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《化學(xué)鍍、陳雨》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、關(guān)于化學(xué)鍍鎳的發(fā)現(xiàn)、規(guī)律、機(jī)理、現(xiàn)狀與發(fā)展應(yīng)化0921班陳雨學(xué)號(hào)0914811032【摘要】化學(xué)鍍鎳是化學(xué)鍍發(fā)展最快的一種，其鍍層具有優(yōu)秀的均勻性、硬度、耐磨和耐蝕性等綜合物理化學(xué)性能，在航空航天工業(yè)、汽車工業(yè)、機(jī)械工業(yè)、閥門制造業(yè)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。本文從化學(xué)鍍鎳的發(fā)現(xiàn)開始，概述化學(xué)鍍鎳的現(xiàn)狀與發(fā)展?！娟P(guān)鍵詞】化學(xué)鍍鎳；規(guī)律；機(jī)理；應(yīng)用；現(xiàn)狀；發(fā)展1、前言化學(xué)鍍鎳又叫無(wú)電解鍍鎳,是指在不用外加電流的情況下,在同一溶液中使用還原劑使金屬離子在具有催化活性的表面上沉積出金屬鍍層的方法。從化學(xué)鍍鎳的最初發(fā)現(xiàn)到目前的成功商品化，經(jīng)歷了不算太短的發(fā)展史。2、化學(xué)鍍鎳的發(fā)現(xiàn)與現(xiàn)
2、狀1844年A.Wurtz通過(guò)亞磷酸鹽還原鎳鹽得到了金屬鎳的鍍層，1911年，Bretean發(fā)表了有關(guān)化學(xué)鍍鎳的研究報(bào)告，認(rèn)為沉積過(guò)程是鎳與次亞磷酸鹽的催化反應(yīng)，這一結(jié)論標(biāo)志著對(duì)化學(xué)鍍鎳認(rèn)識(shí)的突破。1916年Roux從檸檬酸鹽一次亞磷酸鹽體系中得到了鍍鎳層，并注冊(cè)了第一份化學(xué)鍍鎳專利，此時(shí)的化學(xué)鍍鎳液還極不穩(wěn)定，自分解嚴(yán)重，只能得到黑色粉末狀的或鎳鏡附著物鍍層。1944年美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局（NBS）從事輕武器改進(jìn)研究的A.Brenner和G.Riddel在對(duì)槍管內(nèi)壁進(jìn)行電鍍熱硬性較好的鎳鎢合金時(shí)發(fā)現(xiàn)槍管外壁也鍍上了鎳，而且其電流效率高達(dá)130%。進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)證實(shí)這是由于次亞
3、磷酸鈉催化還原鎳引起的。嚴(yán)格意義上說(shuō)這才是真正的化學(xué)鍍鎳，因?yàn)?916年Roux所得到的黑色粉末是一種自發(fā)的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物，而化學(xué)鍍是通過(guò)自催化反應(yīng)獲得光滑、結(jié)合良好的金屬鍍層，反應(yīng)過(guò)程是不一樣的。1946年和1947年，A.Brenner和G.Riddel發(fā)表了研究報(bào)導(dǎo)?；瘜W(xué)鍍鎳的應(yīng)用研究比基礎(chǔ)研究晚了10年，美國(guó)通用運(yùn)輸公司（GATC）技師G.Gutzeit對(duì)化學(xué)鍍鎳的溶液組成和工藝參數(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，為化學(xué)鍍鎳的工業(yè)應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。Kierg等人指出，對(duì)于沉積速度，鎳鹽和次亞磷酸鹽的濃度比例是重要條件，Taltneg和Gutzeit發(fā)現(xiàn)加入適量濃度的毒化劑可以穩(wěn)定
4、化學(xué)鍍鎳液，以防止隨著黑色粉末的形成，溶液自然分解，使鍍液失效。在一些試驗(yàn)中，他們還發(fā)現(xiàn)穩(wěn)定劑提高沉積速度和鍍層的光亮度。1959年美國(guó)材料學(xué)會(huì)(ASTM)召開了首屆化學(xué)鍍研討會(huì)，提出了大量有關(guān)化學(xué)鍍鎳磷合金的其他有價(jià)值的總結(jié)。1955年G.Gutzeit進(jìn)一步解決了沉積速度、鍍液穩(wěn)定性和壽命等問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了化學(xué)鍍鎳的工業(yè)化，并申請(qǐng)了多項(xiàng)專利，美國(guó)通用運(yùn)輸公司（GATC）于同年建成了第一條化學(xué)鍍鎳試生產(chǎn)線，同時(shí)把第一個(gè)商品化的化學(xué)鍍鎳溶液推向市場(chǎng)，它的商品名為“Kanigen’’工藝，并在運(yùn)輸氫氧化鈉溶液的槽車儲(chǔ)槽內(nèi)壁用此法化學(xué)鍍鎳成功。日本在1955年由山野中心（株）引
5、進(jìn)了美國(guó)的專利技術(shù)，成立了Kanigen株式會(huì)社，首家經(jīng)營(yíng)化學(xué)鍍鎳的對(duì)外加工及鍍液銷售。1964年和1968年又相繼開發(fā)了Duraposith和Durnicoat法，1978年至1982年又開發(fā)成功以“諾瓦泰克”為代表的第三代化學(xué)鍍鎳商品鍍液，這種鍍液不用重金屬和含硫化合物作穩(wěn)定劑，所得鍍層有非常好的耐蝕性。20世紀(jì)60年代，小規(guī)模的化學(xué)鍍鎳工藝開始走入美國(guó)市場(chǎng),但總體上講，那時(shí)的產(chǎn)品大多為中磷鍍層，它們只是具備化學(xué)鍍鎳的最基本特征，主要的研究集中在化學(xué)鍍鎳工藝的基本原則及其都曾特性。在這之后的大約十五年，人們?cè)阱円盒阅芊矫孀隽艘欢ǖ母倪M(jìn)，包括各種添加劑的篩選，最佳配方
6、的制定等。1978年B.H.Lamayel研究了利用空氣攪拌使化學(xué)鍍鎳液穩(wěn)定的問(wèn)題并提出了利用穩(wěn)定常數(shù)評(píng)價(jià)化學(xué)鍍鎳液穩(wěn)定性的方法，1979年Gulla獲得了補(bǔ)充鍍液成分的專利，Delvechio獲得了化學(xué)鍍鎳裝置的專利，但是在鍍層性能方面的研究卻很少，這導(dǎo)致了傳統(tǒng)化學(xué)鍍鎳層的耐蝕性、耐磨性以及抗疲勞壽命等方面出現(xiàn)了許多不盡如人意的地方。20世紀(jì)70年代末和80年代初，由于中磷含量的鍍層不能滿足更復(fù)雜的耐蝕、耐磨等性能要求，研究重點(diǎn)開始轉(zhuǎn)向高磷鍍層，因?yàn)楦吡族儗泳哂形⒂^的非晶態(tài)結(jié)構(gòu)，使其在耐蝕性、應(yīng)力、抗疲勞壽命等方面均有不同程度的提高，同時(shí)它本身又是一種非磁性鍍層。這一
7、時(shí)期對(duì)高磷化學(xué)鍍鎳的需求不斷擴(kuò)大。1983年Dibanl預(yù)見化學(xué)鍍鎳的自動(dòng)化必將改善鍍層的各方面性能，1985年Mallory研究了超聲波攪拌對(duì)化學(xué)鍍鎳層性能的影響，Doss和Phipps提出了化學(xué)鍍含有磷和硼的鎳合金具有很好熱穩(wěn)定性，Mallory等提出了化學(xué)鍍鎳的動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)公式，1987年White提出了如何控制溫度和磷含量獲得可靠結(jié)合力鍍層的化學(xué)鍍鎳技術(shù)，Paker發(fā)表了有關(guān)化學(xué)鍍鎳磷合金槽液組成的文章，他提出了各種因素如配位體、緩沖劑、穩(wěn)定劑等的作用及它們對(duì)化學(xué)沉積速率、鍍液穩(wěn)定性及鍍層質(zhì)量的影響，1990年美國(guó)電鍍工作者協(xié)會(huì)出版
