化学稳定性高、镀层结合力好。在大气中以及在其他介质中,化学镀镍层的化学稳定性高于电镀镍层的化学稳定性。与通常的钢铁、铜等基体的结合良好,结合力不低于电镀镍层和基体的结合力。
由于化学镀镍层含磷(硼)量的不同及镀后热处理工艺的不同,镀镍层的物理化学特性,如硬度、抗蚀性能、耐磨性能、电磁性能等具有丰富多彩的变化,是其他镀种少有的。所以,化学镀镍的工业应用及工艺设计具有多样性和专用性的特点。
2.3 化学镀镍机理的物理特点
传统上,化学镀作为一种表面处理方法应归属于电镀,是电镀的一个镀种。但化学镀不同于电镀,主要是因为化学镀不需要外加电源,而且操作方法与不同于电镀,其特点如下:
镀层厚度均匀,化学镀液的分散程度接近100%。化学镀本身是一个自催化的氧化还原过程,只要催化基体与溶液接触到就可以施镀,几乎是基体形状的一个复制,达到仿形的程度,不会像电镀一样,出现由于电力线分布不均匀而引起的镀层厚度不均的现象。
化学镀不仅可以在金属表面施镀,通过特殊的活化、敏化处理,也可以在非金属表面上进行。
化学镀设备简单,不需要电源及阳极,只要在温度、pH值工艺参数合理的条件下,把待镀零件浸入在镀液中即可。
化学镀的结合力、防腐性能都优于电镀。某些化学镀层还有特殊的物理化学性能。
硬度高,耐磨性好,化学镀镍层热处理后硬度达Hv1100,工模具镀镍后一般寿命提高3倍以上。
耐腐蚀强,化学镀镍层在酸、碱、盐、氨和海水等介质中都具有很好的耐腐蚀性,其耐腐蚀性胜于不锈钢。
利用次亚磷酸钠作为还原剂的化学镀镍过程得到的是Ni-P合金,控制镀层中的磷含量可以得到Ni-P非晶态结构镀层。镀层致密、孔隙率低、耐腐蚀性能均优于电镀镍。
化学镀镍层的镀态硬度为450~600HV,经过合理的热处理后,可以达到1000-1100HV,在某些情况下,甚至可以代替硬铬使用[34]。
根据镀层中的含磷量,可以控制镀层为磁性或非磁性。
镀层的磨擦系数低,可以达到无油润滑的状态,润滑性与抗金属磨损性方面也优于电镀。
低磷镀层具有良好的可焊性。
2.4 化学镀镍的技术特性和作用
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。
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。
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。
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Hv570。镀层经热处理后硬度达Hv1000,工模具镀膜后一般寿命提高3倍以上。
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。
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[35]。 中温化学镀Ni-P合金工艺研究+文献综述(9):http://www.751com.cn/huaxue/lunwen_2287.html