置換鍍

置換鍍（離子交換或電荷交換沉積）： ；一種金屬浸在第二種金屬的金屬鹽溶液中，種金屬的表面上發(fā)生局部溶解，同時在其表面自發(fā)沉積上第二種金屬。在離子交換情況下，基底金屬本身就是還原劑。 ；使用廣泛的基底金屬（Me1）是銅、鐵和鎳，而用得多的鍍層金屬（Me2）則是金和銅。如將一只鐵釘浸在硫酸銅溶液中，鐵釘上就鍍上薄薄一層銅。但它的實際應用是有限的，因為基底金屬的表面一旦被溶液中的金屬（Me2）覆蓋，過程馬上停止。所以其厚度是很小的，而且結(jié)合力沒有真正的化學鍍那么好。由于鍍層質(zhì)量差，厚度有限，所以應用非常有限。

鍍鎳廢液中含有大量的次磷酸鹽和其被氧化的產(chǎn)物亞磷酸鹽，由于次磷酸鈣的溶解度較大，采用CaO沉淀法不能有效的除去次磷酸鹽，但在除去鎳離子時加入的CaO會使廢液的pH值增加，此時若提高廢液的溫度，溶液中的次磷酸根可將鎳離子及其他重金屬離子還原，次磷酸根被氧化成亞磷酸根。若廢液中含有較多的次磷酸根，可添加適當?shù)难趸瘎ㄈ绺咤i酸鉀，雙氧水等）除去。當廢液的pH值在7左右時，亞磷酸鈣的溶解度將急劇下降，試驗表明，在pH值為5．5～7時，鍍液中亞磷酸鹽的除去率在95%以上。對于未除去的亞磷酸鹽可以采用鎢酸鈉作為催化劑，利用雙氧水將亞磷酸鹽氧化為磷酸鹽的方法；或直接利用高錳酸鉀作為氧化劑將多余的次磷酸鹽及亞磷酸鹽氧化為磷酸鹽。在含有磷酸鹽的廢液中加入CaO，調(diào)節(jié)廢液的pH值在9．5以上，磷酸鈣的溶解度較小，生成的沉淀物很容易過濾除去。這時廢液中磷含量可降低至2～7mg/L，達到廢水排放的要求。

傳統(tǒng)上，化學鍍作為一種表面處理方法應歸屬于電鍍，是電鍍的一個鍍種。但化學鍍不同于電鍍，主要是因為化學鍍不需要外加電源，而且操作方法與不同于電鍍，其特點如下：

⑴鍍層厚度均勻，化學鍍液的分散程度接近?；瘜W鍍本身是一個自催化的氧化還原過程，只要催化基體與溶液接觸到就可以施鍍，幾乎是基體形狀的一個復制，達到仿形的程度，不會像電鍍一樣，出現(xiàn)由于電力線分布不均勻而引起的鍍層厚度不均的現(xiàn)象。

⑵化學鍍不僅可以在金屬表面施鍍，通過特殊的活化、敏化處理，也可以在非金屬表面上進行。

⑶化學鍍設備簡單，不需要電源及陽極，只要在溫度、pH值工藝參數(shù)合理的條件下，把待鍍零件浸入在鍍液中即可。

⑷化學鍍的結(jié)合力、防腐性能都優(yōu)于電鍍。某些化學鍍層還有特殊的物理化學性能。

⑸硬度高，耐磨性好，化學鍍鎳層熱處理后硬度達Hv1100，工模具鍍鎳后一般壽命提高3倍以上。

⑹耐腐蝕強，化學鍍鎳層在酸、堿、鹽、氨和海水等介質(zhì)中都具有很好的耐腐蝕性，其耐腐蝕性勝于不銹鋼。

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(jié)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。