化學鍍鎳經(jīng)過多年的不斷探索與研究,近幾年已發(fā)展極成熟了,化學鍍鎳水幾乎適用于所有金屬表面鍍鎳。如:鋼鐵鍍鎳,不銹鋼鍍鎳,鋁鍍鎳,銅鍍鎳等等,它同樣適用于非金屬表面鍍鎳。比如:陶瓷鍍鎳,玻璃鍍鎳,金剛石鍍鎳,碳片鍍鎳,塑料鍍鎳,樹脂鍍鎳等等。使用范圍是非常廣泛的。
中國的化學鍍鎳工業(yè)化生產起步較晚,但近幾年的發(fā)展十分迅速,不僅有大量的論文發(fā)表,還舉行了全國性的化學鍍會議,據(jù)第五屆化學鍍年會發(fā)表文章的統(tǒng)計就已經(jīng)有300多家廠家,但這一數(shù)字在當時應是極為保守的。據(jù)推測國內每年的化學鍍鎳市場總規(guī)模應在300億元左右,并且以每年10%~15%的速度發(fā)展。
用化學鍍鎳沉積的鍍層,有一些不同于電沉積層的特性。
①以次磷酸鈉為還原劑時,由于有磷析出,發(fā)生磷與鎳的共沉積,所以化學鍍鎳層是磷呈彌散態(tài)的鎳磷合金鍍層,鍍層中磷的質量分數(shù)為1%~l5%,控制磷含量得到的鎳磷鍍層致密、無孔,耐蝕性遠優(yōu)于電鍍鎳。以硼氫化物或氨基硼烷為還原劑時,化學鍍鎳層是鎳硼合金鍍層,硼的含量為1%~7%。只有以肼作還原劑得到的鍍層才是純鎳層,含鎳量可達到99.5%以上。
②硬度高、耐磨性良好。電鍍鎳層的硬度僅為l60~180HV,而化學鍍鎳層的硬度一般為400~700HV,經(jīng)適當熱處理后還可進一步提高到接近甚至超過鉻鍍層的硬度,故耐磨性良好,更難得的是化學鍍鎳層兼?zhèn)淞肆己玫哪臀g與耐磨性能。
③化學穩(wěn)定性高、鍍層結合力好。在大氣中以及在其他介質中,化學鍍鎳層的化學穩(wěn)定性高于電鍍鎳層的化學穩(wěn)定性。與通常的鋼鐵、銅等基體的結合良好,結合力不低于電鍍鎳層和基體的結合力。
④由于化學鍍鎳層含磷(硼)量的不同及鍍后熱處理工藝的不同,鍍鎳層的物理化學特性,如硬度、抗蝕性能、耐磨性能、電磁性能等具有豐富多彩的變化,是其他鍍種少有的。所以,化學鍍鎳的工業(yè)應用及工藝設計具有多樣性和專用性的特點。
化學鍍包括鍍鎳、鍍銅、鍍金、鍍錫等很多鍍種,但應用范圍廣的還是化學鍍鎳。與電鍍鎳層相比,化學鍍鎳層的性能有如下諸多優(yōu)點:
⑴利用次磷酸鈉作為還原劑的化學鍍鎳過程得到的是Ni-P合金,控制鍍層中的磷含量可以得到Ni-P非晶態(tài)結構鍍層。鍍層致密、孔隙率低、耐腐蝕性能均優(yōu)于電鍍鎳。
⑵化學鍍鎳層的鍍態(tài)硬度為450~600HV,經(jīng)過合理的熱處理后,可以達到1000-1100HV,在某些情況下,甚至可以代替硬鉻使用。
⑶根據(jù)鍍層中的含磷量,可以控制鍍層為磁性或非磁性。
⑷鍍層的磨擦系數(shù)低,可以達到無油潤滑的狀態(tài),潤滑性與抗金屬磨損性方面也優(yōu)于電鍍。
⑸低磷鍍層具有良好的可焊性。