化學(xué)鍍

化學(xué)鍍?cè)诒砻嫣幚砑夹g(shù)中占有重要的地位?；瘜W(xué)鍍是利用合適的還原劑使溶液中的金屬離子有選擇地在經(jīng)催化劑活化的表面上還原析出成金屬鍍層的一種化學(xué)處理方法。可用下式表示：

M2++2e(由還原劑提供)--->M

在化學(xué)鍍中，溶液內(nèi)的金屬離子是依靠得到所需的電子而還原成相應(yīng)的金屬。例如，在酸性化學(xué)鍍鎳溶液中采用次磷酸鹽作還原劑，它的氧化還原反應(yīng)過程如下：

Ni2++2e--->Ni(還原)

(H2PO2)-+H2O--->(H2PO3)-+2e+2H+(氧化)

兩式相加，得到全部還原氧化反應(yīng)：

Ni2++(H2PO2)-+H2O--->(H2PO3)-+Ni+2H+

還原劑的有效程度可以用它的標(biāo)準(zhǔn)氧化電位來推斷。由上述可知，次磷酸鹽是一種強(qiáng)還原劑，能產(chǎn)生一個(gè)正值的標(biāo)準(zhǔn)氧化一還原電位。但不應(yīng)過分地信賴E°值，因?yàn)樵趯?shí)際應(yīng)用上，由于溶液中不同離子的活度、超電位和類似因素的影響，會(huì)使E°值有很大的差異。但氧化和還原電位的計(jì)算仍有助于預(yù)先估算不同還原劑的有效程度。若全部標(biāo)準(zhǔn)氧化還原電位太小或?yàn)樨?fù)值，則金屬還原將難以發(fā)生。

化學(xué)鍍?nèi)芤旱慕M成及其相應(yīng)的工作條件必須是反應(yīng)只限制在具有催化作用的制件表面上進(jìn)行，而溶液本身不應(yīng)自發(fā)地發(fā)生還原氧化作用，以免溶液自然分解，造成溶液很快失效。如果被鍍的金屬(如鎳、鈀)本身是反應(yīng)的催化劑，則化學(xué)鍍的過程就具有自動(dòng)催化作用，使上述反應(yīng)不斷地進(jìn)行，這時(shí)，鍍層厚度也逐漸增加，獲得一定的厚度。除鎳外，鈷、銠、鈀等都具有自動(dòng)催化作用。

對(duì)于不具有自動(dòng)催化表面的制件，如塑料、玻璃、陶瓷等非金屬，通常需經(jīng)過特殊的預(yù)處理，使其表面活化而具有催化作用，才能進(jìn)行化學(xué)鍍。

化學(xué)鍍與電鍍比較，具有如下優(yōu)點(diǎn)：

①不需要外加直流電源設(shè)備。

②鍍層致密，孔隙少。

③不存在電力線分布不均勻的影響，對(duì)幾何形狀復(fù)雜的鍍件，也能獲得厚度均勻的鍍層;

④可在金屬、非金屬、半導(dǎo)體等各種不同基材上鍍覆。

化學(xué)鍍與電鍍相比，所用的溶液穩(wěn)定性較差，且溶液的維護(hù)、調(diào)整和再生都比較麻煩，材料成本費(fèi)較高。

化學(xué)鍍工藝在電子工業(yè)中有重要的地位。由于采用的還原劑種類不同，使化學(xué)鍍所得的鍍層性能有顯著的差異，因此，在選定鍍液配方時(shí)，要慎重考慮鍍液的經(jīng)濟(jì)性及所得鍍層的特性。

目前，化學(xué)鍍鎳、銅、銀、金、鈷、鈀、鉑、錫以及化學(xué)鍍合金和化學(xué)復(fù)合鍍層，在工業(yè)生產(chǎn)中已被采用。

如何進(jìn)行化學(xué)鍍鎳

化學(xué)鍍鎳是化學(xué)鍍應(yīng)用最為廣泛的一種方法，所用還原劑有次磷酸鹽、肼、硼氫化鈉和二甲基胺硼烷等。

目前國內(nèi)生產(chǎn)上大多采用次磷酸鈉作還原劑，硼氫化鈉和二甲基胺硼烷因價(jià)格較貴，只有少量使用。

1.鍍層的用途

化學(xué)鍍鎳層的結(jié)晶細(xì)致，孔隙率低，硬度高，鍍層均勻，可焊性好，鍍液深鍍能力好，化學(xué)穩(wěn)定性高，目前已廣泛用于電子、航空、航天、機(jī)械、精密儀器、日用五金、電器和化學(xué)工業(yè)中。

非金屬材料上應(yīng)用化學(xué)鍍鎳越來越多，尤其是塑料制品經(jīng)化學(xué)鍍鎳后即可按常規(guī)的電鍍方法鍍上所需的金屬鍍層，獲得與金屬一樣的外觀。塑料電鍍產(chǎn)品已廣泛用于電子元件、家用電器、日用工業(yè)品等。

化學(xué)鍍鎳在原子能工業(yè)，如生產(chǎn)核燃料系統(tǒng)中的零件和容器以及火箭、導(dǎo)彈、噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)的零部件上已采用。

化工設(shè)備中壓縮機(jī)等的零部件為防腐蝕、抗磨，而用化學(xué)鍍鎳層是很有利的。

化學(xué)鍍鎳層還能改善鋁、銅、不銹鋼材料的焊接性能，減少轉(zhuǎn)動(dòng)部分的磨耗，減少不銹鋼與鈦合金的應(yīng)力腐蝕。

對(duì)鍍層尺寸要求精確的精密零件和幾何形狀復(fù)雜的零件的深孔、盲孔、腔體的內(nèi)表面，用化學(xué)鍍鎳能得到與外表面同樣厚度的鍍層。

對(duì)要求高硬度、耐磨的零件，可用化學(xué)鍍鎳代替鍍硬鉻。