化学镀镍特点

迄今为止，化学镀镍的发展已有50多年的历史。经过半个多世纪的研究开发，化学镀镍已进入发展成熟期，其现状可概括为：技术成熟、性能稳定、功能多样、用途广泛。用化学镀镍沉积的镀层，有一些不同于电沉积层的特性。05g/dm2)和少量络合剂，温度为25℃，处理1分钟然后实施化学镀镍。①以次磷酸钠为还原剂时，由于有磷析出，发生磷与镍的共沉积，所以化学镀镍层是磷呈弥散态的镍磷合金镀层，镀层中磷的质量分数为1%～l5%，控制磷含量得到的镍磷镀层致密、无孔，耐蚀性远优于电镀镍。以硼氢化物或氨基硼wan为还原剂时，化学镀镍层是镍硼合金镀层，硼的含量为1%～7%。只有以肼作还原剂得到的镀层才是纯镍层，含镍量可达到99．5%以上。②硬度高、耐磨性良好。电镀镍层的硬度仅为l60～180HV，而化学镀镍层的硬度一般为400～700HV，经适当热处理后还可进一步提高到接近甚至超过铬镀层的硬度，故耐磨性良好，更难得的是化学镀镍层兼备了良好的耐蚀与耐磨性能。③化学稳定性高、镀层结合力好。在大气中以及在其他介质中，化学镀镍层的化学稳定性高于电镀镍层的化学稳定性。与通常的钢铁、铜等基体的结合良好，结合力不低于电镀镍层和基体的结合力。④由于化学镀镍层含磷（硼）量的不同及镀后热处理工艺的不同，镀镍层的物理化学特性，如硬度、抗蚀性能、耐磨性能、电磁性能等具有丰富多彩的变化，是其他镀种少有的。所以，化学镀镍的工业应用及工艺设计具有多样性和专用性的特点。

化学镀镍在石油***上的应用

石油和***是化学镀镍的重要市场之一，油田采油和输油管道设备广泛地采用化学镀镍技术。典型的石油和***工业腐蚀环境为井下盐水、二氧化碳、硫hua氢，温度高达170～200℃，并伴有泥沙和其他磨粒冲蚀等等，腐蚀环境相当恶劣。低碳钢油气管道在如此苛刻的条件下，仅有2～3个月的寿命。结果是电镀镍粉末冶金件表面76h出现锈斑,化学镀镍件表面100h才出现锈斑。经过50～100um厚的高磷化学镀镍层保护之后，其腐蚀速率降低到与哈氏合金相当的程度。考虑到耐蚀合金价格昂贵，从性能价格比上讲，碳钢管道采用化学镀镍保护的技术经济性能***好。泵壳、叶轮和出口管道等油气用泵零件，根据腐蚀环境不同，经化学镀镍镀厚25～75um不等，防腐蚀效果优良。抽油泵化学镀镍是一种理想的应用实例：在西得克萨斯油田，经化学镀镍保护的抽油泵，寿命长达4年以上，同样末加保护的抽油泵的寿命不超过6个月。化学镀镍层耐蚀耐磨，而且由于化学镀镍层的高度均匀性，可以使抽油泵筒制成整体件，从而显著地提高了抽油泵品质，降低生产成本。在油田，高磷化学镀镍亦广泛地应用于油水分离装置的加热器表面以防腐蚀，镀厚通常为25～75um。集油和输油装置的阀门、管接头、管箍等亦采用化学镀镍保护。

化学镀镍原理

　　化学镀镍镀液主要由金属盐、还原剂、pH缓冲剂、稳定剂或络合剂等组成。镍盐用得***多的是***盐，还有氯化物或者醋酸盐。还原剂主要是亚磷酸盐、硼氢化物等。pH缓冲剂和络合剂通常采用的是氨或氯化铵等。

以次亚磷酸钠作还原剂的化学镀镍是目前使用***多的一种。其反应机理如下。在酸性环境：

Ni2 H2PO2 H20—Ni H2P03- 2H

在碱性环境：

[NiXn]2 H2PO3- 30H一一Ni HP032- nX 2H20

磷的析出反应如下:

H2PO2- 2H 一P 2H2O

2H2PO2-—P HPO32- H H2O

H2PO2- 4H H 一PH3 2H2O

化学镀镍的沉积速度受温度、pH值、镀液组成和添加剂的影响。通常温度上升，沉积速度也上升。每上升10℃，速度约提高2倍。

pH值是***重要的因素，对反应速度、还原剂的利用率、镀层的性质都有很大的影响。

镍盐浓度的影响不是很主要的，次亚磷酸钠的浓度提高，速度也会相应提高，但是到了一定限度以后反而会使速率下降。每还原lmol的镍，需消耗3mol的次磷酸盐(即1g镀层消耗5.4g的次亚磷酸钠)。同时，一部分次亚磷酸盐在镍表面催化分解。