化学镀镍的历史与电镀相比比较短暂,国外真正在工业中广泛应用仅仅是七十年代末八十年代初的事.从美国的A.Brenner和G.Riddell两位科学家的发现至今已有五十年的历史.. 化学镀镍,又称无电解镀镍.它是以溶液形式进行化学反应,使金属沉积于零件表面上,镀层为非晶态镍磷合金,甚有超级防腐,金属玻璃之称.在大多数介质中,其耐腐蚀性能远优于不锈钢,因而在发达国家各工业部门都得到了极其广泛的应用.在我国大规模应用该技术仅仅处于刚起步阶段. 中国电镀协会学术委员会副主任胡信国教授,从航天工业上的应用开始,致力于该技术实际应用的研究测绘通报,使我国化学镀镍应用技术得到了突破性进展,他的高稳定快速化学镀镍新工艺HERCEN-92,HKBEN-93已正式通过国家级鉴定,结论为:”国内领先,并且达到了国际先进水平,为我国化学镀镍的实际应用作出了突出贡献”.他先后到新加坡,印尼等国家与多家生产厂合作,使该技术应用成熟,得到了国外客商的赞誉,其中计算机配件已被美国IBM公司采用.
化学镀镍镀层的性能,特点及用途:
一.优异的耐腐蚀性能.即耐酸又耐碱,盐(除硝酸,浓硫酸).在许多介质中,耐蚀性优于不锈钢十几乃至几十倍.镀层的这一特性使其使用意义十分巨大,如在食品,医药包装机械等行业中,采用普通钢铁材料制作的零件,再辅以化学镀工艺,镀后完全可以取代不锈钢,铜制品,这不仅可大幅度地降低材料费用,且可提高产品质量和性能.
二,耐磨性好.镀层硬度高,一般镀态硬度可达到HV500-1100度(HRC65-70),若特殊机体不允许高温处理也可在较低温度下经较长地时间热处理同样可获得所需硬度.且摩擦系数小,因而耐磨性好.常用于活塞杆,缸套,漫画廊泵轴,模具,工具等耐磨损地零件表面.
三.镀层厚度均匀性好.由于化学镀是在溶液中进行化学反应,不用电,勿需复杂地阳极挂具.因此,只要零件表面能通过溶液,均能获得均匀的镀层.一般厚度差不超过3-5μm,尤其对于沟槽,罗纹,盲孔,内孔及形状复杂的内腔及外表面效果更突出,这是电镀工艺所无法比拟的.
四.镀层结合力高.可达300-400MPa,是电镀铬的3-4倍.不易出现脱皮现象.
五.镀层尺寸精度和表面精度高.对修复性的尺寸镀,尺寸准确,无论零件端头或其它部位同样精确,镀后勿需再进行机械加工.氰酸钾
六.钎焊性好.可广泛用于电子工业.
七.无毒,无害.适用于食品,医药工业.美国食品检测部门同意化学镀镍技术用于灌装机械,烘烤食品盘,模具,混料筒等直接接触食品的零件上.
八.适用温度范围广,工作温度可在-80-800℃之间.
九.适用面广.对钢铁,铜铝及其合金材料均可镀,特别对铝合金材料,电镀困难,而采用化学镀则效果非常好.
由于这些独一无二的特点,使化学镀在许多工业中都很有应用价值.如:电子和计算机工业,航空航天工业,纺织工业,汽车工业,化学工业,医药及食品工业,印刷工业,石油和天然气工业,采矿工业,军事工业等,化学镀镍,工艺简单,质量稳定,操作方便,加工过程无铬雾等毒害,废水稍加处理即可回收或排放.无环境污染,为绿工业技术,因而被越来越多的工业部门所采用.
表一 化学镀镍磷合金镀层的物理和机械性能
性能 | 化学镀镍磷合金 |
密度g/cm3 | 7.75-8.5 |
熔点℃ | 890 |
电阻率μΩ-cm | 90 |
热膨胀系数μm/m(22-100) | 12 |
冲绳海槽内应力,MPa | 700 |
抗拉强度MPa | 700 |
塑性,延伸率,% | 1.0 |
弹性模数,GPa | 200 |
镀层硬度,HV100 | 500 |
热处理硬化后镀层硬度HV100(400℃1小时) | 1100 |
摩擦系数(相对于钢)润滑条件下 | 0.13 |
摩擦系数(相对于钢)非滑条件下 | 0.4 |
键合强度(附着力), MPa | 300-400 |
耐磨性 Taber mg 1000次 | 18 |
大学生核心竞争力热处理硬化后耐磨性(400℃1小时) mg 1000次 | 王大宾9 |
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