置換鍍
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,種金屬的表面上發(fā)生局部溶解,同時在其表面自發(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。 ;使用廣泛的基底金屬(Me1)是銅、鐵和鎳,而用得多的鍍層金屬(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。但它的實際應(yīng)用是有限的,因為基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。
真化學(xué)鍍
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。
化學(xué)鍍鎳的分類:
⒈按鍍液的PH值分類:有酸性、中性和堿性三類。
⒉按沉積溫度分類:有低溫、中溫、高溫三類。
⒊按合金成分分類:有低磷、中磷和高磷三類。
⒋按所用還原劑分類:有Ni-P、Ni-B等。
用化學(xué)鍍鎳沉積的鍍層,有一些不同于電沉積層的特性。
①以次磷酸鈉為還原劑時,由于有磷析出,發(fā)生磷與鎳的共沉積,所以化學(xué)鍍鎳層是磷呈彌散態(tài)的鎳磷合金鍍層,鍍層中磷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%~l5%,控制磷含量得到的鎳磷鍍層致密、無孔,耐蝕性遠(yuǎn)優(yōu)于電鍍鎳。以硼氫化物或氨基硼烷為還原劑時,化學(xué)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(dá)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(xué)鍍鎳層的硬度一般為400~700HV,經(jīng)適當(dāng)熱處理后還可進(jìn)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(xué)鍍鎳層兼?zhèn)淞肆己玫哪臀g與耐磨性能。
③化學(xué)穩(wěn)定性高、鍍層結(jié)合力好。在大氣中以及在其他介質(zhì)中,化學(xué)鍍鎳層的化學(xué)穩(wěn)定性高于電鍍鎳層的化學(xué)穩(wěn)定性。與通常的鋼鐵、銅等基體的結(jié)合良好,結(jié)合力不低于電鍍鎳層和基體的結(jié)合力。
④由于化學(xué)鍍鎳層含磷(硼)量的不同及鍍后熱處理工藝的不同,鍍鎳層的物理化學(xué)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(xué)鍍鎳的工業(yè)應(yīng)用及工藝設(shè)計具有多樣性和專用性的特點。
化學(xué)鍍鎳的技術(shù)特性及作用:
1、耐腐蝕性強(qiáng):該工藝處理后的金屬表面為非晶態(tài)鍍層,抗腐蝕性特別優(yōu)良,經(jīng)硫酸、鹽酸、燒堿、鹽水同比試驗,其腐蝕速率低于1cr18Ni9Ti不銹鋼。
2、耐磨性好:由于催化處理后的表面為非晶態(tài),即處于基本平面狀態(tài),有自潤滑性。因此,摩擦系數(shù)小,非粘著性好,耐磨性能高,在潤滑情況下,可替代硬鉻使用。
3、光澤度高:催化后的鍍件表面光澤度為LZ或▽8-10可與不銹鋼制品媲美,呈白亮不銹鋼顏色。工件鍍膜后,表面光潔度不受影響,無需再加工和拋光。
4、表面硬度高:經(jīng)本技術(shù)處理后,金屬表面硬度可提高一倍以上,在鋼鐵及銅表面可達(dá)Hv570。鍍層經(jīng)熱處理后硬度達(dá)Hv1000,工模具鍍膜后一般壽命提高3倍以上。
5、結(jié)合強(qiáng)度大:本技術(shù)處理后的合金層與金屬基件結(jié)合強(qiáng)度增大,一般在350-400Mpa條件下不起皮、不脫落、無氣泡,與鋁的結(jié)合強(qiáng)度可達(dá)102-241Mpa。
6、仿型性好:在尖角或邊緣突出部分,沒有過份明顯的增厚,即有很好的仿型性,鍍后不需磨削加工,沉積層的厚度和成份均勻。
7、工藝技術(shù)高適應(yīng)性強(qiáng):在盲孔、深孔、管件、拐角、縫隙的內(nèi)表面可得到均勻鍍層,所以無論您的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)有多么復(fù)雜,本技術(shù)處理起來均能得心應(yīng)手,絕無漏鍍之處。8、低電阻,可焊性好。
9、耐高溫:該催化合金層熔點為850-890度。