『壹』 化學鍍鎳的應用發展
由於化學鍍鎳層具有優秀的均勻性、硬度、耐磨和耐蝕性等綜合物理化學性能,該項技術已經得到廣泛應用,幾乎難以找到一個工業不採用化學鍍鎳技術。據報道,化學鍍鎳在各個工業中應用的比例大致如下:航空航天工業:9%,汽車工業:5%,電子計算機工業:15%,食品工業:5%,機械工業:15%,核工業:2%,石油工業:10%,塑料工業:5%,電力輸送工業:3%,印刷工業:3%,泵製造業:5%,閥門製造業:17%,其他:6%。世界工業化國家的化學鍍鎳的應用經歷了80年代空前的發展,平均年凈增速率高達10%~15%;預計化學鍍鎳的應用將會持續發展,平均年凈值速率將降低至6%左右,而進入發展成熟期。在經濟蓬勃發展的東亞和東南地區,包括中國在內,化學鍍應用正在上升階段,預期仍將保持空前的高速發展。 航空航天工業為化學鍍鎳的使用大戶之一,比較突出的應用實例是:美國俄克拉荷馬航空後勤中心,自1979年以來,以及西北航空公司自1983年以來均採用化學鍍鎳技術修復飛機發動機零件。普拉特-惠特尼公司的JT8D噴氣發動機雖已經停產,可是迄今仍有上千台這種發動機在波音727和麥道DC-9飛機上使用,原因是:一種高磷,壓應力的化學鍍鎳技術用於修復JT8D六種型號的噴氣發動機的葉輪,確保了這種發動機的重新使用。在航空發動機的渦輪機或壓縮機的葉片上,通常鎳磷合金化學鍍厚為25~75um,以防止燃氣腐蝕,其疲勞強度的降低比電鍍鉻少25%。俄克拉荷馬航空後勤中心採用超厚層化學鍍鎳修復飛機零件,鍍厚達275~750um。原採用電鍍工藝時的返工率達50%,採用化學鍍鎳後合格率達90%以上,可見取得了明顯的經濟效益。飛機上的輔助發電機(APU)經化學鍍鎳後,其壽命提高3~4倍。重達8.2噸的渦輪發動機的主軸承面經化學鍍鎳100um,以防止開機和停機所引起的振動損壞。
為減輕重量,航空工業大量使用鋁合金件,經化學鍍鎳表面強化後不僅耐蝕、耐磨,而且可焊,如沖程發動機的活塞頭經化學鍍鎳後提高了使用壽命。其他還有鈦合金件、鈹合金件均採用低應力和壓應力的化學鍍鎳表面保護等措施。
鎳+鉈+硼三元合金化學鍍(NTB)被指定為普拉特-惠特尼噴氣發動機上160多種零件的表面強化工藝,以抗擦傷和微動磨損,例如:NTB化學鍍用於噴氣發動機主軸密封。美國空軍要求發動機製造商提供具有4000次戰術周期,此時磨損量達0.178mm,如此必須拆卸重修,經NTB化學鍍後主軸密封面磨損顯著降低,經4000次戰術周期後的磨損量約為0.008mm。
宇航系統廣泛使用著金屬光鏡,其基體為強度高、重量輕的鈹或鋁,經專用化學鍍鎳表面強化,這種含磷量為12.2%~12.7%的化學鍍鎳可拋光至9?,如此高的精度在需要低慣性的宇宙空間里,有著卓越的性能。
中國的化學鍍工業雖然起步較晚,但自九十年代以來經過各科研單位的不懈努力,現已擁有成熟的工藝和經驗,在中國洛陽已建成飛機零件化學鍍鎳加工流水線。 解決使用乙醇、汽油混合燃料問題是汽車工業的發展趨勢之一,使用混合燃料,除性能問題之外,還產生了燃油系統的腐蝕問題。在巴西,使用乙醇作為燃料,應用化學鍍鎳技術保護鋅壓鑄件,如汽化器免遭腐蝕已成為工藝規范。在美國,當廣泛用甲醇或甲醇和汽油混合燃料時,汽車工業勢必應用化學鍍鎳作為汽化器、燃油泵送系統的表面保護手段。
差速器行星齒輪是汽車的一個重要零件,鍍上25um厚的化學鍍鎳層以提高耐磨性,有的汽車製造廠在軸上採用聚四氟乙烯復合化學鍍鎳層工藝,這種復合鍍層既有一定的硬度,又兼有好的潤滑性能,提高了軸的使用壽命。
汽車工業利用化學鍍鎳層非常均勻的優點,在形狀復雜的零件上,如齒輪、散熱器和噴油嘴上採用化學鍍工藝保護。鍍上10um左右的化學鍍鎳層的鋁質散熱器具有良好的釺焊性。齒輪上化學鍍後尺寸誤差十分容易地保持在±0.3~0.5um。而如果採用電鍍工藝,則必須鍍後還要進行機加工才能達到合格的工差范圍。用在噴油器上的化學鍍鎳層,可以提供良好的抗燃油腐蝕和磨損性能。通常,燃油腐蝕和磨損會導致噴油孔的擴大,因此噴油量增大,使汽車發動機的馬力超出設計標准,加快發動機的損壞。化學鍍鎳層可以有效地防止噴油器的腐蝕、磨損,提高發動機的可靠性和使用壽命。 化學工業應用研究化學鍍鎳技術代替昂貴的耐蝕合金以解決腐蝕問題,以便改進化學產品的純度,保護環境,提高操作安全性和生產運輸的可靠性,從而獲得更有利的技術經濟競爭能力。
化學鍍廣泛地應用於大型反應容器的內壁保護。當初非常引人關注的應用實例是:1955年美國通用運輸公司(GATX)採用化學鍍保護槽車內壁,防止苛性鹼的腐蝕。如今,化學鍍鎳技術已經獲得長足的進步,能夠在多種化工腐蝕環境下提供可靠的保護。
應用化學鍍鎳最為量大面廣的是閥門製造業。鋼鐵製造的球閥、閘閥、旋閥、止逆閥和蝶閥等等,經高磷化學鍍鎳25~75um,可提高耐腐蝕性和使用壽命。化工用泵化學鍍鎳的效果也同樣顯著。在苛性鹼腐蝕條件下工作的閥門,應採用鍍層含磷量1%~2%的低磷化學鍍鎳。因為在苛性鹼腐蝕條件下,低磷化學鍍鎳層的年腐蝕速率約為2.5um,優於中磷或高磷化學鍍鎳層。化學鍍鎳層在強氧化性酸,如濃硝酸、濃硫酸等介質中不耐蝕。盡管在鹽酸中的腐蝕速率低於奧氏體不銹鋼,耐蝕性仍然是不夠的。因此,對於上述強酸介質,或者可能水解生成上述強酸的介質中,不適於使用化學鍍鎳層。碳鋼緊固件鍍上25~50um厚的高磷化學鍍鎳層,代替不銹鋼緊固件,既克服了奧氏體不銹鋼的應力腐蝕開裂問題,又節省了大量費用。生產低密度聚乙烯的壓力容器內壁25um,以防止鐵污染和因此所造成的聚乙烯變色。如果採用不銹鋼建造,其價格大約是化學鍍方法的兩倍。 石油和天然氣是化學鍍鎳的重要市場之一,油田採油和輸油管道設備廣泛地採用化學鍍鎳技術。典型的石油和天然氣工業腐蝕環境為井下鹽水、二氧化碳、硫化氫,溫度高達170~200℃,並伴有泥沙和其他磨粒沖蝕等等,腐蝕環境相當惡劣。低碳鋼油氣管道在如此苛刻的條件下,僅有2~3個月的壽命。經過50~100um厚的高磷化學鍍鎳層保護之後,其腐蝕速率降低到與哈氏合金相當的程度。考慮到耐蝕合金價格昂貴,從性能價格比上講,碳鋼管道採用化學鍍鎳保護的技術經濟性能最好。
泵殼、葉輪和出口管道等油氣用泵零件,根據腐蝕環境不同,經化學鍍鎳鍍厚25~75um不等,防腐蝕效果優良。抽油泵化學鍍鎳是一種理想的應用實例:在西得克薩斯油田,經化學鍍鎳保護的抽油泵,壽命長達4年以上,同樣末加保護的抽油泵的壽命不超過6個月。化學鍍鎳層耐蝕耐磨,而且由於化學鍍鎳層的高度均勻性,可以使抽油泵筒製成整體件,從而顯著地提高了抽油泵品質,降低生產成本。在油田,高磷化學鍍鎳亦廣泛地應用於油水分離裝置的加熱器表面以防腐蝕,鍍厚通常為25~75um。集油和輸油裝置的閥門、管接頭、管箍等亦採用化學鍍鎳保護。 食品加工業為應用化學鍍鎳提供了一個巨大的潛在市場;之所以稱之為潛在的市場,是因為化學鍍鎳在食品工業的廣泛應用中存在著障礙。比如在美國,FDA(美國食品和葯物管理署)對於化學鍍鎳在食品工業中的應用尚末制訂出法規標准;通常,對於化學鍍鎳層在應用於直接與食品接觸的情況,FDA採取個案處理的方式予以批准。究其原因,主要是因為經典的化學鍍液配方中含有毒的鉛、鎘等重金屬離子作為穩定劑的緣故。然而,許多現代的化學鍍鎳溶液中已經不使用重金屬離子作穩定劑了;顯然,這個障礙遲早將會被拆除。食品包裝機械中不與食品直接接觸的零件,如:軸承、輥筒、傳送帶、液壓系統和齒輪等為化學鍍鎳在食品工業中的典型應用。
在食品加工過程中,會涉及鹽水、亞硝酸鹽、檸檬酸、醋酸、天然木材的煙薰,揮發性有機酸等腐蝕介質等問題;食品加工溫度范圍為60~200,生產環境中相對濕度很高;在這樣的條件下,食品加工設備存在著金屬腐蝕、疲勞和磨損等問題。對於接觸食品的金屬表面,傳統的保護方式是電鍍硬鉻;可是,在含氯離子酸性介質中,鍍鉻層的耐蝕年並不好;然而,化學鍍鎳在均鍍能力、高耐蝕性、防粘、脫模性等方面具有明顯的優勢。揉面機上與食品接觸的零件採用的化學鍍鎳就是應用成功的實例之一;其他在食品充氣裝罐機、螺桿送料機、拌料鍋、食品模具、烤盤、乾燥箱,麵包保溫爐等食品機械上越多地採用了化學鍍鎳。 采礦工業環境條件惡劣,井下機械不可避免地接觸鹽水、礦酸,以受腐蝕和磨損的考驗。因此,采礦機械需要進行表面保護。
礦井頂板支撐系統中,常用電鍍硬鉻作為液壓支柱的防腐蝕耐磨損保護層。然而,由於硬鉻表面裂紋、多孔,使用中經常因為腐蝕嚴重以致液壓支柱被咬死而無法動作。高壓液壓缸的這種問題更加嚴重。在高壓工作下,鍍層受到拉伸,使得高內應力的硬鉻層的裂紋進一步加劇。這種情況下,採用25um厚的壓應力的高磷化學鍍鎳層做保護,當液壓支柱受高壓拉伸時,化學鍍鎳層不會產生裂紋,並能夠經受住地下煤礦環境的腐蝕與磨損。
在某些露天采礦生產中,例如采選肥料用的磷礦石,要使用高壓泵和噴射泵嘴,此時,腐蝕和沖蝕問題相當嚴重,但耐蝕耐磨的化學鍍鎳層的應用便可防止機械零件過早損壞。 化學鍍鎳技術在軍事上得到廣泛的應用,突出的例子如航空母艦上飛機彈射機罩和軌道的化學鍍鎳保護。彈射機的工作環境非常惡劣,飛機發動時的高溫氣流沖刷軌道,彈射時的巨大的作用力,海洋氣候條件的腐蝕,使得彈射系統僅能使用6~12個月。現採用的表面處理工藝是:正確前處理後的彈射機罩,在電鍍鎳後,化學鍍鎳100um,然後再電鍍鎘12.5um,並經鉻酸鈍化。這樣的復合塗覆保護層,具有很好的耐磨和抗微振磨損性能,彈射系統的使用壽命可延長至14~18年,即增加18倍。
軍用車輛的耳軸多年來一直採用化學鍍鎳層保護,防止道路泥漿和鹽水的腐蝕和磨損。
坦克的後視鏡用鋁材製成,精磨拋光後,化學鍍鎳作為耐蝕耐磨保護層。技術要求後視鏡在可見光譜范圍內具有80%的反射率,化學鍍鎳層容易達到這些光學要求。鋁質雷達波導管鍍以25um厚的化學鍍鎳層可防止陸地和海上腐蝕。化學鍍鎳層的均勻性,能滿足各種波導管的技術要求。 化學鍍鎳在電子和計算機工業中應用得最廣,幾乎涉及到每一種化學鍍鎳技術和工藝。許多新的化學鍍鎳工藝和材料正是根據電子和計算機工業發展的需要而研製開發出來的。在技術性能方面,除要求耐蝕耐磨之外,還具有可焊接、防擴散性、電性能和磁性能等要求。
有的國家已經建立法規:電子設備必須進行屏蔽以防止電磁和射頻干擾。電子設備的塑料外殼上鍍銅,然後化學鍍鎳,這樣的雙金屬結構覆層,被公認為是最有效的屏蔽方式之一。化學鍍鎳是計算機薄膜硬磁碟製造中的關鍵步驟之一。主要是在經過精細加工的5086鎂鋁表面鍍12.5um厚的鎳磷合金層,為後續的真空濺射磁記錄薄膜做預備。化學鍍鎳層含磷量為12%wt(原子百分比約20.5%)。鍍層必須是低應力且為壓應力。經250℃或300℃加熱1h,此時仍保持非磁性,即剩磁小於0.1×10-4T。鍍層必須均勻、光滑,表面上的任何缺陷和突起不得超過0.025um。因為技術要求高所以必須使用高質量高清潔度的專用化學鍍液、全自動的施鍍控制設備和高清潔度的車間環境。計算機薄膜硬磁碟化學鍍鎳是高技術化學鍍鎳的典型代表,佔有相當重要的市場份額。
化學鍍鎳技術在微電子器件製造業中應用的增長十分迅速。據報導施樂公司在超大規模集成電路多層晶元的互連和導通孔(via-hole)的充填整平化工藝中,採用了選擇性的鎳磷合金化學鍍技術;其產品均通過了抗剪切強度、抗拉強度、高低溫循環和各項電性能的試驗。實踐說明,化學鍍鎳技術的應用提高了微電子器件製造工藝的技術經濟性和產品的可靠性。 注塑機、壓鑄模等多種型模是機械、輕工行業量大面廣的產品。由於模具幾何形狀復雜,當採用電鍍方法對模具表面進行強化時,為了使各個面都能夠鍍上,必須設計安裝復雜的輔助陽極和掛具;而且,還必須要進行鍍後機械加工,才能保證尺寸精度和表面粗糙度的要求;而且,化學鍍鎳層具有較低的摩擦系數和突出的脫模性能,使其成為最為經濟有效的模具表面處理技術之一。
鑄造用模型和芯盒通常為鑄鐵或鑄鋁件,在使用過程中遭受磨料磨損,報廢很快。採用化學鍍鎳鎳表面保護之後,鑄造模型和型芯盒的質量上等級,使用壽命顯著提高。
紡織機械轉速很高,各種纖維紗線對於機械零件的磨損十分嚴重。化學鍍鎳,特別是人造多晶金剛石復合化學鍍技術,比較成功地解決了紡織機械零件的磨損問題。
印刷機上各種輥筒和部件,採用25~50um厚的化學鍍鎳層保護可防止印刷油墨和潤白液的腐蝕。化學鍍鎳層的高度均勻性可保證印刷輥筒的尺寸精度,而無須鍍後機械加工。
某些醫療器械如:外科手術鉗、牙科鑽和醫療型模等金屬製品上已採用化學鍍鎳層取代原用的電鍍鉻。
『貳』 化學鍍的技術應用
鋁或鋼材料這類非貴金屬基底可以用化學鍍鎳技術防護,並可避免用難以加工的個銹鋼來提高它們的表面性質。比較軟的、不耐磨的基底可以用化學鍍鎳賦予堅硬耐磨的表面。在許多情況下,用化學鍍鎳代替鍍硬鉻有許多優點。特別對內部鍍層和鍍復雜形狀的零件,以及硬鉻層需要鍍後機械加工的情況。一些基底使用化學鍍鎳可使之容易釺焊或改善它們的表面性質。
1.化學鍍鎳由於化學鍍鎳層具有優良的均勻性、硬度、耐磨和耐蝕等綜合物理化學性能,該項技術在國外已經得到廣泛應用。化學鍍鎳在各個工業中應用的比例大致如下:航空航天工業:9%;汽車工業:5%;電子計算機工業:15%;食品工業:5%;機械工業:15%;核工業:2%;石油化工:10%;塑料工業:5%;電力輸送:3%;印刷工業:3%;閥門製造業:17%;其他:11%。
如發電廠的發電機組凝汽器黃銅管內表層化學鍍鎳可大大地提高抗腐蝕性,延長凝汽管使用壽命;鋁合金鍍鎳,可提高鋁合金硬度及防護性能。改善鋁合金錶面性質,擴大鋁合金的應用范圍。
2.化學鍍鎳合金
(1)鎳-磷二元之合金鍍層:硬度HV550~600,導電性好,焊接性好,耐蝕,用於IC頂蓋,引線框架,模具,按鈕等;
(2)高磷鎳合金鍍層,無磁性,大量用於電子儀器,半導體電子設備防電磁干擾的屏蔽層等。
(3)鎳-硼-磷三元合金,鍍層硬度HV680,用於壓電陶瓷電極,傳動裝置,閥。
(4)鎳-B-W硬度HV800,電子模具,觸點材料等。
(5)45#鋼齒輪面刷鍍鎳磷和鎳鈷合金金屬,能顯著地提高45#鋼齒輪接觸面。
3.化學鍍銀主要用於電子部件的焊接點、印製線路板,以提高製品的耐蝕性和導電性能。還廣泛用於各種裝飾品,如裝配杯、高級旅行保溫杯、扣件等。鈹青銅在通訊行業應用廣泛,為進一步提高鈹青銅彈性的導電性,可在鈹青銅上鍍銀。
『叄』 電鍍鎳和化學鍍鎳的區別
一、作用不同
1、電鍍鎳主要用作防護裝飾性鍍層。
2、化學鍍鎳層的性能有如下作用
(1)利用次磷酸鈉作為還原劑的化學鍍鎳過程得到的是Ni-P合金,控制鍍層中的磷含量可以得到Ni-P非晶態結構鍍層。鍍層緻密、孔隙率低、耐腐蝕性能均優於電鍍鎳。
(2)化學鍍鎳層的鍍態硬度為450~600HV,經過合理的熱處理後,可以達到1000-1100HV,在某些情況下,甚至可以代替硬鉻使用。
(3)根據鍍層中的含磷量,可以控制鍍層為磁性或非磁性。
(4)鍍層的磨擦系數低,可以達到無油潤滑的狀態,潤滑性與抗金屬磨損性方面也優於電鍍。
(5)低磷鍍層具有良好的可焊性。
二、原理不同
1、電鍍鎳借電化學作用,是在黑色金屬或有色金屬製件表面上沉積一層鎳的方法。
2、化學鍍鎳原理為在催化劑Fe的催化作用下,溶液中的次磷酸根在催化表面催化脫氫,形成活性氫化物,並被氧化成亞磷酸根;活性氫化物與溶液中的鎳離子進行還原反應而沉積鎳,其本身氧化成氫氣。
三、用途不同
1、電鍍鎳可用作表面鍍層,但主要用於鍍鉻打底,防止腐蝕,增加耐磨性、光澤和美觀。廣泛應用於機器、儀器、儀表、醫療器械、家庭用具等製造工業。將製件作陰極,純鎳板陽級,掛入以硫酸鎳、氯化鈉和硼酸所配成的電解液中,進行電鍍。
2、由於化學鍍鎳層具有優秀的均勻性、硬度、耐磨和耐蝕性等綜合物理化學性能,該項技術已經得到廣泛應用,幾乎難以找到一個工業不採用化學鍍鎳技術。
據報道,化學鍍鎳在各個工業中應用的比例大致如下:航空航天工業:9%,汽車工業:5%,電子計算機工業:15%,食品工業:5%,機械工業:15%,核工業:2%,石油工業:10%,塑料工業:5%,電力輸送工業:3%,印刷工業:3%,泵製造業:5%,閥門製造業:17%,其他:6%。
『肆』 化學鍍鎳的特點是什麼
化學鍍鎳的特點
迄今為止,化學鍍鎳的發展已有50多年的歷史。經過半個多世紀的研究開發,化學鍍鎳已進入發展成熟期,其目前的現狀可概括為:技術成熟、性能穩定、功能多樣、用途廣泛。
用化學鍍鎳沉積的鍍層,有一些不同於電沉積層的特性。
①以次磷酸鈉為還原劑時,由於有磷析出,發生磷與鎳的共沉積,所以化學鍍鎳層是磷呈彌散態的鎳磷合金鍍層,鍍層中磷的質量分數為1%~l5%,控制磷含量得到的鎳磷鍍層緻密、無孔,耐蝕性遠優於電鍍鎳。以硼氫化物或氨基硼烷為還原劑時,化學鍍鎳層是鎳硼合金鍍層,硼的含量為1%~7%。只有以肼作還原劑得到的鍍層才是純鎳層,含鎳量可達到99.5%以上。
②硬度高、耐磨性良好。電鍍鎳層的硬度僅為l60~180HV,而化學鍍鎳層的硬度一般為400~700HV,經適當熱處理後還可進一步提高到接近甚至超過鉻鍍層的硬度,故耐磨性良好,更難得的是化學鍍鎳層兼備了良好的耐蝕與耐磨性能。
③化學穩定性高、鍍層結合力好。在大氣中以及在其他介質中,化學鍍鎳層的化學穩定性高於電鍍鎳層的化學穩定性。與通常的鋼鐵、銅等基體的結合良好,結合力不低於電鍍鎳層和基體的結合力。
④由於化學鍍鎳層含磷(硼)量的不同及鍍後熱處理工藝的不同,鍍鎳層的物理化學特性,如硬度、抗蝕性能、耐磨性能、電磁性能等具有豐富多彩的變化,是其他鍍種少有的。所以,化學鍍鎳的工業應用及工藝設計具有多樣性和專用性的特點。
『伍』 鍍鎳有什麼用
鍍鎳層主要作為銅層和金層之間的阻隔層,防止金銅互相擴散,影響板子的可焊性和使用壽命,同時又鎳層打底也極大增加了金層的機械強度。鍍鎳是通過電解或化學方法在金屬或某些非金屬上鍍上一層鎳的方法。
通過電解或化學方法在金屬或某些非金屬上鍍上一層鎳的方法,稱為鍍鎳。鍍鎳分電鍍鎳和化學鍍鎳。電鍍鎳是在由鎳鹽(稱主鹽)、導電鹽、pH緩沖劑、潤濕劑組成的電解液中,陽極用金屬鎳,陰極為鍍件,通以直流電,在陰極(鍍件)上沉積上一層均勻、緻密的鎳鍍層。
從加有光亮劑的鍍液中獲得的是亮鎳,而在沒有加入光亮劑的電解液中獲得的是暗鎳。化學鍍鎳又稱為無電解鍍鎳,也可以稱為自催化電鍍鎳,是指在一定條件下水溶液中的鎳離子被還原劑還原,並且沉澱到固態基體表面上的過程。
電鍍鎳的特點、性能、用途:
1、 電鍍鎳層在空氣中的穩定性很高,由於金屬鎳具有很強的鈍化能力,在表面能迅速生成一層極薄的鈍化膜,能抵抗大氣、鹼和某些酸的腐蝕。
2、電鍍鎳結晶極其細小,並且具有優良的拋光性能。經拋光的鎳鍍層可得到鏡面般的光澤外表,同時在大氣中可長期保持其光澤。所以,電鍍層常用於裝飾。
3、 鎳鍍層的硬度比較高,可以提高製品表面的耐磨性,在印刷工業中常用鍍鎳層來提高鉛表面的硬度。由於金屬鎳具有較高的化學穩定性,有些化工設備也常用較厚的鎳鍍層,以防止被介質腐蝕。
鍍鎳層還廣泛的應用在功能性方面,如修復被磨損、被腐蝕的零件,採用刷鍍技術進行局部電鍍。採用電鑄工藝,用來製造印刷行業的電鑄版、唱片模以及其它模具。厚的鍍鎳層具有良好的耐磨性,可作為耐磨鍍層。
尤其是近幾年來發展了復合電鍍,可沉積出夾有耐磨微粒的復合鎳鍍層,其硬度和耐磨性比鍍鎳層更高。若以石墨或氟化石墨作為分散微粒,則獲得的鎳-石墨或鎳-氟化石墨復合鍍層就具有很好的自潤滑性,可用作為潤滑鍍層。黑鎳鍍層作為光學儀器的鍍覆或裝飾鍍覆層亦都有著廣泛的應用。
4、 鍍鎳的應用面很廣,可作為防護裝飾性鍍層,在鋼鐵、鋅壓鑄件、鋁合金及銅合金錶面上,保護基體材料不受腐蝕或起光亮裝飾作用;也常作為其他鍍層的中間鍍層,在其上再鍍一薄層鉻,或鍍一層仿金層,其抗蝕性更好,外觀更美。
在功能性應用方面,在特殊行業的零件上鍍鎳約1~3mm厚,可達到修復目的。特別是在連續鑄造結晶器、電子元件表面的模具、合金的壓鑄模具、形狀復雜的宇航發動機部件和微型電子元件的製造等方應用越來越廣泛。
5、 在電鍍中,由於電鍍鎳具有很多優異性能,其加工量僅次於電鍍鋅而居第二位,其消耗量佔到鎳總產量的10%左右。
『陸』 鍍鎳都有哪些特點
鍍鎳特點:
(一)電鍍鎳的特點、性能、用途:
1、電鍍鎳層在空氣中的穩定性很高,由於金屬鎳具有很強的鈍化能力,在表面能迅速生成一層極薄的鈍化膜,能抵抗大氣、鹼和某些酸的腐蝕。
2、電鍍鎳結晶極其細小,並且具有優良的拋光性能。經拋光的鎳鍍層可得到鏡面般的光澤外表,同時在大氣中可長期保持其光澤。所以,電鍍層常用於裝飾。
3、鎳鍍層的硬度比較高,可以提高製品表面的耐磨性,在印刷工業中常用鍍鎳層來提高鉛表面的硬度。
由於金屬鎳具有較高的化學穩定性,有些化工設備也常用較厚的鎳鍍層,以防止被介質腐蝕。鍍鎳層還廣泛的應用在功能性方面,如修復被磨損、被腐蝕的零件,採用刷鍍技術進行局部電鍍。採用電鑄工藝,用來製造印刷行業的電鑄版、唱片模以及其它模具。厚的鍍鎳層具有良好的耐磨性,可作為耐磨鍍層。尤其是近幾年來發展了復合電鍍,可沉積出夾有耐磨微粒的復合鎳鍍層,其硬度和耐磨性比鍍鎳層更高。若以石墨或氟化石墨作為分散微粒,則獲得的鎳-石墨或鎳-氟化石墨復合鍍層就具有很好的自潤滑性,可用作為潤滑鍍層。黑鎳鍍層作為光學儀器的鍍覆或裝飾鍍覆層亦都有著廣泛的應用。
4、鍍鎳的應用面很廣,可作為防護裝飾性鍍層,在鋼鐵、鋅壓鑄件、鋁合金及銅合金錶面上,保護基體材料不受腐蝕或起光亮裝飾作用;也常作為其他鍍層的中間鍍層,在其上再鍍一薄層鉻,或鍍一層仿金層,其抗蝕性更好,外觀更美。在功能性應用方面,在特殊行業的零件上鍍鎳約1~3mm厚,可達到修復目的。特別是在連續鑄造結晶器、電子元件表面的模具、合金的壓鑄模具、形狀復雜的宇航發動機部件和微型電子元件的製造等方應用越來越廣泛。
5、在電鍍中,由於電鍍鎳具有很多優異性能,其加工量僅次於電鍍鋅而居第二位,其消耗量佔到鎳總產量的10%左右。
(二)化學鍍鎳的特點、性能、用途:
1、厚度均勻性厚度均勻和均鍍能力好是化學鍍鎳的一大特點,也是應用廣泛的原因之一,化學鍍鎳避免了電鍍層由於電流分布不均勻而帶來的厚度不均勻。化學鍍時,只要零件表面和鍍液接觸,鍍液中消耗的成份能及時得到補充,鍍件部位的鍍層厚度都基本相同,即使凹槽、縫隙、盲孔也是如此。
2、鍍件不會滲氫,沒有氫脆,化學鍍鎳後不需要除氫。
3、很多材料和零部件的功能如耐蝕、抗高溫氧化性等比電鍍鎳好。
4、可沉積在各種材料的表面上,例如:鋼鎳基合金、鋅基合金、鋁合金、玻璃、陶瓷、塑料、半導體等材料的表面上,從而為提高這些材料的性能創造了條件。
5、不需要一般電鍍所需的直流電機或控制設備。
6、熱處理溫度低,只要在400℃以下經不同保溫時間後,可得到不同的耐蝕性和耐磨性,因此,特別適用於形狀復雜,表面要求耐磨和耐蝕的零部件的功能性鍍層等。
『柒』 PCB干貨化學鍍鎳層與電鍍層相比有哪些優點分別是什麼
總的說來,化學鍍鎳好些,但是化學鍍鎳由於生產率較低(電鍍比較快),葯液價格較高等因素,成本遠遠高於電鍍鎳。
化學鍍鎳層的主要成份為P1%—14%+Ni86%—99%;密度為7.9-8.5g/cm3。電鍍鎳層的主要成份為99%以上的鎳,鍍層密度8.9g/cm3。鍍層均勻程度的不同:
化學鍍鎳因只靠自身的催化性能而還原沉積,只要保證化學鍍浴的PH值,溫度等相對均勻就可得到仿形性極佳的鍍層;電鍍是通直流電的還原沉積,因此不可避免地受到電力分布的影響,存在尖端放電效應而造成鍍層的非均勻性。
深鍍能力:
電鍍因受到電力線分布的限制及工件金屬對外電源的屏蔽作用而限制了電鍍的深鍍能力;化學鍍因僅靠自身的催化氧化還原反應而沉積得到的鍍層,因此只要保證鍍液能夠與工件表面良好潤濕及生成氣體能夠及時排出,鍍層可無限制地在工件表面仿形復制。
耐腐蝕性能:
化學鍍鎳因擁有較低的孔隙率及鍍層表面的易鈍化性而使得化學鍍層擁有較高的耐腐蝕性能。同時化學鍍鎳層的耐候性也明顯優於電鍍鎳層。
硬度:
化學鍍鎳層在一定溫度下,其組織金相可以從迷散的Ni—P狀態轉變為Ni3p晶相狀態而擁有較高的硬度,電鍍鎳層的熱處理前後硬度幾乎沒有變化。
釺焊性能:
化學鍍鎳層特別是低磷化學鍍鎳層擁有良好的釺焊性能,但電鍍鎳層就沒有這一性能。
『捌』 化學鍍鎳的原理
在催化劑Fe的催化作用下,溶液中的次磷酸根在催化表面催化脫氫,形成活性氫化物,並被氧化成亞磷酸根;活性氫化物與溶液中的鎳離子進行還原反應而沉積鎳,其本身氧化成氫氣。即:
2H2PO2-+2H2O+Ni2+→Ni0+H2↑+4H++2HPO32-。
與此同時,溶液中的部分次磷酸根被氫化物還原成單質磷進入鍍層。即:
H2PO2-+[H+](催化表面)→P+H2O+OH-,所形成的化學鍍層是NiP合金,呈非晶態簿片結構。 不用外來電流,借氧化還原作用在金屬製件的表面上沉積一層鎳的方法。用於提高抗蝕性和耐磨性,增加光澤和美觀。適合於管狀或外形復雜的小零件的光亮鍍鎳,不必再經拋光。一般將被鍍製件浸入以硫酸鎳、次磷酸二氫鈉、乙酸鈉和硼酸所配成的混合溶液內,在一定酸度和溫度下發生變化,溶液中的鎳離子被次磷酸二氫鈉還原為原子而沉積於製件表面上,形成細致光亮的鎳鍍層。鋼鐵製件可直接鍍鎳。錫、銅和銅合金製件要先用鋁片接觸於其表面上1-3分鍾,以加速化學鍍鎳。
化學鍍就是在不通電的情況下,利用氧化還原反應在具有催化表面的鍍件上,獲得金屬合金的方法。它是新近發展起來的一門新技術。 化學鍍鎳的歷史與電鍍相比,比較短暫,在國外其真正應用到工業僅僅是70年代末80年代初的事。 1844年,A.Wurtz發現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。化學鍍鎳技術的真正發現並使它應用至今是在1944年,美國國家標准局的A.Brenner和G.Riddell的發現,弄清楚了形成塗層的催化特性,發現了沉積非粉末狀鎳的方法,使化學鍍鎳技術工業應用有了可能性。但那時的化學鍍鎳溶液極不穩定,因此嚴格意義上講沒有實際價值。化學鍍鎳工藝的應用比實驗室研究成果晚了近十年。第二次世界大戰以後,美國通用運輸公司對這種工藝發生了興趣,他們想在運輸燒鹼筒的內表面鍍鎳,而普通的電鍍方法無法實現,五年後他們研究了發展了化學鍍鎳磷合金的技術、公布了許多專利。1955年造成了他們的第一條試驗生產線,並製成了商業性有用的化學鍍鎳溶液,這種化學鍍鎳溶液的商業名稱為「Kanigen」。在國外,特別是美國、日本、德國化學鍍鎳已經成為十分成熟的高新技術,在各個工業部門得到了廣泛的應用。
中國的化學鍍鎳工業化生產起步較晚,但近幾年的發展十分迅速,不僅有大量的論文發表,還舉行了全國性的化學鍍會議,據第五屆化學鍍年會發表文章的統計就已經有300多家廠家,但這一數字在當時應是極為保守的。據推測國內每年的化學鍍鎳市場總規模應在300億元左右,並且以每年10%~15%的速度發展。