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。
有機(jī)酸
為提高鍍層的質(zhì)量、鍍液的穩(wěn)定性及金屬鎳的沉積速度,化學(xué)鍍鎳液中都添加各種絡(luò)合劑。若廢液中含有蘋(píng)果酸、酒石酸和檸檬酸等絡(luò)合劑時(shí),可使用CaO調(diào)節(jié)廢液的pH值,使這些有機(jī)酸生成相應(yīng)的鈣鹽沉淀除去,由于蘋(píng)果酸鈣的溶解度比較大,除了采用鈣鹽法以外,還要利用進(jìn)一步提高pH值的方法,使廢液的沉淀量增加,促使蘋(píng)果酸根生成鈣鹽沉淀物除去;而酒石酸鈣的溶解度較小,在pH值為8左右時(shí),將有95%的酒石酸根被除去;和酒石酸鈣一樣,檸檬酸鈣的溶解度也很小,在pH值8左右時(shí),將有98%的檸檬酸根被除去。
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(shí),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(wú)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(shí),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(guò)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(jì)具有多樣性和專用性的特點(diǎn)。
化學(xué)鍍鎳技術(shù)在軍事上得到廣泛的應(yīng)用,突出的例子如航空母艦上飛機(jī)彈射機(jī)罩和軌道的化學(xué)鍍鎳保護(hù)。彈射機(jī)的工作環(huán)境非常惡劣,飛機(jī)發(fā)動(dòng)時(shí)的高溫氣流沖刷軌道,彈射時(shí)的巨大的作用力,海洋氣候條件的腐蝕,使得彈射系統(tǒng)僅能使用6~12個(gè)月?,F(xiàn)采用的表面處理工藝是:正確前處理后的彈射機(jī)罩,在電鍍鎳后,化學(xué)鍍鎳100um,然后再電鍍鎘12.5um,并經(jīng)鉻酸鈍化。這樣的復(fù)合涂覆保護(hù)層,具有很好的耐磨和抗微振磨損性能,彈射系統(tǒng)的使用壽命可延長(zhǎng)至14~18年,即增加18倍。