化學鍍鎳研究進展

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1、化學鍍鎳的研究進展材科李德摘要：介紹了化學鍍鎳國內外研究情況和發(fā)展趨勢及應用。簡單介紹了什么是化學鍍鎳，和化學鍍鎳的機理：“原子氫理論”和“氫化物理論”。重點指出化學鍍鎳液成分的合金化、稀土化、添加劑復合化等。提及環(huán)保型化學鍍鎳。并對我國鍍鎳技術的發(fā)展進行了展望。關鍵詞：化學鍍鎳；研究進展；鍍液成分；環(huán)境保護。前言：化學鍍鎳工藝簡便，成本低廉，鍍層厚度均勻，可大面積涂覆，鍍層可焊性良好，若配合適當?shù)那疤幚砉に嚕梢栽诟邚婁X合金和超細晶鋁合金等材料上獲得性能良好的鍍層，因此在表面工程和精細加工領域得到

2、了廣泛應用。例如不銹鋼鋼件轉動軸、動配合件等的化學鍍鎳，可改善鍍層的均勻性和自潤滑性；磷肥廠的風葉輪原來使用橡膠或玻璃鋼襯層防腐，因磷酸尾氣中含有氟化氫等強酸性氣體，且使用溫度高，使用壽命僅有4個月左右（發(fā)生脫層和脆性破裂現(xiàn)象），改為化學鍍鎳后使用壽命延至兩年左右，保證了生產(chǎn)的安全運行，又節(jié)約了4%的資金；汽車工業(yè)利用化學鍍鎳層非常均勻的優(yōu)點，在形狀復雜的零件上，如齒輪、散熱器和噴油嘴上采用化學鍍工藝保護。鍍上10微米左右的化學鍍鎳層的鋁質散熱器具有良好的釬焊性。齒輪上化學鍍后尺寸誤差十分容易地保持

3、±0.3～0.5微米。用在噴油器上的化學鍍鎳層，可以提供良好的抗燃油腐蝕和磨損性能，通常，燃油腐蝕和磨損會導致噴油孔的擴大，因此噴油量增大，使汽車發(fā)動機的馬力超出設計標準，加快發(fā)動機的損壞。化學鍍鎳層可以有效地防止噴油器的腐蝕、磨損，提高發(fā)動機的可靠性和使用壽命?；瘜W鍍鎳具有高耐蝕性、高耐磨性和高均勻性“三高特性”，因此化學鍍鎳由于自身的突出特點和優(yōu)異性能，越來越被廣大用戶認同和接受。正文：一、化學鍍鎳的簡介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。1

4、844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

5、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年造成了他們的第一條試驗生產(chǎn)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”。目前在國外，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。　　我國的化學鍍鎳工業(yè)化生產(chǎn)起步較晚，但近幾年的發(fā)展十分迅速，不僅有大量的論文發(fā)表，還舉行了全國性的化學鍍會議，據(jù)第五屆化學鍍年會發(fā)表文章的統(tǒng)計就已經(jīng)有300多家廠家，但這一數(shù)字在當時應是極為保守的。據(jù)推測國內目前

6、每年的化學鍍鎳市場總規(guī)模應在300億元左右，并且以每年10%～15%的速度發(fā)展。經(jīng)過十多年的技術交流，我國已建立了一支研究、開發(fā)化學鍍技術的科技人員隊伍，是化學鍍技術發(fā)展的人才基礎。我國在以耐蝕、耐磨的化學鍍鎳表面加工部件的生產(chǎn)和發(fā)展較快，尤其在應用于石化大型設備和油田開采用管道等裝置上，使其壽命大大提高，取得了可喜的成果?；瘜W鍍應用領域已擴展到：電子、通訊、家電、航空航天、石油化工、軍工、紡織、造紙印刷、機車、機械等行業(yè)，國外知名品牌化學鍍鎳濃縮液也紛紛進入中國市場，21世紀的化學鍍鎳將進入一種更

7、加成熟、更加蓬勃發(fā)展的時期。二、化學鍍鎳的釋義化學鍍鎳是不用外來電流，而是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。錫、銅和銅合金制件要先用鋁片接觸于其表面上1-3分鐘，以加速化學鍍鎳。一、化學鍍鎳的

8、機理化學鍍鎳是用還原劑把溶液中的鎳離子還原沉積在具有催化活性的表面上。化學鍍鎳可以選用多種還原劑，目前工業(yè)上應用最普遍的是以次磷酸鈉為還原劑的化學鍍鎳工藝，其反應機理，普遍被接受的是“原子氫理論”和“氫化物理論”。1.原子氫理論原子氫理論認為，溶液中的Ni2+靠還原劑次磷酸鈉(NaH2P02)放出的原子態(tài)活性氫還原為金屬鎳，而不是H2PO2-與Ni2+直接作用。首先是在加熱條件下，次磷酸鈉在催化表面上水解釋放出原子氫，或由H2PO2-催化脫氫產(chǎn)生原子氫。然后，吸附在活