化學(xué)鍍又稱(chēng)為無(wú)電解鍍(Electroless plating),也可以稱(chēng)為自催化電鍍(Autocatalytic plating)[1]。具體過(guò)程是指:在一定條件下,水溶液中的金屬離子被還原劑還原,并且沉淀到固態(tài)基體表面上的過(guò)程。ASTM B374(ASTM,美國(guó)材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì))中定義為Autocatalytic plating is “deposition of a metallic coating by a controlled chemical reduction that is catalyzed by the metal or alloy being deposited”。這一過(guò)程與置換鍍不同,其鍍層是可以不斷增厚的[2],且施鍍金屬本身也具有催化能力。
不用外來(lái)電流,借氧化還原作用在金屬制件的表面上沉積一層鎳的方法。用于提高抗蝕性和耐磨性,增加光澤和美觀。適合于管狀或外形復(fù)雜的小零件的光亮鍍鎳,不必再經(jīng)拋光。一般將被鍍制件浸入以硫酸鎳、次磷酸二氫鈉、乙酸鈉和硼酸所配成的混合溶液內(nèi),在一定酸度和溫度下發(fā)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于制件表面上,形成細(xì)致光亮的鎳鍍層。鋼鐵制件可直接鍍鎳。
接觸鍍
接觸鍍: ;將欲鍍的金屬與另一種金屬或另一塊相同金屬接觸,并沉浸在沉積金屬的鹽溶液中的沉積法。 ;當(dāng)欲鍍的導(dǎo)電基底表面與比溶液中待沉積的金屬更為活潑的金屬接觸時(shí),便構(gòu)成接觸沉積。在基底和接觸金屬之間形成了原電池對(duì),其中接觸金屬是陽(yáng)極,發(fā)生溶解,而欲鍍基底起陰極的作用,金屬便沉積到它的上面。此法與電沉積反應(yīng)相同,所不同的是電流來(lái)自化學(xué)反應(yīng),而不是由外電源提供。此法幾乎沒(méi)有實(shí)用意義,但是,它對(duì)在無(wú)催化活性基底上引發(fā)化學(xué)沉積,起到“反應(yīng)起動(dòng)劑”的作用上,具有重要意義。
傳統(tǒng)上,化學(xué)鍍作為一種表面處理方法應(yīng)歸屬于電鍍,是電鍍的一個(gè)鍍種。但化學(xué)鍍不同于電鍍,主要是因?yàn)榛瘜W(xué)鍍不需要外加電源,而且操作方法與不同于電鍍,其特點(diǎn)如下:
⑴鍍層厚度均勻,化學(xué)鍍液的分散程度接近。化學(xué)鍍本身是一個(gè)自催化的氧化還原過(guò)程,只要催化基體與溶液接觸到就可以施鍍,幾乎是基體形狀的一個(gè)復(fù)制,達(dá)到仿形的程度,不會(huì)像電鍍一樣,出現(xiàn)由于電力線分布不均勻而引起的鍍層厚度不均的現(xiàn)象。
⑵化學(xué)鍍不僅可以在金屬表面施鍍,通過(guò)特殊的活化、敏化處理,也可以在非金屬表面上進(jìn)行。
⑶化學(xué)鍍?cè)O(shè)備簡(jiǎn)單,不需要電源及陽(yáng)極,只要在溫度、pH值工藝參數(shù)合理的條件下,把待鍍零件浸入在鍍液中即可。
⑷化學(xué)鍍的結(jié)合力、防腐性能都優(yōu)于電鍍。某些化學(xué)鍍層還有特殊的物理化學(xué)性能。
⑸硬度高,耐磨性好,化學(xué)鍍鎳層熱處理后硬度達(dá)Hv1100,工模具鍍鎳后一般壽命提高3倍以上。
⑹耐腐蝕強(qiáng),化學(xué)鍍鎳層在酸、堿、鹽、氨和海水等介質(zhì)中都具有很好的耐腐蝕性,其耐腐蝕性勝于不銹鋼。