化学镀镍范文精选

摘要： 本文简要介绍了化学镀镍的用途、组成及特性，以及化学镀镍溶液的组成和工艺条件的影响。

Abstract： This article mainly introduces the application， component and feature of chemical nickel-plating and the component of chemical nickel-plating solution as well as the influence of the technical condition.

关键词： 化学镀镍；镀层；工艺条件

Key words： chemical nickel-plating；cladding material；technical condition

中图分类号：TQ153.1+2 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）32-0320-02

作者简介：李义田（1980-），男，辽宁葫芦岛人，实践班主任，讲师，研究方向为焊接技术。

0 引言

目前在化学镀应用上最为广泛的一种方式是化学镀镍，在我国化工行业生产上使用的还原剂主要有次磷酸盐、肼、硼氢化钠和二甲基胺硼烷等。主要是因为硼氢化钠和二甲基胺硼烷的费用高，所以很多工业在选择原材料的时候大多数就会选择次磷酸钠作还原剂，但是一般使用上只会少量使用。

【摘 要】化学镀镍是材料科学中的新兴领域，其工艺简单、成本低、镀层厚度均匀、可以大面积镀覆，因而日益受到人们的重视。本文介绍了化学镀镍技术的发展历程、化学与热力学原理、特点以及工业应用。

【关键词】化学镀镍；技术；探讨

前言

化学镀，相对于电镀而言不需要外加电源，是指在金属表面催化作用下通过化学还原法来沉积金属离子的过程。化学镀镍是材料科学的重要新兴领域，在近些年取得了快速的发展。化学镀镍技术具有镀层均匀、工业设备简单、结合力好等优点，在我国已被广泛运用于汽车、石油天然气、能源、机械、矿冶、化学化工、航空航天、印刷、模具、纺织、医疗器械、电子和计算机等工业部门当中。随着我国国民工业的不断扩大和镀镍技术的不断进步，化学镀镍技术必将取得更广泛的应用。

1　化学镀镍技术的发展历程

化学镀镍技术最早开始于十九世纪。在1845年，Wartz便发现：使用次亚磷酸盐还原金属镍的盐溶液中，可以沉积出粉末状的金属镍；1916年，Roux等人获得了光亮的金属镍镀层，但是没有实际应用价值；1946年，Riddell和Brenner把化学镀镍发展成了实用的技术；1955年，美国通用运输公司（GATC）在对化学镀镍溶液的组成和工艺参数进行系统研究之后，建成了第一条化学镀镍生产线；20世纪80年代，化学镀镍溶液的使用寿命不断延长，技术成本也不断下降，而且实现了镀液的自动控制，使得化学镀镍技术得到了大规模的工业化应用；20世纪90年代以来，许多国外公司推出了化学镀镍浓缩液商品和微机自动化管理系统，简化和方便了化学镀镍的工业化操作。如今，化学镀镍技术已经在各行各业获得了极为广泛的应用。

化学镀在我国的起步较晚，其工业应用方面也存在着诸如镀液不稳定、沉积速度慢、使用周期短且成本高等问题。近些年来，我国加快了化学镀镍技术的相关研究与发展，许多技术问题已经得到了解决，因而该技术的工业应用也日趋广泛。此外，国外知名的化学镀镍浓缩液也逐步进入中国市场，21世纪的化学镀镍技术将进入更加蓬勃发展的时期。

2　化学镀镍技术的原理及特点

摘 要 化学镀就是在不通电的情况下，利用氧化还原反应在具有催化表面的镀件上，获得金属合金的方法。它是新近发展起来的一门新技术。美、英、日、德等国，其工业产值正以每年15%的速度递增。它广泛地应用于机械、电子、塑料、模具、冶金、石油化工、陶瓷、水力、航空航天等工业部门，是一项很有发展前途的高新技术之一。

关键词 化学镀镍 特点 原理 应用

中图分类号：TQ153 文献标识码：A

1化学镀镍的特点

化学镀镍为何被各个行业广泛应用，是由于化学镀镍的表面硬度高，耐磨性能好，其中在表面硬度Hv0.1 =550-1100kg/mm2（相当于HRc =55-72）的范围内任意控制选择。而且我们在维修机械部件的零件后，其耐磨性能的寿命可以延长3～4倍，有的最高能达到8倍以上；由于其内部强化层的厚度极其均匀 ，以至于在处理部件的时候不受到形状的限制，所以外形容易变形。所以在处理形状复杂、精度要求过高的细小的或者大型部件的表面强化处理；还具有一定的抗腐蚀性能，因为它在许多酸、碱、盐、氨和海水中具有很好的耐蚀性，其耐蚀性比不锈钢要优越得多；很多表面光洁度亮又高的的部件，在处理后则不需要再为机械抛光和加工，处理后直接装机使用就行；而且处理后的材料运用的行业更为广泛，如各种模具合金钢、不锈钢、铜、铝、锌、钛、塑料、尼龙、玻璃、橡胶、粉末、木头等。

2化学镀镍的分类

2.1根据化学沉积法分类

从广义上我们可以根据化学沉积法把化学镀镍分为置换镀、接触镀和真正的化学镀三类。（1）置换镀：因为镀层的质量差，厚度有限，所以在实际工业应用上受到很大的限制。所以就需要在离子进行交换或进行电荷交换沉积的时候，一种金属浸在第二种金属的金属盐溶液中的时候，第一种金属的表面现象就容易发生局部溶解，而第二种金属的表面则是自发沉积。在离子进行交换的情况下，基底的金属本身就是还原剂。因此，分解后的化学镀没有真正的结合力的化学镀那么好。（2）接触镀：将镀金与另一种金属接触，并且沉浸在装有盐溶液的金属中，当欲镀的导电基底表面与比溶液中待沉积的金属更为活泼的金属接触时，便构成接触沉积。在基底和接触金属之间形成了原电池对，其中接触金属是阳极，发生溶解，而欲镀基底起阴极的作用，金属便沉积到它的上面。此法与电沉积反应相同，所不同的是电流来自化学反应，而不是由外电源提供。但是没有实用意义，它对在无催化活性基底上引发化学沉积，起到“反应起动剂”的作用上，具有重要意义。（3）真正的化学镀：从含有还原剂的溶液中沉积金属。下面我们所提的化学镀镍即为此种。

摘 要 随着化学镀镍技术的不断发展和进步，生产规模也随之扩大，在带来巨大经济利益的同时，以其高污染高排放量等缺点不断地被诟病。镍是一种比较昂贵的金属，同时具备着相当强的致癌能力，因此，对化学镀镍废水进行处理，不仅能够保护环境，还能减少资源浪费。笔者通过对镀镍废水的相关问题进行阐述，对常用的2种结晶法工艺进行了介绍，具有一定的参考价值。

关键词 结晶沉淀法；化学镀镍废水；处理研究

中图分类号 O6 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2016）161-0171-02

化学镀镍以其镀层均匀、耐磨性好、硬度高等优点被广泛应用到各个领域中，但是也给环境带来了巨大的污染，严重威胁着人类的身体健康。对镀镍废水的处理正逐渐地引起越来越多的关注，相关手段的实施迫在眉睫，对相关方法措施进行研究有着十分重要的现实意义。

1 化学镀镍废水的主要组成、危害和常用的废液处理方法

1）主要组成。化学镀镍采用的是金属盐和还原剂在同一溶液介质中自行催化所发生的氧化还原反应，使镍离子能够在镀件的表面形成一层Ni―P非晶镀层。化学镀镍废水中含有一定量的未完全反应的镍盐和还原剂，还包括一定量的无机物络合剂、缓冲剂、稳定剂等，同时还有一定量的次磷酸根离子、亚磷酸根离子、钠离子和硫酸根离子。

2）主要危害。化学镀镍废水中的镍是一种强烈的致癌物质，排入到水体中会破坏水体的生态平衡，威胁水生生物的正常生长，造成水体的富营养化，还会沉淀吸附到食物链中，并最终危害人类的身体健康。主要表现在影响人类基因的突变或缺失、影响人体内多种生物酶的合成分泌、影响人体对营养物质的吸收、扰乱人类的内分泌系统等。

3）常用的镀镍废液处理方法。

摘要：为做好钛合金的表面处理，我们需要对钛合金的工艺有一个全新的了解，通过钛合金的化学镀镍的研究，可以给钛合金表面处理指明了一个方向， 即可将镍层作为钛合金表面电镀中的中间镀层，从而提高各种钛合金电镀的结合力。

关键词：化学镀镍 结合力 钛合金 活化处理 粗化处理

中图分类号：TG27文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）14-0046-02

Technology Research on Chemical Nickel Plating of Titanium

Yang Hongchao；Zhang Xiaozai

（Aviation Military Representative Office of Navy in Pingba Area，Pingba 561102，China）

Abstract: To make a good surface treatment of titanium, we need to understand the process of titanium alloy. Through the research on the chemical nickel plating of titanium, we can give the direction of surface treatment of titanium alloy, that is to say, we can take the nickel layer as the intermediate coating in titanium alloy surface electroplating, so as to improve the adhesion of titanium alloy electroplating.

Key words: chemical nickel plating；binding force；titanium；activation；rough treatment

（西北民族大学化工学院）

摘 要：由于镁合金和铝合金是轻质工程材料，并具有许多优良性能，如密度小，强度高，易于压力加工等特点，在军工、汽车、航空航天，摩托和电子通讯等行业中得到广泛的应用，成为一种常用的结构材料。本文综述镁合金化学镀镍工艺的研究进展及其最新技术。

关键词：镁合金；镀镍；进展

镁合金的性质镁合金是一种轻质合金材料，是最轻的结构工程材料，具有优异的减震以及导热性能，对电磁干扰具有优良的屏蔽作用，并可回收利用。镁合金具有许多这些优良的物理和机械性能，能够满足各行各业应用的要求，与目前的其它的主流材料相比，具有如下几个独特的优点：

（1）镁的密度是1.74g・cm3，作为常用金属材料中最轻的一种工程金属材料，很适合制造壳体类制品；镁合金的密度约为铝的2/3，钢铁，锌的1/4左右。同样的零部件，锡制品的质量是镁合金制品的三倍，钢制品是镁合金制品的两倍。这一特性能够极大地推动轻型手提类产品的发展以及降低车辆等机械的耗能。

（2）机械加工性能以及热成型性能优异。易于加工且长期使用不易变形。镁合金特殊的晶体结构使Mg合金具有特殊的机加性能。

（3）可回收。废旧镁合金铸件可再熔化，并作为AZ91D，AM60或AM50的二次材料进行铸造。这种特点即符合环保要求，又使其比塑胶等材料更具有吸引力。镁合金可再生利用的特性不仅节约大量资源，符合环保要求。

（4）比强度高和比刚度大。镁合金的比强度不仅高于某些高强度钢，甚至比铝合金高。在同等刚性条件下，1kg镁合金的坚固程度等于18kg铝和2.1kg钢。镁合金具有较高的比强度高和比刚度。

1化学镀镍废液的资源回收与处理技术

1.1化学沉淀法。

最常见的沉淀剂是石灰乳或氢氧化钠，等到化学镀镍废液的pH值达到12.0的时候，可以将对大部分的镍元素和重金属污染物分离出去，最终废液中镍物质的含量降到1mg/L以下，满足国家规定的废液排放标准。有专家对两种沉淀剂的具体效果进行了比较，发现使用石灰乳作为沉淀剂，沉淀速度较快，尽管产生较大的沉淀体积，但其综合效果是优于氢氧化钠的。而且采用石灰乳做沉淀剂，不仅可以去除废液中的镍物质，也可以通过化学反应去除大部分的磷物质。但这种方法的弊端也是存在的，其产生的大量含镍废渣属于二次污染物，一般采用填埋等方式进行处理，这样会形成二次污染。为了解决这个难题，日本科学家对化学沉淀法进行了改进，首先向废液中投入草酸，草酸与废液中的镍离子产生反映，形成含有草酸镍的沉淀物，将此沉淀物进行高温煅烧，形成含镍的氧化物，可以作为再生资源进行使用。然后再向废液中投入石灰乳，形成含有磷离子的沉淀物，将此沉淀物进行高温煅烧，形成具有使用价值的磷石灰。这种方法不仅大大降低废液中镍、磷等有害物质的含量，达到国家规定的排放标准。同时也减少了废渣等物质的排放，减少了环境污染，又极大的促进了资源回收。

1.2电解法。

电解法就是以二氧化铅等不溶的材料作为阳极，对化学镀镍的废液进行电解处理。在阳极上产生氧化反应，放出氧气。在阴极上分离出镍物质，附着在阴极上，然后用化学手段将镍分离出来，将其进行回收再利用。可以做阴极的材料有很多，例如一些特殊的涂层电极、旋转电极或者不锈钢网等等。与化学沉淀法相比，电解法具有操作方便、处理效率高等优点，而且在整个废液处理过程中没有废渣的产生，防止了二次污染问题的出现，这种方法在欧美等发达国家得到了广泛的应用。但其缺点也是存在的，随着化学镀镍废液电解时间的延长，废液中镍元素的浓度开始降低，导致电流效率降低，能耗开始增加，运营成本居高不下。因此，如果想将废液中镍元素的含量降到国家标准以下，就不能仅仅采用这一种方法，还要搭配其他方法来使用。电极所用材料不用，镍物质的回收效率相差很大。一直以来，为了提高镍的回收率，很多研究人员尝试了各种可以作为阴阳极的材料。例如有的研究人员用钛基二氧化钌涂层电极当做阳极，以多孔性泡沫镍作为阴极，在80℃的恒温下进行废液电解实验，结果在2个小时的时间内，化学镀镍废液中镍的回收率超过97%，碳等有机物的去除率也超过97%，回收效率高。而且这种电极材料可以联系使用40多个小时，降低了能耗。

1.3膜分离方法。

膜分离技术是利用高分子膜所具有的选择性来进行物质分离的一种技术，包括：电渗析、扩散渗析、反渗透等技术。其最常见的是电渗析技术，在阳极和阴极电场力的作用下，化学镀镍废液中的阴、阳离子分别透过阴、阳离子交换膜，最终将有害物质去除掉。膜分离技术最先进的国家是日本，早在1990年，日本科学家就尝试使用电渗析法来对化学镀镍溶液进行处理，通过实验，可以有针对性的将亚磷酸盐从化学镀镍溶液中分离出来，进行有效去除，从而有效延长了化学镀镍溶液的使用寿命。除了亚磷酸根离子外，电渗析法还可有有效的去除钠离子和硫酸根离子等，大大节约了镍、磷等资源，降低了化学镀镍成本，经济效益显著。国内科学家也进行了相应的研究工作，实验表明，在电压40~60V、电流5~6A的环境下，对化学镀镍废液进行连续一小时的电渗析处理，可以将溶液中的硫酸根离子和亚磷酸根离子浓度降低20%左右。而且与电解法类似，膜分离法也不产生废渣，降低了对环境的破坏作用。但这种方法对设备的要求比较高，维护管理费用较高，通常在废液中有较高浓度亚磷酸盐时才可以使用。随着这项技术的不断研发，可以预见，膜分离法在未来将得到更加广泛的使用。

1.4离子交换法。

【摘 要】镁合金直接化学镀镍是镁合金表面防护的重要方法之一，采用以磷酸、硼酸、氟化氢铵、添加剂A为配方的新型前处理液进行活化，能够获得致密、均匀，结合力合格的镀层。

【关键词】AZ91D；化学镀镍；前处理

前 言

AZ91D镁合金以其抗老化、抗冲击、减震性能好，尺寸稳定性好，以及较好的机械性能和良好的电磁屏蔽性等优点，应用前景广阔。然而，镁合金高度的化学活泼性使其在使用环境下极易遭到腐蚀破坏[1]。

目前应用于镁合金的表面处理技术很多， 主要有化学转化、阳极氧化、微弧氧化、电镀和化学镀等防护技术[2-5]。化学镀镍是镁合金表面防护的重要方法之一。然而， 镁合金直接化学镀镍目前主要采用铬酸加氢氟酸作前处理， 存在例如危害环境等诸多问题。本文研究了一种新型的环保型活化液，对试样进行活化，再化学镀镍，采用SEM检测了镀层的表面形貌和截面形貌，划痕发测试了镀层的结合力。

1、直接化学镀镍工艺流程

工艺流程：打磨超声波清洗活化化学镀镍。

打磨：用1500#金相砂纸打磨。

摘 要：研究了铝合金表面化学镀Ni-P合金的预处理、镀液配方及镀后热处理。采用碱性化学镀镍作底层，然后进行酸性化学镀镍, 能在铝合金表面获得光亮、平整、附着力良好化学镀镍(Ni-P)层。镀层硬度为686HV，含磷量为11.17%。

关键词：铝合金;预处理;化学镀镍;附着力

中图分类号：TG文献标识码：A文章编号：1672-3198（2008）12-0361-01

1 引言

化学镀Ni-P具有厚度均匀、硬度高、抗蚀性优异等特点，因此镀层广泛被应用于需耐磨的工件。但是，铝合金表面即使在空气中停留时间极短也会迅速地形成一层氧化膜，以致影响镀层质量，降低镀层与基体的结合力。

本项研究得出了比较好的预处理方案，从而得到结合力良好，表面比较光亮的Ni-P镀层。

2 实验方法

2.1 实验工艺流程

【摘 要】综述了AZ91D直接化学镀镍的前处理工艺的研究现状、存在的问题，展望了前处理工艺的发展趋势。

【关键词】AZ91D；化学镀镍；前处理

【Abstract】This article reviews the direct electroless nickel on AZ91D， and predicts the development trend of pre-treatment process.

【Key words】AZ91D，electroless，pre-treatment

1、前言

AZ91D以其比强度高，抗冲击、减震性能好，尺寸稳定性好，以及良好的电磁屏蔽性等优点，在汽车、航空、通信等领域愈来愈受到人们的青睐。然而，镁的标准电极电位为-2.37V [1]，极易遭到腐蚀破坏。

目前常用的镁合金表面处理方法有电镀、阳极氧化、微弧氧化、直接化学镀镍等[2]。相对于其它方法，直接化学镀镍具有镀层均匀、耐蚀性好、成本较低、强度高、耐磨、表面光亮、易焊接、导电良好性和抗电磁干扰能力强等优点。前处理是对能否获得均匀、致密镀层至关重要，本文综述了AZ91D直接化学镀镍前处理工艺的研究现状及存在的问题，展望了前处理工艺的发展趋势。

2、传统前处理工艺