【正文】 子在陰極上共沉積，形成均勻細(xì)致鍍層的過程。合金鍍層在結(jié)晶致密性、鍍層孔隙率、外觀色澤、硬度、耐磨性、導(dǎo)磁性、減磨性和抗高溫性等遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于單金屬電鍍。電鍍生產(chǎn)過程中排出大量的有害氣體和生產(chǎn)廢水，對環(huán)境有危害，并造成極大的資源浪費(fèi)，殘留大量泥渣難以處理。 化學(xué)鍍化學(xué)鍍又稱為無電解鍍，指在無外加電流的狀態(tài)下，借助合適的還原劑，使鍍液中的金屬離子還原成金屬，并沉積到零件表面的一種鍍覆方法?；瘜W(xué)鍍技術(shù)的鍍層的厚度都是均勻的，得到的鍍層致密，孔隙少、硬度高。但因溶液的穩(wěn)定性較差，溶液的維護(hù)、調(diào)整和再生都比較麻煩，生產(chǎn)成本較高等因素而限制了在其他工業(yè)中的應(yīng)用。 氣相沉積技術(shù)氣相沉積技術(shù)是一種發(fā)展迅速，應(yīng)用廣泛的表面成膜技術(shù)，它不僅可以用來制備各種特殊力學(xué)性能（如超硬度、高耐蝕、耐熱和抗氧化等）的薄膜涂層。氣相沉積可分為物理氣相沉積和化學(xué)氣相沉積。物理氣相沉積包括蒸發(fā)鍍膜、濺射鍍膜和離子鍍膜；化學(xué)氣相沉積包括普通、等離子增強(qiáng)、光化學(xué)反應(yīng)、金屬有機(jī)物等。 電鍍鎳工藝的研究現(xiàn)狀計(jì)算機(jī)技術(shù)在電鍍技術(shù)中的應(yīng)用已受到重視。應(yīng)用計(jì)算機(jī)與近代分析技術(shù)結(jié)合對電鍍工藝進(jìn)行控制,除電鍍時(shí)間、鍍液的溫度外,還對鍍液的pH、金屬離子濃度、添加劑的消耗速度等測定、調(diào)整和維護(hù)。其目的是使工藝能控制在最佳狀態(tài),以保證產(chǎn)品質(zhì)量,提高生產(chǎn)效率,這是電鍍工藝科學(xué)管理和維護(hù)邁向自動(dòng)化、現(xiàn)代化的發(fā)展方向。我國在電鍍生產(chǎn)線上應(yīng)用計(jì)算機(jī)控制也己做出了一定成績,但與國外相比還有相當(dāng)差距,值得我們高度重視。脈沖技術(shù)在電鍍中的研究和應(yīng)用已很普遍,特別在貴金屬Au和Ag的電鍍工藝中, 應(yīng)用脈沖鍍技術(shù)能獲得致密、光亮的鍍層。由于提高了鍍層質(zhì)量,可以減薄厚度,達(dá)到要求的性能指標(biāo),從而節(jié)約了貴金屬的消耗?，F(xiàn)在關(guān)于脈沖技術(shù)在電鍍工藝中的應(yīng)用研究,不僅限于貴金屬電鍍,在鋁氧化及電解著色工藝,在電鍍鎳、鋅及其合金工藝中,均已進(jìn)行研究,應(yīng)用前景廣闊。在電鍍技術(shù)中采用激光技術(shù)的研究是人們感興趣的重要課題。已進(jìn)行的研究結(jié)果表明,激光能加快電沉積速度。當(dāng)激光能量密度為10 4w/cm2時(shí),金屬沉積速度可達(dá)102μm/s ,是一種高速電鍍新技術(shù), 激光并能影響鍍層結(jié)構(gòu),使晶粒細(xì)化,改善鍍層質(zhì)量。如采用計(jì)算機(jī)控制激光束的運(yùn)動(dòng)軌跡,可得到預(yù)期的復(fù)雜幾何圖形,不采用屏蔽措施便可進(jìn)行選擇性電鍍, 且效率高,操作方便。另外, 鍍后進(jìn)行激光處理, 也會(huì)改變鍍層結(jié)構(gòu), 如鍍鉻后進(jìn)行激光處理,使表面鉻向底層擴(kuò)散, 形成新的合金層含Cr23C6碳化物, 從而提高鍍層耐磨及抗蝕性能。我國對這一領(lǐng)域的研究還基本是空白, 需要組織力量開展工作。關(guān)于超聲波在電鍍技術(shù)中的應(yīng)用,目前還只局限于前處理中的清先發(fā)表的研究結(jié)果表明,超聲波能增進(jìn)深孔電沉積,提高鍍液均鍍能力這方面的研究已受到人們的注意。外加磁場包括恒穩(wěn)磁場和交變磁場對電鍍過程的效應(yīng), 近年來已在鎳、銅、鋁、錫等電鍍中進(jìn)行了研究。結(jié)果表明,施加外磁場可以改善分散能力, 影響電極過程使擴(kuò)散層減薄,導(dǎo)致極限電流密度增大,提高沉積速度,改善鍍層質(zhì)量(不易出現(xiàn)樹枝狀鍍層)等。這方面的研究還剛開始,實(shí)際應(yīng)用還待進(jìn)一步深入研究。總之,把電鍍技術(shù)[5]與上述新技術(shù)結(jié)合起來,必然會(huì)改變電鍍技術(shù)的面貌,邁向新的水平。按照電鍍液種類，電鍍工藝 [6]包括硫酸鹽、硫酸鹽—氯化物、氯化物；按照鍍層外觀可分為暗鎳、半光亮鎳、光亮鎳、黑鎳、砂鎳等；按照鍍層功能，分為保護(hù)鎳、裝飾鎳、耐磨鎳、電鑄、鎳封閉等。 普通鍍鎳普通鍍鎳經(jīng)預(yù)鍍后可保證鍍層與基體結(jié)合牢固；普通液導(dǎo)電性能好，可在較低溫度下電鍍，使用也較方便。這是最基本的鍍鎳工藝。該工藝鍍層結(jié)晶細(xì)致，易于拋光，韌性好，耐蝕性高，主要用于防護(hù)—裝飾性鍍層的底層或中間層。普通鍍鎳常見缺陷 [10]：鍍層起皮與脫落；鍍層邊緣粗糙；零件局部燒傷并開裂；鍍層有針孔、麻點(diǎn)；陰極猛烈析出氣體，不沉積鎳；鍍層發(fā)暗，成灰色；鍍層有黑色條紋；陽極鈍化；溶液分散能力降低，鍍層發(fā)黑，結(jié)合力不良，鎳層不易沉積，陽極上氣泡很多；鍍鎳層出現(xiàn)局部點(diǎn)狀露銅。 光亮鍍鎳瓦特鍍鎳液中沉積的鍍層是木色的，需經(jīng)機(jī)械拋光，表面才會(huì)變得光亮，而光亮鍍鎳工藝可直接沉積出外觀鏡面光澤平整的鎳層。在普通的鍍鎳也中加入適量的光亮劑即可。初次光亮劑具有顯著的降低鍍層晶粒尺寸的作用，使鍍層產(chǎn)生柔和光澤，鍍層的延展性好，使鍍層產(chǎn)生了壓應(yīng)力，抵消了一般鍍層中常有的拉應(yīng)力。次級光亮劑能使鍍液具有良好的平整能力。光亮鍍鎳與暗鎳相比，鍍液各成分影響相同，但 pH 值低、溫度高、采用攪拌措施，因此允許電流密度比暗鎳高，沉積速度快；陽極材料采用含硫鎳效果更好，一者溶解電壓低，溶解性好，二者陽極中所含的微量硫，隨陽極溶解進(jìn)入鍍液，可驅(qū)除鍍液中銅雜質(zhì)，有凈化金屬雜質(zhì)的作用。光亮度鎳中，光亮劑分解產(chǎn)物在多數(shù)情況下有害，初次光亮劑分解后以硫化物形式進(jìn)入鍍層，使鍍層脆性增加，低電流密度區(qū)發(fā)暗。次級光亮劑丁炔二醇雖然沒有分解產(chǎn)物，但用量過多，鍍層發(fā)脆、易脫皮 化學(xué)鍍鎳工藝研究現(xiàn)狀國內(nèi)外有關(guān)專家普遍看好化學(xué)鍍鎳的發(fā)展前景?？偟膩碚f，在不遠(yuǎn)的將來計(jì)算機(jī)硬盤化學(xué)鍍鎳仍將是化學(xué)鍍鎳的最大市場。化學(xué)鍍鎳在電子工業(yè)、輕金屬（鎂、鋁）防護(hù)方面將有重要增長，在油田，采礦和化工工業(yè)保持穩(wěn)定，而在汽車工業(yè)發(fā)展?jié)摿艽蟆．?dāng)然，與先進(jìn)國家相比，我國在化學(xué)鍍鎳的工藝、設(shè)備規(guī)模、和鍍層質(zhì)量等方面都還有很大的差距，不少同行對此持有相同看法，需要我們同行齊心協(xié)力，共商良策，迎頭趕上?；瘜W(xué)鍍鎳層結(jié)晶細(xì)致，空隙率低，硬度高，磁性好，還具有高防腐性和硬度及其對化工材料的穩(wěn)定性?；瘜W(xué)鍍鎳的過程中，鎳的沉積過程為：H2PO2+H2O?H++HPO32+2HNi2++2H?Ni+2H+H2PO2+H P+H2O+OH由溶液中沉積出來的化學(xué)鍍鎳層是一種非晶態(tài)鍍層，呈層疊的薄片狀。此時(shí)鍍層的硬度、矯頑磁力較低，電阻率較高。經(jīng)過一定溫度下熱處理后，鍍層轉(zhuǎn)變?yōu)榫徒M織，鍍層的硬度和矯頑磁力均會(huì)呈現(xiàn)大幅度提高，而電阻率則明顯下降。目前,化學(xué)鍍鎳工藝廣泛采用次亞磷酸鈉為還原劑, 這種工藝獲得的鍍層實(shí)際上是鎳磷合金鍍層,與普通電鍍相比, 它具有以下特點(diǎn)具有優(yōu)異的耐蝕性、耐磨性、可焊性。均鍍能力好,只要與鍍液接觸的表面都可以獲得均勻鍍層。鍍層硬度高,與基體材料結(jié)合力強(qiáng)。鍍層孔隙率低,表面光亮、平滑。鍍層硬度由處理前的 500600HV 提高到1100HV。一般熱處理的溫度為 320400℃之間，不宜超過 400℃，否則將會(huì)影響鍍層的耐磨性和耐腐蝕性。目前，化學(xué)鍍鎳在難鍍基材方面的工藝尚有待改進(jìn)，輕金屬的無孔隙薄鍍層仍面臨挑戰(zhàn)，較薄的鍍層意味著成本降低、生產(chǎn)率提高、化學(xué)試劑消耗減少，最后將贏得化學(xué)鍍鎳的更大市場。隨著環(huán)保要求的進(jìn)一步嚴(yán)格，一方面由于鍍鉻受到限制而給化學(xué)鍍鎳的取而代之提供機(jī)遇；另一方面降低污染，延長鍍液使用壽命，降低成本仍然是化學(xué)鍍鎳同行面臨的一項(xiàng)長期任務(wù)?；瘜W(xué)鍍鎳獲得的非晶態(tài)鎳磷合金具有優(yōu)良的耐蝕性、耐磨性、導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性和一定的抗垢能力。將該技術(shù)應(yīng)用于凝汽器黃銅管上，不僅能從根本上解決長期以來一直困擾電廠凝汽器管的腐蝕和泄漏問題，而且其價(jià)格適中，比B30 管、不銹鋼管及鈦管要便宜得多，可為電廠節(jié)約大量的管材投資。此外，由于化學(xué)鍍鎳使凝汽器管的耐蝕性增強(qiáng)，運(yùn)行期間冷卻水可少加甚至不加緩蝕藥劑，這又可進(jìn)一步節(jié)約大量資金?；瘜W(xué)鍍鎳管具有一定的抗垢能力，這就有希望在不作任何附加投資的條件下，提高循環(huán)水濃縮倍率，從而減少排污水量和補(bǔ)充水量。化學(xué)鍍鎳技術(shù)可從根本上解決凝汽器管腐蝕和泄漏問題，不僅防止因查漏堵管而降低負(fù)荷或停機(jī)而損失電量，而且還可從凝結(jié)水回水方面保證水汽質(zhì)量，使水、汽流通通道基本無垢、無腐蝕，確保高參數(shù)大容量機(jī)組安全運(yùn)行，其帶來的潛在經(jīng)濟(jì)效益更巨大?；瘜W(xué)鍍鎳技術(shù)在電廠的應(yīng)用不只局限于凝汽器管，還可用于鍋爐、汽輪機(jī)專業(yè)的通用轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械、閥門、熱交換器、煙風(fēng)煤管道；化學(xué)專業(yè)的防腐蝕管道、加藥裝置、儲(chǔ)槽、離子交換設(shè)備；水工機(jī)械、除灰管道、埋地接地網(wǎng)等。合理利用化學(xué)鍍鎳技術(shù)對電廠所用設(shè)備或材料進(jìn)行替代和保護(hù)無疑是可行的?；瘜W(xué)鍍鎳技術(shù)在電廠中的應(yīng)用前景極其廣闊?；瘜W(xué)鍍必須在具有自催化性的材料表面進(jìn)行。隨著化學(xué)鍍的深入研究開發(fā)，它的許多優(yōu)點(diǎn)正不斷顯現(xiàn)出來，化學(xué)鍍正獲得越來越廣泛的工業(yè)應(yīng)用。目前在工業(yè)上已經(jīng)成熟而普遍應(yīng)用的化學(xué)鍍種主要是化學(xué)鍍鎳和化學(xué)鍍銅。現(xiàn)在化學(xué)鍍鎳已經(jīng)進(jìn)入發(fā)展成熟期，其目前的現(xiàn)狀可概括為：技術(shù)成熟、性能穩(wěn)定、功能多樣、用途廣泛。 以次磷酸鈉為還原劑 此鍍鎳溶液應(yīng)用最廣，尤其是酸性鍍液，它比堿性鍍液具有鍍液穩(wěn)定、鍍液溫度高、沉積速度快、易于控制、鍍層性能好等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用較多、較早、也比較成熟。而堿性鍍液 pH 值容易波動(dòng)，但允許的 pH 值工作范圍較寬，鍍液成本較低。由于有磷析出，發(fā)生磷與鎳的共沉積，所以化學(xué)鍍鎳層是磷呈彌散態(tài)的鎳磷合金鍍層，控制磷含量得到的鎳磷鍍層致密、無孔，耐蝕性遠(yuǎn)優(yōu)于電鍍鎳。 以硼化物為還原劑用含硼還原劑得到的鍍層是 Ni—B 合金，成分在 90%—%Ni 之間變動(dòng)。鍍層屬無定形結(jié)構(gòu)，當(dāng) 400℃熱處理 1h 后，則轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)晶形鎳硼化合物（Ni 3B） 。由于鎳硼鍍層孔隙率極低，因此，具有優(yōu)良的抗蝕性和化學(xué)穩(wěn)定性。將工件與活性金屬接觸進(jìn)行電化學(xué)誘發(fā)或用強(qiáng)還原劑如二甲基氨基甲硼烷處理表面。這些方法雖不改變鍍層的性能，但基體與鍍層的結(jié)合力不理想。為了改變這一弱點(diǎn)，我們在銅、銅合金化學(xué)鍍鎳磷合金的前處理工藝中加入一種特殊的活化液，這樣即保證了結(jié)合強(qiáng)度，又不影響鎳磷合金的優(yōu)良性能，使鎳磷合金應(yīng)用更加廣泛。 已肼為還原劑以肼（連氨）為還原劑的化學(xué)鍍鎳溶液所得的鎳鍍層純度較高，含鎳可達(dá) %以上，有較好的磁性能，可用于生產(chǎn)磁性膜，特別適用于要求沉積純鎳的場合。肼的產(chǎn)物是水和氮，不存在有害物質(zhì)的積累，所以不會(huì)造成像以次磷酸鈉、硼化物為還原劑時(shí)，由于氧化產(chǎn)物的積累而導(dǎo)致鍍液性能逐漸惡化直至無法使用的問題