化物等杂质，也会导致镀层不均匀或者出现脱落的情况。
除了观察镀层形成的现象，我们还可以通过一些检测手段来验证镀层的质量。
比如，可以使用显微镜观察镀层的微观结构，检测其致密性和结合力。
也可以通过化学分析方法来检测镀层的成分和厚度，确保其符合要求。
在化学镀镍实验中，我们不仅可以观察到有趣的现象，还可以学习到很多有关电化学和表面处理的知识。
通过实验的操作过程，我们可以深入了解化学反应的原理，掌握实验技巧，提高实验操作能力。
总的来说，化学镀镍实验是一种有趣而又具有教育意义的实验。
通过观察镀层的形成过程和质量检测，我们可以深入了解金属表面处理的原理和方法，为今后的科研工作和实际应用提供参考和帮助。
希望通过本文的介绍，读者能对化学镀镍实验有一个更全面的了解。
化学镀镍
使用过程中稳定性的监控，如果上述试验出现混浊时间明显加快，说明化学镀镍浴处于不稳定状态。 4.一般工艺 在化学镀镍前，金属制品表面前处理包括：研磨抛光、除油、除锈、活化等过程，化学镀镍中经常使用的金属前处理方 法与电镀工艺中的类似。研磨、抛光等物理方法，我们不做讨论。下面主要介绍一些化学处理方法。
1.什么是化学镀镍 化学镀镍，又称为无电解镀镍或自催化镀镍，是通过溶液中适当的还原剂使金属离子在金属表面靠自催化的还原作用而 进行的金属沉积过程。
化学镀溶液的分类方法很多，根据不同的原则有不同的分类法。按 PH 值分为酸性镀液和碱性镀液，酸性镀液 PH 值一般在 4～6，碱性镀液 PH 值一般大于 8，碱性镀液因其操作温度较低，主要用于非金属材料的金属化（如塑料，陶 瓷等）；按还原剂类型不同有次亚磷酸盐、胺基硼烷、硼氢化物以及肼做还原剂的化学镀镍溶液；按温度分类则有高温 镀液（80～95℃）、低温镀液（60～70℃）以及室温镀液；按镀层磷含量可分为高磷镀液、中磷镀液和低磷镀液，高磷 镀液含磷量 9%～12%（质量），镀层呈非磁性、非晶态，在酸性介质中有很高的耐腐蚀性。利用镀层非磁性，主要用于 计算机硬盘的底镀层、电子仪器防电磁波干扰的屏蔽等以及工件的防腐镀层；中磷镀液获得的镀层含磷量为 6%～9%（质 量），此类镀液沉积速率快、稳定性好、寿命长，镀层既耐腐蚀又耐磨，在工业中应用最为广泛，如汽车、电子、纺织 机械、石油化工机械、食品工业、办公设备、精密机械工业等；低磷镀液含磷量 0.5%～5%（质量），此类溶液所得到的 镀层硬度高、耐磨，特别是在碱性介质中的耐腐蚀性能明显优于中磷和高磷镀层。近年来还开发了三元镍-磷合金镀液， 有镍铬磷、镍铜磷、镍钴磷等多种镀液。 2.检测标准 GB/T13913—92 自催化镍-磷镀层技术要求和试验方法 ISO4527(1987),ISO/TC107 自催化镍磷镀层——规范和试验方法 ASTM B656——79 美国 金属上工程用自催化镀镍标准实施方法 MILC 26074B 美国 军用规范 化学镀镍层技术要 求 AMS 2404A——航空材料规范 化学镀镍 AMS 2404——航空材料规范 化学镀镍，低磷 NACE T—6A—54 美国 腐蚀工程师学会文件 化学镀镍层 DEF STD 03-5/1 英国 材料的化学镀镍 NFA-91-105 法国 化学镀镍层特性和测试方法 DIN 50966(1987)德国 功能用化学镀镍 RAL-RG660 第二部分(1984)德国 硬铬和化学镀镍层的质量保证 ONORM C2550(1987)奥地利 化学镀镍磷镀层—技术要求和测试 3.化学镀镍溶液成分分析 为了保证化学镀镍的质量，必须始终保持镀浴的化学成分、工艺技术参数在最佳范围（状态），这就要求操作者经常进 行镀液化学成分的分析与调整。 1.Ni2＋浓度
化镀镍 成分
化镀镍成分（实用版）目录1.化镀镍的概述2.化镀镍的成分及其作用3.化镀镍的应用领域正文【化镀镍的概述】化镀镍，又称为化学镀镍，是一种通过化学反应在各种基材上形成均匀、致密的镍镀层的表面处理技术。
这种技术广泛应用于金属、非金属、塑料等各种材料的表面处理，以提高其耐腐蚀性、耐磨性、导电性等性能。
【化镀镍的成分及其作用】化镀镍的主要成分是镍盐，通常为硫酸镍、氯化镍等。
在化镀镍的过程中，镍盐与还原剂发生反应，生成镍离子。
这些镍离子在基材表面沉积，形成镍镀层。
1.镍盐：作为化镀镍的主要成分，镍盐的纯度和品质直接影响到镀层的质量。
2.还原剂：在化镀镍过程中，还原剂的作用是将镍离子还原成镍原子，并促使其在基材表面沉积。
常用的还原剂有氢、硼氢化钠等。
3.络合剂：为了提高镍离子的稳定性和溶解度，通常需要加入适量的络合剂，如 EDTA、NTA 等。
4.pH 调节剂：为了保证化镀镍过程的稳定性，需要控制镀液的酸碱度，常用的 pH 调节剂有硫酸、氢氧化钠等。
【化镀镍的应用领域】化镀镍技术广泛应用于以下领域：1.电子行业：化镀镍可用于印刷电路板、电子元器件等产品的表面处理，以提高其耐腐蚀性、导电性等性能。
2.机械行业：化镀镍可用于各种金属零部件的表面处理，以提高其耐磨性、抗疲劳性等性能。
3.航空航天：化镀镍可用于航空航天器的零部件表面处理，以提高其抗腐蚀性、耐磨性等性能。
4.化工行业：化镀镍可用于各种化工设备的表面处理，以提高其耐腐蚀性、抗磨损性等性能。
综上所述，化镀镍技术以其优异的性能和广泛的应用领域，在我国表面处理行业具有重要的地位。
化学镀镍及其原理
化学镀镍及其原理目录：1化学镀2化学镀镍3化学镀镍的化学反应4化学镀镍的热动力学5化学镀镍的关键技术6化学镀镍中应注意的问题7化学镀镍的应用一化学镀概括：化学镀是一种新型的金属表面处理技术，该技术以其工艺简便、节能、环保日益受到人们的关注。
化学镀使用范围很广，镀金层均匀、装饰性好。
在防护性能方面，能提高产品的耐蚀性和使用寿命；在功能性方面，能提高加工件的耐磨导电性、润滑性能等特殊功能，因而成为全世界表面处理技术的一个发展。
详解：化学镀[1](Electroless plating)也称无电解镀或者自催化镀（Auto-catalyticplating），是在无外加电流的情况下借助合适的还原剂，使镀液中金属离子还原成金属，并沉积到零件表面的 1 种镀覆方法。
化学镀技术是在金属的催化作用下，通过可控制的氧化还原反应产生金属的沉积过程。
与电镀相比，化学镀技术具有镀层均匀、针孔小、不需直流电源设备、能在非导体上沉积和具有某些特殊性能等特点。
另外，由于化学镀技术废液排放少，对环境污染小以及成本较低，在许多领域已逐步取代电镀，成为一种环保型的表面处理工艺。
目前，化学镀技术已在电子、阀门制造、机械、石油化工、汽车、航空航天等工业中得到广泛的应用。
原理化学浸镀（简称化学镀）技术的原理是：化学镀是一种不需要通电，依据氧化还原反应原理，利用强还原剂在含有金属离子的溶液中，将金属离子还原成金属而沉积在各种材料表面形成致密镀层的方法。
化学镀常用溶液：化学镀银、镀镍、镀铜、镀钴、镀镍磷液、镀镍磷硼液等。
目前以次亚磷酸盐为还原剂的化学镀镍的自催化沉积反应，已经提出的理论有“原子氢态理论”、“氢化物理论”和“电化学理论”等。
在这几种理论中，得到广泛承认的是“原子氢态理论”。
二化学镀镍概念：通过电解或化学方法在金属或某些非金属上镀上一层镍的方法，称为镀镍。
镀镍分电镀镍和化学镀镍。
电镀镍是在由镍盐（称主盐）、导电盐、pH缓冲剂、润湿剂组成的电解液中，阳极用金属镍，阴极为镀件，通以直流电，在阴极（镀件）上沉积上一层均匀、致密的镍镀层。
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化学镀镍1 化学镀的定义化学镀是在无电流通过(无外界动力)时借助还原剂在同一溶液中发生的氧化还原作用,从而使金属离子还原沉积在零件表面上的一种镀覆方法.M n+ + ne(由还原剂提供的) 催化表面M02 化学镀与电镀的区别电镀是利用外电流将电镀液中的金属离子在阴极上还原成金属的过程。
而化学镀是不外加电流，在金属表面的催化作用下经化学还原法进行的金属沉积过程。
3 化学镀的优缺点优点：(1)可以在由金属，半导体和非导体等各种材料制成的零件上镀覆金属。
(2)无论零件的几何形状如何复杂，凡能接触到溶液的地方都能获得厚度均匀的镀层。
(3)可以获得较大厚度的镀层，甚至可以电铸。
(4)无需电源。
(5)镀层致密，孔隙小。
(6)镀层往往具有特殊的化学，机械或磁性能。
缺点：（1）溶液稳定性差，溶液维护，调整和再生等比较麻烦，成本比电镀高。
（2）镀层常显示出较大的脆性。
4 化学镀镍和电镀镍制品性能比较5 化学镀能获得镀层的构成（1）纯金属镀层，如C u Sn Ag Au Ru Pd（2）二元合金镀层，如Ni—P Ni—B C o—P C o—B（3）三元及四元合金镀层，如Ni—Co—P Ni—W—Sn—P（4）化学复合镀层6 化学镀镍的定义化学镀镍，又称为无电解镀镍，是在金属盐和还原剂共同存在的溶液中靠自催化的化学反应而在金属表面沉积了金属镀层的成膜技术.7 化学镀镍的基本工艺如同其他湿法表面处理一样，化学镀镍包括镀前处理、施镀操作、镀后处理各部分工艺序列组成，正确地实施工艺全过程才能获得质量合格的镀层。
然而，与电镀工艺比较，化学镀镍工艺全过程应格外仔细。
化学镀取决于在工件表面均匀一致的、迅速成的初始状态（起镀过程），化学镀镍并无外力启动和帮助克服任何表面缺陷；于是，工件一进入镀液即形成均匀一致的沉积界面，这一点很重要，因为化学镀是靠表面条件启动的，即异相表面自催化反应，而不是电力。
一般来说，化学镀镍液比较电镀液更加敏感娇弱。
其中各项化学成份的平衡、工艺参数的可操作范围比较狭窄；对于污染物的耐受能力较差，甚至ppm级的重金属离子就可能造成镀层性能恶化或漏镀、停镀；考虑到化学镀液的寿命，比较电镀液而言，十分有限，需要给予更多的维护，尽可能延长化学镀液寿命是十分重要的。
8 化学镀镍的简单原理第一步溶液中的次磷酸根在催化表面上催化脱氢，同时氢化物离子转移到催化表面，而本身氧化成亚磷酸根。
[H 2PO 2]—+ H 2O 催化表面[HPO3] 2—+ H++ 2[H]—（吸附于催化表面）第二步吸附于催化表面上的活性氢化物与镍离子进行还原反应而沉积镍，而本身氧化成氢气。
Ni2++ 2[H]—Ni0 + H2总反应式为2H 2PO 2—+ 2H 2O + Ni2+ Ni0 + H2 + 4 H++ 2HPO32—部分次磷酸根被氢化物还原成单质磷，同时进入镀层H 2PO 2—+ [H]—（催化表面）P + H 2O + OH—上述还原反应是周期地进行的，其反应速度取决于界面上的pH值。
pH值较高时，镍离子还原容易；而pH值较低时磷还原变得容易，所以化学镀镍层中含磷量随pH值升高而降低。
除上述反应外，化学镀中还有副反应发生，即H 2PO 2—+ H 2O 催化表面H++ [H PO 3]2—+ H2Ni加入槽中的次磷酸盐最终约90%转化为亚磷酸盐, 亚磷酸镍溶解度低,当有络合剂存在,游离镍离子少时,不产生沉淀物.当有亚磷酸镍固体沉淀物存在时,将触发溶液的自分解.在化学镀中不可避免地会有微量的镍在槽壁和镀液中析出,容易导致自催化反应在均相中发生,需要用稳定剂加以控制.反应中生成的氢离子将降低镀液pH值,从而降低沉积速度,所以需加pH值缓冲剂及时调整pH值.9 化学镀镍镀液成分和工艺参数的影响（1）镍盐化学镀镍溶液中的主盐就是镍盐，如硫酸镍、氯化镍、醋酸镍等，由它们提供化学镀反应过程中所需要的镍离子。
早期曾用过氯化镍做主盐，由于氯离子的存在不仅会降低镀层的耐蚀性，还产生应力，所以目前已不再使用。
同硫酸镍相比用醋酸镍做主盐对镀层性能的有益贡献因其价格昂贵而被抵消。
其实最理想的镍离子来源应该是次磷酸镍，使用它不至于在镀液中积存大量的硫酸根，也不至于使用中加次磷酸钠而大量带入钠离子，同样因其价格因素而不能被工业化应用。
目前应用最多的就是硫酸镍，由于制造工艺稍有不同而有两种结晶水的硫酸镍。
因为硫酸镍是主盐，用量大，在镀中还要进行不断的补加，所含杂质元素会在镀液中积累，造成镀液镀速下降、寿命缩短，还会影响到镀层性能，尤其是耐蚀性。
所以在采购硫酸镍时应该力求供货方提供可靠的成分化验单，做到每个批量的质量稳定，尤其要注意对镀液有害的杂质及重金属元素的控制。
一般随镍盐浓度升高沉积速度加快，但镍盐浓度过高时，速度过快易失控，发生镀液自分解，同时镍盐含量还受络合剂、还原剂比例的制约，通常在20~35g/L范围内。
（2）还原剂用得最多的还原剂是次磷酸钠，原因在于它的价格低、镀液容易控制，而且合金镀层性能良好。
次磷酸钠在水中易于溶解，水溶液的pH值为6。
是白磷溶于NaOH中加热而得到的产物。
化学镀镍在pH=4以上，次磷酸盐都能将镍离子还原，通常沉积1g镍需消耗5.4g次磷酸钠。
含量高沉积速度快，但镀液稳定性差。
化学镀镍的沉积速度、质量及镀液稳定性又取决于Ni2+/H2PO2＿的比值，Ni2+/ [H2PO2]－=0.3~0.4时沉积速度达到最大值,即20~30g/L硫酸镍应加30~40g/L的次磷酸钠。
比值为0.25时,镀层发暗；高于0.6时, 沉积速度很低。
（3）络合剂化学镀镍溶液中除了主盐与还原剂以外，最重要的组成部分就是络合剂。
镀液性能的差异、寿命长短主要取决于络合剂的选用及其搭配关系。
络合剂的第一个作用就是防止镀液析出沉淀，增加镀液稳定性并延长使用寿命。
如果镀液中没有络合剂存在，由于镍的氢氧化物溶解度较小，在酸性镀液中可析出浅绿色絮状含水氢氧化镍沉淀。
硫酸镍溶于水后形成六水合镍离子，它有水解倾向，水解后呈酸性，这时即析出了氢氧化物沉淀。
如果六水合镍离子中有部分络合剂分子存在则，可以明显提高其抗水解能力，甚至有可能在碱性环境中以镍离子形式存在。
不过，pH值增加，六水合镍离子中的水分子会被OH取代，促使水解加剧，要完全抑制水解反应，镍离子必须全部螯合以得到抑制水解的最大稳定性。
镀液中还有较多次磷酸根离子存在，但由于次磷酸镍溶液度较大，一般不致析出沉淀。
镀液使用后期，溶液中亚磷酸根聚集，浓度增大，容易析出白色的NiHPO3 ·6H2O沉淀。
加络合剂以后溶液中游离镍离子浓度大幅度降低，可以抑制镀液后期亚磷酸镍沉淀的析出。
络合剂的第二个作用就是提高沉积速度，加络合剂后沉积速度增加的数据很多。
加入络合剂使镀液中游离镍离子浓度大幅度下降，从质量作用定律看降低反应物浓度反而提高了反应速度是不可能的，所以这个问题只能从动力学角度来解释。
简单的说法是有机添加剂吸附在工件表面后，提高了它的活性，为次磷酸根释放活性原子氢提供更多的激活能，从而增加了沉积反应速度。
络合剂在此也起了加速剂的作用。
能应用于化学镀镍中的络合剂很多，但在化学镀镍溶液中所用的络合剂则要求它们具有较大的溶解度、在溶液中存在的pH范围能与化学镀工艺要求一致，还存在一定的反应活性，另外价格因素不容忽视。
目前，常用的络合剂主要是一些脂肪族羧酸及其取代衍生物，如丁二酸、柠檬酸、乳酸、苹果酸及甘氨酸等，或用它们的盐类。
在碱浴中则用焦磷酸盐、柠檬酸盐及铵盐。
不饱和脂肪酸很少用，因不饱和烃在饱和时要吸收氢原子，降低还原剂的利用率。
而常见的一元羧酸如甲酸、乙酸等则很少使用，乙酸常用作缓冲剂，丙酸则用作加速剂。
(4)稳定剂化学镀镍溶液是一个热力学不稳定体系，由于种种原因，如局部过热、pH值提高，或受某些杂质影响不可避免的会在镀液中出现一些活性微粒——催化核心，使镀液发生激烈的自催化反应产生大量Ni—P黑色粉末，导致镀液短期内发生分解，逸出大量气泡，造成不可挽救的经济损失。
这些黑色粉沫是高效催化剂，它们具有极大的表面积与活性，加速了镀液的自发分解，几分钟内镀液将变成无色。
稳定剂的作用就在于抑制镀液的自发分解，使施镀过程在控制下有序进行。
稳定剂是一种毒化剂，即反催化剂，只需加入痕量就可以抑制镀液自发分解。
稳定剂不能使用过量，过量后轻则减低镀速，重则不再起镀。
稳定剂吸附在固体表面抑制次磷酸钠的脱氢反应，但不阻止次磷酸盐的氧化作用。
也可以说稳定剂掩蔽了催化活性中心，阻止了成核反应，但并不影响工件表面正常的化学镀镍过程。
(5)缓冲剂化学镀镍过程中由于有氢离子产生，使溶液pH值随施镀进程而逐渐降低，为了稳定镀速及保证镀层质量，化学镀镍体系必须具备缓冲能力，也就是说使之在施镀过程中pH值不至于变化太大，能维持在一定pH值范围内的正常值。
某些弱酸（或碱）与其盐组成的混合物就能抵消外来少许酸或碱以及稀释对溶液pH值变化的影响，使之在一个较小范围内波动，这种物质称为缓冲剂。
(6)加速剂为了增加化学镀的沉积速度，在化学镀镍溶液中还加入一些化学药品，它们有提高镀速的作用而被称为加速剂。
加速剂的作用机理被认为是还原剂次磷酸根中氧原子可以被一种外来的酸根取代形成配位化合物，或者说加速剂的阴离子的催化作用是由于形成了杂多酸所致。
在空间位阻作用下使H-P键能减弱，有利于次磷酸根离子脱氢，或者说增加了次磷酸的活性。
实验表明，短链饱和脂肪酸的阴离子及至少一种无机阴离子，有取代氧促进次磷酸根脱氢而加速沉积速度的作用。
化学镀镍中许多络合剂即兼有加速剂的作用。
(7)其它成分与电镀镍一样，在化学镀镍溶液中加入少许的表面活性剂，它有助于气体的逸出、降低镀层的孔隙率。
另外，由于使用的表面活性剂兼有发泡剂作用，施镀过程中在逸出大量气体搅拌情况下，镀液表面形成一层白色泡沫，它不仅可以保温、降低镀液的蒸发损失、减少酸味，还使许多悬浮的脏物夹在泡沫中而易于清除，以保持镀件和镀液的清洁。
10镀槽的设计及材料选择镀槽的材料必须由耐热、化学稳定性好、不污染镀液的材料制成。
设计制造时应该注意结构强度、热应力的影响等因素。
设计尺寸上应尽可能使镀槽装载量处于操作范围之内。
镀槽应成对使用，以做备用。
化学镀槽附近最好有硝酸储槽。
采取高位自流或泵送方式，方便镀槽清洗和钝化。
有些人认为自己的镀液稳定性好，甚至可以几个周期不倒槽，用不到硝酸槽，其实这种观不近全对，正规生产线的设计应该考虑到这一点。
下面介绍几种镀槽材料：聚丙烯PP 纯的（不含添加剂、填料、颜料）去应力的聚丙烯塑料是化学镀镍镀槽的理想材料之一。
聚丙烯的优点在于材料比较价廉易得，加工方便，且保温性能极佳。
制造时应在保护气氛下，用专用聚丙烯焊条焊接槽体以防止聚丙烯塑料氧化，特别是镀槽的棱边棱角脱焊；槽体外周应有足够强度的加强筋或钢铁外槽支撑。