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鍍那么好。由于鍍層質(zhì)量差,厚度有限,所以應用非常有限。
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,
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+反應放出氫氣:同時有磷還原析出。
⑵特點
迄今為止,化學鍍鎳的發(fā)展已有50多年的歷史。經(jīng)過半個多世紀的研究開發(fā),化學鍍鎳已進入發(fā)展成熟期,其現(xiàn)狀可概括為:技術成熟、性能穩(wěn)定、功能多樣、用途廣泛。
化學鍍鎳的技術特性及作用:
1、耐腐蝕性強: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Hv570。鍍層經(jīng)熱處理后硬度達Hv1000,工模具鍍膜后一般壽命提高3倍以上。
5、結(jié)合強度大:本技術處理后的合金層與金屬基件結(jié)合強度增大,一般在350-400Mpa條件下不起皮、不脫落、無氣泡,與鋁的結(jié)合強度可達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、工藝技術高適應性強: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)有多么復雜,本技術處理起來均能得心應手,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。
應用化學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)高磷化學鍍鎳25~75um,可提高耐腐蝕性和使用壽命?;び帽没瘜W鍍鎳的效果也同樣顯著。在苛性堿腐蝕條件下工作的閥門,應采用鍍層含磷量1%~2%的低磷化學鍍鎳。因為在苛性堿腐蝕條件下,低磷化學鍍鎳層的年腐蝕速率約為2.5um,優(yōu)于中磷或高磷化學鍍鎳層。化學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,不適于使用化學鍍鎳層。碳鋼緊固件鍍上25~50um厚的高磷化學鍍鎳層,代替不銹鋼緊固件,既克服了奧氏體不銹鋼的應力腐蝕開裂問題,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,其價格大約是化學鍍方法的兩倍。