不用外來電流,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,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,形成細致光亮的鎳鍍層。鋼鐵制件可直接鍍鎳。
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(yè)僅僅是70年代末80年代初的事。 1844年,A.Wurtz發(fā)現(xiàn)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?;瘜W鍍鎳技術的真正發(fā)現(xiàn)并使它應用至今是在1944年,美國國家標準局的A.Brenner和G.Riddell的發(fā)現(xiàn),弄清楚了形成涂層的催化特性,發(fā)現(xiàn)了沉積非粉末狀鎳的方法,使化學鍍鎳技術工業(yè)應用有了可能性。但那時的化學鍍鎳溶液極不穩(wěn)定,因此嚴格意義上講沒有實際價值?;瘜W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(zhàn)以后,美國通用運輸公司對這種工藝發(fā)生了興趣,他們想在運輸燒堿筒的內表面鍍鎳,而普通的電鍍方法無法實現(xiàn),五年后他們研究了發(fā)展了化學鍍鎳磷合金的技術、公布了許多專利。1955年造成了他們的條試驗生產線,并制成了商業(yè)性有用的化學鍍鎳溶液,這種化學鍍鎳溶液的商業(yè)名稱為“Kanigen”。在國外,特別是美國、日本、德國化學鍍鎳已經(jīng)成為十分成熟的高新技術,在各個工業(yè)部門得到了廣泛的應用。
化學鍍鎳廢液中,若不存在絡合劑或絡合劑的量較少時,可直接采用氫氧化鈉(濃度為6mol/L)調節(jié)pH值,
根據(jù)廢液中鎳離子的濃度,加入適量的NaOH,使鎳離子沉淀為Ni(OH)2除去。對于有絡和劑廢液的除鎳,首先利用CaO調節(jié)廢液的pH值在8左右,除去大部分的有機酸絡合劑,然后在廢液中加入CaO或NaOH,調至廢液的pH值為11~12,使廢液中的大部分鎳離子和其他重金屬離子發(fā)生沉淀反應,再加入適量的高分子絮凝劑,加速不溶物的沉降,在沉降過程中,加入適宜和適量的氧化劑(高錳酸鉀、雙氧水或氯氣等),以除去廢液中的次、亞磷酸鹽,有利于鎳離子的沉淀并降低廢水的化學耗氧量(COD)。
傳統(tǒng)上,化學鍍作為一種表面處理方法應歸屬于電鍍,是電鍍的一個鍍種。但化學鍍不同于電鍍,主要是因為化學鍍不需要外加電源,而且操作方法與不同于電鍍,其特點如下:
⑴鍍層厚度均勻,化學鍍液的分散程度接近。化學鍍本身是一個自催化的氧化還原過程,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復制,達到仿形的程度,不會像電鍍一樣,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化學鍍不僅可以在金屬表面施鍍,通過特殊的活化、敏化處理,也可以在非金屬表面上進行。
⑶化學鍍設備簡單,不需要電源及陽極,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化學鍍的結合力、防腐性能都優(yōu)于電鍍。某些化學鍍層還有特殊的物理化學性能。
⑸硬度高,耐磨性好,化學鍍鎳層熱處理后硬度達Hv1100,工模具鍍鎳后一般壽命提高3倍以上。
⑹耐腐蝕強,化學鍍鎳層在酸、堿、鹽、氨和海水等介質中都具有很好的耐腐蝕性,其耐腐蝕性勝于不銹鋼。