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,并被氧化成亞磷酸根;活性氫化物與溶液中的鎳離子進行還原反應(yīng)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(zhì)磷進入鍍層。即:

H2PO2-+[H+](催化表面)→P+H2O+OH-,所形成的化學(xué)鍍層是NiP合金,呈非晶態(tài)簿片結(jié)構(gòu)。

氫化物理論

氫化物理論認為，次磷酸鈉分解不是放出原子態(tài)氫，而是放出還原能力更強的氫化物離子（氫的負離子H一），鎳離子被氫的負離子所還原。

在酸性鍍液中，H2PO2-在催化表面上與水反應(yīng)，

在堿性鍍液中，則為

鎳離子被氫負離子所還原，即氫負離子H一同時可與H20或H+反應(yīng)放出氫氣：同時有磷還原析出。

⑵特點

迄今為止，化學(xué)鍍鎳的發(fā)展已有50多年的歷史。經(jīng)過半個多世紀的研究開發(fā)，化學(xué)鍍鎳已進入發(fā)展成熟期，其現(xiàn)狀可概括為：技術(shù)成熟、性能穩(wěn)定、功能多樣、用途廣泛。

應(yīng)用化學(xué)鍍鎳為量大面廣的是閥門制造業(yè)。鋼鐵制造的球閥、閘閥、旋閥、止逆閥和蝶閥等等，經(jīng)高磷化學(xué)鍍鎳25～75um，可提高耐腐蝕性和使用壽命?；び帽没瘜W(xué)鍍鎳的效果也同樣顯著。在苛性堿腐蝕條件下工作的閥門，應(yīng)采用鍍層含磷量1%～2%的低磷化學(xué)鍍鎳。因為在苛性堿腐蝕條件下，低磷化學(xué)鍍鎳層的年腐蝕速率約為2.5um，優(yōu)于中磷或高磷化學(xué)鍍鎳層?；瘜W(xué)鍍鎳層在強氧化性酸，如濃硝酸、濃硫酸等介質(zhì)中不耐蝕。盡管在鹽酸中的腐蝕速率低于奧氏體不銹鋼，耐蝕性仍然是不夠的。因此，對于上述強酸介質(zhì)，或者可能水解生成上述強酸的介質(zhì)中，不適于使用化學(xué)鍍鎳層。碳鋼緊固件鍍上25～50um厚的高磷化學(xué)鍍鎳層，代替不銹鋼緊固件，既克服了奧氏體不銹鋼的應(yīng)力腐蝕開裂問題，又節(jié)省了大量費用。生產(chǎn)低密度聚乙烯的壓力容器內(nèi)壁25um，以防止鐵污染和因此所造成的聚乙烯變色。如果采用不銹鋼建造，其價格大約是化學(xué)鍍方法的兩倍。

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彈射機罩和軌道的化學(xué)鍍鎳保護。彈射機的工作環(huán)境非常惡劣，飛機發(fā)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(tǒng)僅能使用6～12個月?，F(xiàn)采用的表面處理工藝是：正確前處理后的彈射機罩，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)的使用壽命可延長至14～18年，即增加18倍。