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精彩詞條化學(xué)鍍鎳
補(bǔ)充:0 瀏覽:6887 發(fā)布時(shí)間:2012-9-11
化學(xué)鍍中發(fā)展最快的一種。鍍液一般以硫酸鎳、乙酸鎳等為主鹽,次亞磷酸鹽、硼氫化鈉、硼烷、肼等為還原劑,再添加各種助劑。在90℃的酸性溶液或接近常溫的中性溶液、堿性溶液中進(jìn)行作業(yè)。以使用還原劑的不同分為化學(xué)鍍鎳-磷、化學(xué)鍍鎳-硼兩大類。鍍層在均勻性、耐蝕性、硬度、可焊性、磁性、裝飾性上都顯示出優(yōu)越性。
一、釋義 不用外來電流,借氧化還原作用在金屬制件的表面上沉積一層鎳的方法。用于提高抗蝕性和耐磨性,增加光澤和美觀。適合于管狀或外形復(fù)雜的小零件的光亮鍍鎳,不必再經(jīng)拋光。一般將被鍍制件浸入以硫酸鎳、次磷酸二氫鈉、乙酸鈉和硼酸所配成的混合溶液內(nèi),在一定酸度和溫度下發(fā)生變化,溶液中的鎳離子被次磷酸二氫鈉還原為原子而沉積于制件表面上,形成細(xì)致光亮的鎳鍍層。鋼鐵制件可直接鍍鎳。錫、銅和銅合金制件要先用鋁片接觸于其表面上1-3分鐘,以加速化學(xué)鍍鎳。 化學(xué)鍍就是在不通電的情況下,利用氧化還原反應(yīng)在具有催化表面的鍍件上,獲得金屬合金的方法。它是新近發(fā)展起來的一門新技術(shù)。 二、化學(xué)鍍鎳發(fā)展簡(jiǎn)史 化學(xué)鍍鎳的歷史與電鍍相比,比較短暫,在國外其真正應(yīng)用到工業(yè)僅僅是70年代末80年代初的事。 1844年,A.Wurtz發(fā)現(xiàn)金屬鎳可以從金屬鎳鹽的水溶液中被次磷酸鹽還原而沉積出來。化學(xué)鍍鎳技術(shù)的真正發(fā)現(xiàn)并使它應(yīng)用至今是在1944年,美國國家標(biāo)準(zhǔn)局的A.Brenner和G.Riddell的發(fā)現(xiàn),弄清楚了形成涂層的催化特性,發(fā)現(xiàn)了沉積非粉末狀鎳的方法,使化學(xué)鍍鎳技術(shù)工業(yè)應(yīng)用有了可能性。但那時(shí)的化學(xué)鍍鎳溶液極不穩(wěn)定,因此嚴(yán)格意義上講沒有實(shí)際價(jià)值。 化學(xué)鍍鎳工藝的應(yīng)用比實(shí)驗(yàn)室研究成果晚了近十年。第二次世界大戰(zhàn)以后,美國通用運(yùn)輸公司對(duì)這種工藝發(fā)生了興趣,他們想在運(yùn)輸燒堿筒的內(nèi)表面鍍鎳,而普通的電鍍方法無法實(shí)現(xiàn),五年后他們研究了發(fā)展了化學(xué)鍍鎳磷合金的技術(shù)、公布了許多專利。1955年造成了他們的第一條試驗(yàn)生產(chǎn)線,并制成了商業(yè)性有用的化學(xué)鍍鎳溶液,這種化學(xué)鍍鎳溶液的商業(yè)名稱為“Kanigen”。 目前在國外,特別是美國、日本、德國化學(xué)鍍鎳已經(jīng)成為十分成熟的高新技術(shù),在各個(gè)工業(yè)部門得到了廣泛的應(yīng)用。 我國的化學(xué)鍍鎳工業(yè)化生產(chǎn)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(xué)鍍會(huì)議,據(jù)第五屆化學(xué)鍍年會(huì)發(fā)表文章的統(tǒng)計(jì)就已經(jīng)有300多家廠家,但這一數(shù)字在當(dāng)時(shí)應(yīng)是極為保守的。據(jù)推測(cè)國內(nèi)目前每年的化學(xué)鍍鎳市場(chǎng)總規(guī)模應(yīng)在300億元左右,并且以每年10%~15%的速度發(fā)展。 三、化學(xué)鍍鎳分類 所有化學(xué)沉積法可以分成三類(廣義分類): 置換鍍 1.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,第一種金屬的表面上發(fā)生局部溶解,同時(shí)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。 使用最廣泛的基底金屬(Me1)是銅、鐵和鎳,而用得最多的鍍層金屬(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(shí)際應(yīng)用是有限的,因?yàn)榛捉饘俚谋砻嬉坏┍蝗芤褐械慕饘伲∕e2)覆蓋,過程馬上停止。所以其最大厚度是很小的,而且結(jié)合力沒有真正的化學(xué)鍍那么好。由于鍍層質(zhì)量差,厚度有限,所以應(yīng)用非常有限。 接觸鍍 2.接觸鍍: 將欲鍍的金屬與另一種金屬或另一塊相同金屬接觸,并沉浸在沉積金屬的鹽溶液中的沉積法。 當(dāng)欲鍍的導(dǎo)電基底表面與比溶液中待沉積的金屬更為活潑的金屬接觸時(shí),便構(gòu)成接觸沉積。在基底和接觸金屬之間形成了原電池對(duì),其中接觸金屬是陽極,發(fā)生溶解,而欲鍍基底起陰極的作用,金屬便沉積到它的上面。此法與電沉積反應(yīng)相同,所不同的是電流來自化學(xué)反應(yīng),而不是由外電源提供。此法幾乎沒有實(shí)用意義,但是,它對(duì)在無催化活性基底上引發(fā)化學(xué)沉積,起到“反應(yīng)起動(dòng)劑”的作用上,具有重要意義。 真 真正的化學(xué)鍍 3.真正的化學(xué)鍍:從含有還原劑的溶液中沉積金屬。下面我們所提的化學(xué) 鍍鎳即為此種。 (二)化學(xué)鍍鎳的分類: 1.按鍍液的PH值分類:有酸性、中性和堿性三類。 2.按沉積溫度分類:有低溫、中溫、高溫三類。 3.按合金成分分類:有低磷、中磷和高磷三類。 4.按所用還原劑分類:有Ni-P、Ni-B等。 其他補(bǔ)充 |
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