化学镀镍磷合金最新进展
化学镀沉积镍磷合金:耐腐蚀机理

外文资料译文化学镀沉积镍磷合金:耐腐蚀机理Bernhard Elsener/Maura Crobu/Mariano Andrea Scorciapino/Antonella Rossi摘要在各种各样的化学基体上可以进行化学镀镍磷合金。
他们表现出的耐腐蚀性优于纯镍,但由纯镍形成的氧化镍(钝化膜)除外,已经提出来许多理论来解释这一优越的腐蚀性,但还尚未达成共识。
在这一领域的研究中使用了电化学中的XPS表面电化学分析方法,以更深入的了解化学镀镍磷合金的耐腐蚀性,磷的含量在18%到22%。
在酸性和近中性溶液中其极化曲线与电流密度有一定的关系。
在恒电位极化过程,根据曲线衰减指数大约为-0.5可以推论扩散过程限制了镍的解离。
在XPS / XAES后通过测量恒电位极化显示磷在反应过程中存在三种不同的状态。
根据钴参与化学反应的不同,磷主要存在于反应合金、磷酸盐和磷的中间化合产物中。
通过XPS分析表明,磷元素富集在了合金之间的界面和最外层表面与腐蚀溶液接触面,由此提出以下结论:镍元素在溶液中的扩散机制限制了磷元素在介质表面的富集解释了Ni-P合金的高耐蚀性。
一个尚未证实的补充说明是耐高腐蚀性Ni-P合金可能是以镍元素的电离态存在的。
关键词:电位极化扩散,磷,富集, XPS图,衍射参数§1 简介对纳米晶体材料的关注增加使人们对于镍磷合金研究加深,尤其是在具有挑战性的技术应用方面[1,2]。
这些过去主要用作防腐涂料的合金构成了最早的工业应用是在x射线的非晶和纳米晶体材料上,这项技术可以追溯到1946年[3-5]。
现在产生了对三元系镍磷合金的研究[6,7]和共沉积金刚石[8]或聚四氟乙烯颗粒[9],以获得为生产量身定制的功能化表面。
镍磷合金中P元素大约是20%(接近共晶组合)时表现出了比镍更好的耐腐蚀性,同时得到的纯镍在阳极溶液附近镍酸的溶解更加容易[10-22]。
这一现象在化学镀[13-16]或电沉积[17-21]镍磷合金的金属熔体[10-12]时常见到。
化学镀镍磷合金及其复合材料的研究状况

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战 ∞ p纺 织 高 等 专 科 , 仪 , 报 子 芋
J unl o r a o f C eg u hnd T xi et e l C l g oee l
第 1 卷 第 4期 ( 第 6 9 总 6期 ) 2 0 年 1 月 0 2 0
化 学 镀溶 液 的组 成 及其 相应 的工 作 条 件必 须 是 : 应 只限制 在 具 有 催 化 作 用 的制 件 表 面 上 进 反
行, 而溶液本身不应 自发地发生氧化还原作用 , 以
免溶 液 自然 分 解 , 成 溶 液很 快 失 效 。 如果 被 镀 造
金镀层。2 世 纪 5 代初期 , 0 0年 出现 了许 多工艺 方面的专利 , 工艺生产 中获得了应用。经过不 在
断 的研 究 与探 讨 , 决 了槽 液稳 定 性 、 解 再生 利 用和 镀 覆速 率 等一 系列 问题 。槽 液 实 现 了 自动 监 控和 补 给 , 本 降低 , 化 学 镀 镍 技 术 得 到迅 速 发 展 。 成 使 化学 镀镍 的工 艺 配 方 也 逐 渐 得 到 完 善 与 改进 , 发 展 了一 系列 的酸 性 、 碱性 镀 液 。 日本 、 欧美 等 国都
文章编号 :08 50 20 )4 0 1 0 10 —58 ( 2 0 — 0 — 3 o
V 1 1 N 4( u 6) o . 9, o. S m6
化 学 镀 镍 磷 合 金 及 其 复 合 材 料 的 研 究 状 况
林 吉 曙
( 成都纺织高等专科学校基础部 , 成都 602 ) 103
+ 2H
1 化 学 镀 镍 的研 究 状 况
14 85年 , Wut 先 观 察 到 用 次 亚 磷 酸 盐 A. r z首
化学镀镍磷合金工艺的研究文献综述(二)

引言概述:
化学镀镍磷合金工艺是一种常用的金属表面处理方法,具有较高的耐腐蚀性和耐磨性。
本文旨在综述相关的研究文献,深入探讨化学镀镍磷合金工艺的研究进展、工艺参数优化、合金特性及其应用领域。
正文内容:
1.工艺研究进展
1.1传统化学镀镍磷合金工艺
1.2改进型化学镀镍磷合金工艺
2.工艺参数优化
2.1镀液成分优化
2.2温度和镀液pH值优化
2.3电流密度和镀液搅拌速度优化
2.4镀液中添加剂优化
3.合金特性研究
3.1镀层结构和成分分析
3.2镀层显微硬度和耐磨性研究
3.3镀层的结晶性质和晶体生长机制
4.应用领域
4.1电子电镀应用
4.2汽车工业应用
4.3航空航天应用
4.4冶金工业应用
4.5其他领域应用
5.工艺优缺点及未来发展趋势
5.1工艺优点
5.2工艺缺点
5.3未来发展趋势
总结:
综合上述研究文献,化学镀镍磷合金工艺在金属表面处理中具有广泛的应用前景。
不论是传统工艺还是改进工艺,都可以通过优化工艺参数来提高镀层的性能。
相关的合金特性研究有助于深入了解镀层的显微硬度、耐磨性等性能指标。
不同领域都可以找到该工艺的应用,例如电子电镀、汽车工业和航空航天等。
该工艺也存在一些缺点,如镀层中可能含有杂质等。
未来的发展趋势应该在提高工艺的经济性、环境友好性和镀层性能方面进行进一步的研究与改进。
化学镀镍磷合金技术

化学镀镍磷合金技术高性能的镍磷合金化学镀工艺是近年来迅速发展起来的一种新型表面保护和表面强化技术手段,具有广泛的应用前景。
目前化学镀镍磷合金已广泛地应用在石油化工、石油炼制、电子能源、汽车、化工等行业。
石油炼制和石油化工是其最大的市场,并且随着人们对这一化镀特性的认识,它的应用也越来越广泛,主要用在石油炼制、石油化工的冷换设备上,并且成功地为许多厂家进行了施镀。
经用户实际应用,能提高设备的耐磨、耐蚀性能,延长其寿命3倍以上,性能优于目前使用的有机涂料,而且适用于碳钢、铸铁、有色金属等不同基材。
1、化学镀镍磷合金的原理其主要反应为应用次亚磷酸钠还原镍离子为金属镍,即在水溶液中镍离子和次亚磷酸阴离子碰撞时,由于镍触媒作用析出原子态氢,而原子态氢又被催化金属吸附并使之活化,把水溶液中的镍离子还原为金属镍形成镀层,另外次亚磷酸阴离子由于在催化表面析出原子态氢的作用,被还原成活性磷,与镍结合形成Ni-P合金镀层。
2、镀层的特性及技术指标(1)镀层均匀性好非晶态Ni-P合金镀层是通过化学沉积的方法获得,凡是镀液能浸到的部位,任何形态复杂的零件,都得到均匀的镀层。
不需外加电流,是非晶态均一单相组织,不存在晶界位错,也无化学成份偏析,且避免了电镀形成的边角效应等缺陷。
另外,还具有较高的光洁度。
(2)镀层附着力好镀层在钢体上产生压应力(4MPa)而镀层与钢的热膨胀系数相当,所以具有优良的附着力,一般为300-400MPa。
(3)镀层硬度高,抗磨性能优良镀层具有高硬度,低韧性和较低热导率、电导率,它的抗拉强度超过700MPa,与很多合金钢相似,镀层硬度和延伸率都超过了电镀铬,弯曲无裂纹,但不适合反复弯折和拉抻等剧烈变形的部件,经热处理硬度可达HV1100,但在320℃时开始发生晶型转变,耐磨性能增强,耐蚀性能减弱。
(4)优良的抗腐蚀性能由于镀层属非晶态不存在晶界、位错等晶体缺陷,是单一均匀组织,不易形成电偶腐蚀,决定其有较高的耐蚀性,镍—磷镀层均匀性好,拉应力小,致密性好,为防腐蚀提供了理想的阻挡层。
MK695环保高磷化学镀镍工艺

1 特点(1)MK695环保高磷化学镀镍 工艺通过自动催化还原反应得到均匀坚硬的半光亮高磷镍合金镀层。
镀层具高耐蚀性,可通过浓硝酸浸蚀测试(1分钟)。
(2)MK695环保高磷化学镀镍 镀液不含重金属铅、镉和汞离子,镀层符合“汽车报废指引”和RoHS 的要求。
(3)MK695环保高磷化学镀镍 系统沉积速度快,在最佳的条件下,沉积率可达15µm/h ,而不影响镀液本身的稳定性。
(4)MK695环保高磷化学镀镍 系统采用了四种容易使用的液体添加剂。
MK695M 及MK695B 用作新配镀液。
而MK695A 及MK695C 则用于维护镀液的浓度。
(5)MK695环保高磷化学镀镍 系统有以下的优点:①高沉积速率,每小时达6~12µm 。
②杂质容忍度高,镀液的工作寿命长,通常情况下寿命为约6周期,最佳的条件下,可达8周期。
③四种添加剂配合开缸及补充,控制容易。
④与多种基体金属有良好的结合力,广泛适用于铝合金、铜合金和钢铁基体。
⑤适用于滚镀及挂镀操作。
2 MK695 化学沉镍层的物理特性3 镀液配方及其操作条件范 围 最 佳 环保高磷化学镍 MK695M :环保高磷化学镍 MK695B :—— —— 60 ml/L( 6% 容量) 150ml/L(15% 容量) 镍含量/(g/L )5.1~5.5 5.3 温度/℃83~90 87 pH 值4.3~4.8 4.7 载负量/(dm 2/L )0.5~2.5(避免操作温度下低负载或空负载) 1.2 沉积率/µm/h6~12 94 镀液配制过程(1)把旧镀液全部排到废水处理系统去。
(2)将所有旧滤蕊、旧过滤袋等拿去。
然后封紧滤泵,把镀槽注满硝酸(1:1)。
(3)以过滤泵把硝酸溶液循环于过滤喉、打气系统及所有与化学沉镍溶液接触表面上。
如可以的话,把硝酸溶液静置过夜,以确保所有旧镍沉积完全脱掉。
可适当加热至约40℃。
(4)把所有硝酸溶液放回辅助槽内,以备下次之用。
化学镀镍磷合金过程中磷的析出及其对镀层性能的影响

化学镀镍磷合金过程中磷的析出及其对镀层性能的影响一、本文概述本文旨在深入探讨化学镀镍磷合金过程中磷的析出行为及其对镀层性能的影响。
化学镀镍磷合金作为一种重要的表面处理技术,广泛应用于电子、航空、汽车等领域,以提高材料的耐腐蚀性、耐磨性和电磁性能。
其中,磷的析出是影响镀层性能的关键因素之一。
因此,对磷析出行为的研究具有重要的理论和实践意义。
本文首先简要介绍了化学镀镍磷合金的基本原理和工艺过程,重点阐述了磷在镀层中的析出机制,包括磷的来源、析出条件以及析出动力学等方面。
随后,通过对比分析不同磷含量镀层的性能差异,探讨了磷析出对镀层耐腐蚀性、硬度、电导率等性能的影响规律。
在此基础上,本文还进一步分析了磷析出行为的影响因素,如镀液成分、温度、pH值等,以及这些因素如何调控磷的析出过程。
本文总结了磷析出行为对化学镀镍磷合金镀层性能的影响,并提出了优化镀层性能的策略和建议。
通过本文的研究,不仅有助于深入理解化学镀镍磷合金过程中的磷析出行为,还为实际生产中的工艺优化和性能提升提供了有益的理论指导和实践依据。
二、化学镀镍磷合金过程中磷的析出在化学镀镍磷合金的过程中,磷的析出是一个关键且复杂的化学反应过程。
这一过程中,磷元素从镀液中以一定的方式被还原并沉积到镍基体上,与镍元素共同形成镍磷合金镀层。
我们需要了解化学镀镍磷合金的基本原理。
在适当的条件下,镀液中的镍离子和磷离子通过还原剂的作用被还原成金属镍和磷,并在基体表面形成一层均匀的合金镀层。
这一过程涉及到多个化学反应步骤,包括还原剂的选择、反应条件的控制以及磷析出机制的研究。
在磷的析出过程中,反应动力学和热力学因素起着重要作用。
反应动力学影响磷的析出速率和分布,而热力学则决定了磷在镀层中的存在形式和稳定性。
镀液中的磷浓度、pH值、温度以及搅拌速度等因素也会对磷的析出产生显著影响。
磷的析出机制主要包括两种:一种是磷原子直接替代镍原子进入镍的晶格中,形成固溶体;另一种是磷原子聚集成磷颗粒,分布在镍基体上。
化学镀Ni-Sn-P合金镀层在海洋环境中的应用及前景

1.1. 化学镀Ni-Sn-P合金 技术的发展
从1996至今,我们经过近二十年的研究,成 功推出了具有完全自主知识产权的化学镀 Ni-Sn-P专利商品镀液:由A浓缩液、B浓缩 液、C浓缩液组成,由于该镀液性能稳定, 镀层质量优异,已经受到各界的关注,到 目前为止大规模工业化生产未见报道。
1.1化学镀Ni-Sn-P合金 技术的发展
化学镀Ni-Sn-P合金镀层在 海洋环境中的应用及前景
林忠华 淄博波尔化学镀技术研究所 淄博博山波尔金属材料改性设计室
汇报目录
1.化学镀Ni- Sn-P合金技术的发展 2.化学镀Ni-Sn-P合金镀层的技术指标 3.化学镀Ni-Sn-P合金镀层在海洋环境中 的应用及前景 4.化学镀Ni-Sn-P合金镀层的技术储备及 发展
该技术目前处于世界领先水平,随时间的推 移,海洋环境对腐蚀与防护技术提出了更 高的要求,我们在化学镀Ni-Sn-P合金镀层 的基础上,为进一步提高镀层防氯化物等 腐蚀,我们在镀层中添加Ta、Re已获初步 成功,Ta、Re的加入使镀层的防腐性能有 很大提高,这确保我们的技术始终处于世 界领先水平。
1,1化学镀Ni-Sn-P合金 技术的发展
对腐蚀电位说明
化学镀Ni-P合金镀层的腐蚀电位: 0.194~-0.215v经热处理后电位可下降 40~70mv 化学镀Ni-Sn-P合金镀层的腐蚀电位: -0.345V经热处理后电位可下降80~100mv阴 极保护特征更加明显。
化学镀Ni-Sn-P合金镀层在 海洋环境防腐的优势
有良好的延展性能、耐高温氯化物腐蚀、 有较负的腐蚀电位,非常适合海油N-80采 油钢管的防腐,N-80在海水中稳定电位为 0.40V,化学镀Ni-Sn-P合金镀层经1800C热 处理后镀层的腐蚀电位可降至-0.40V以下, 所以在海水中对N-80钢管、13Cr钢管均为 阳极保护镀层,在海洋环境中对海洋设备 能起到很好的保护作用。
化学镀镍磷合金(Ni-p)

化学镀镍磷合金(Ni-p)Ni-p的优点有哪些?1、耐腐蚀性强:该工艺处理后的金属表面为非晶态镀层,抗腐蚀性特别优良,经硫酸、盐酸、烧碱、盐水同比试验,其腐蚀速率低于1cr18Ni9Ti不锈钢。
2、耐磨性好:由于催化处理后的表面为非晶态,即处于基本平面状态,有自润滑性。
因此,摩擦系数小,非粘着性好,耐磨性能高,在润滑情况下,可替代硬铬使用。
3、光泽度高:催化后的镀件表面光泽度为LZ或▽8-10可与不锈钢制品媲美,呈白亮不锈钢颜色。
工件镀膜后,表面光洁度不受影响,无需再加工和抛光。
4、表面硬度高:经本技术处理后,金属表面硬度可提高一倍以上,在钢铁及铜表面可达Hv 570。
镀层经热处理后硬度达Hv 1000,工模具镀膜后一般寿命提高3倍以上。
5、结合强度大:本技术处理后的合金层与金属基件结合强度增大,一般在350-400Mpa条件下不起皮、不脱落、无气泡,与铝的结合强度可达102-241Mpa。
6、仿型性好:在尖角或边缘突出部分,没有过份明显的增厚,即有很好的仿型性,镀后不需磨削加工,沉积层的厚度和成份均匀。
7、工艺技术高适应性强:在盲孔、深孔、管件、拐角、缝隙的内表面可得到均匀镀层,所以无论您的产品结构有多么复杂,本技术处理起来均能得心应手,绝无漏镀之处。
8、低电阻,可焊性好。
9、耐高温:该催化合金层熔点为850-890度。
一、化学镀Ni-P技术指标镀层厚度10-50μm,硬度Hv 550-1100(相当于HRC 55~72),结合强度大于15kg/mm²,耐腐蚀性能大大优于不锈钢。
二、化学镀Ni-P技术特点1.硬度高,耐磨性好:2.耐腐蚀强:化学镀镀层在酸、碱、盐、氨和海水等介质中都具有很好的耐蚀性,其耐蚀性好于不锈钢。
3.表面光洁、光亮:工件经化学镀镀膜后,表面光洁度不受影响,无需再加工和抛光。
4.可镀形状复杂:工件形状不受限制,不变形,可化学镀较深的盲孔和形状复杂的内腔。
5.被镀材料广泛:可在模具钢、不锈钢、铜、铝、塑料、尼龙、玻璃、橡胶、木材等材料上化学镀。
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化学镀镍磷合金研究进展摘要:化学镀镍磷合金镀层由于其优良的耐磨耐蚀、无磷和镀层均匀等特性,在许多领域得到广泛应用。
本文综述了化学镀镍磷合金在各方面的研究进展,对化学镀镍磷工艺、沉积过程及沉积机理、镀层组织结构、性能及应用作了详细论述。
关键词化学镀,镍磷合金,组织结构,性能Abstract Electroless despite of nickel phosphorus alloy has been widely used in diverse fields for their unique combinations of properties such as restistance, corrosion esistance,non-magnetism and uniformity of coating thick-ness. Research development of electroless Ni-P deposit on various aspect is summarized in this paper.Special attention has been focused on deposition process,deposition mechanism,microstructure,as well as some properties and applications of the despoists.Key words Electroless depoists,Ni-P alloy,Microstructure,Property1概述化学镀是用还原剂还原溶液中的络合金属离子,在催化活化表面获得所需的金属镀层,而赋予基体材料本身并不具有的表面性能。
化学镀具有如下特点:(l)优良的深镀及均镀能力;(2)适用范围广,可在常用金属及经特殊处理的非导体和半导体材料表面沉积出镀层;(3)设备简单,操作方便;(4)镀层致密,无针孔,具有优良的耐蚀性;(5)镀层具有较高硬度和良好的耐磨性;(6)镀层成分可以根据需要改变镀液类型及操作条件来加以选择。
化学镀镍由于其独特的沉积特性和优越的物理、化学和力学性能而在石油、化工、航空、航天、电子、计算机、汽车等工业领域获得广泛应用。
目前,得到深人研究及广泛应用的是化学镀镍层。
在美国、日本、欧洲等国家都有商品化学镀镍液出售,并已形成门类齐全的商品系列,镍用于化学镀的消耗量每年以15%的速度增长。
化学镀镍分Ni一P、Ni一B两类工艺,本文将主要探讨以次亚磷酸钠为还原剂的化学镀Ni一P层的各方面研究。
2化学镀镍磷工艺60年代初,具有广泛适用性的专利性化学镀镍工艺进人了美国市场,当时的产品都是中等磷含量[5%一8%P(质量分数)]镀层,该镀层通常采用了含硫稳定剂或重金属离子,在各种性能上有一定的局限性。
70年代后期到80年代,研究重点转向高磷化学镀镍层[9%一12%P(质量分数)],该种镀层具有非晶态结构,而赋予镀层极佳的耐蚀性,改善了压应力,延长了疲劳寿命,并具有非磁特性,而深得广大工程技术人员的青睐。
近期人们研究发现,低磷镀层[1%一5%P(质量分数)]具有高的镀态硬度和优良的耐碱蚀特性,在许多应用场合可用来代替硬铬及镍硼镀层,特别适用于要求耐磨性而不能经受高温热处理的材料(如铝及铝合金),显示出广阔的开发应用前景。
化学镀Ni-P工艺按溶液pH值可分为酸性和碱性两大体系,镀液的主要成分是NISO4·6H2O和NaH2PO2·2H2O,同时为了保证镀液稳定和镀层质量,镀液中还必须加入一定量的络合剂、加速剂、稳定剂、光亮剂等。
只有在正确选择了各种添加剂及含量的情况下,才能获得优良的化学镀镍工艺,要求工艺不仅有较快的沉积速度,而且镀液稳定性好,使用周期长,同时还要保证镀层优良的使用性能。
3化学镀镍磷沉积过程与沉积机理3.1化学镀镍磷的沉积速度及镀层组成化学镀镍沉积反应的动力学同时控制着沉积速率和镀层组成。
对于化学镀镍这样一个含有多种化学成分的复杂反应体系,人们广泛研究了各种操作参数及溶液组成对沉积速度和镀层组成的影响。
对沉积速度影响最为显著的是施镀温度、pH值以及稳定剂的种类和浓度,而pH值、C Ni2+/C H2PO-及稳定剂对镀层磷含量影响最大。
随着pH值升高,镀层磷含量下降,所以低磷镀层通常采用碱性镀液。
C Ni2+/C H2PO-比越高,镀层磷含量越低。
Mallory根据化学镀Ni-P总反应式研究了一些反应体系的动力学经验公式和反应活化能。
渡道澈等认为,研究化学镀反应动力学应从混合电位理论出发,设想两个相互独立的阴、阳极反应,在稳态下,阴、阳极反应以相同速度进行,即相同的电流密度。
在多数情况下,还原剂的氧化被认为受动力学控制,而金属离子的还原为扩散控制或混合控制。
然而,近期研究表明,两个半反应之间存在促进总体反应的相互作用。
Gafin和Orchard通过石英晶体微平衡电极研究了两个半反应的电流一电位关系,并根据H2PO2-的3价异构体提出了H2PO2-作为Ni2+和Ni之间的桥接络合模型,有关相互作用机理还有待进一步研究。
由以上分析可知,镀液的组成和操作条件直接影响到镀层的沉积速度、镀液稳定性、镀层磷含量及镀层多方面的使用性能,Parker对化学镀镍各种成分及其作用进行了详细论述。
随着近年来高沉积速率化学镀镍工艺的出现,关于各种添加剂(如络合剂、加速剂、稳定剂、光亮剂、缓冲剂等)的选择及其作用机理正引起人们的广泛注意。
3.2化学镀镍磷的诱发机理原则上讲,施镀表面必须能诱发沉积反应,要求基体本身具有催化活性或通过沉积适当的金属核而得到活化。
镍本身具有催化活性,即使基体表面完全被镍覆盖,沉积过程仍能持续进行。
按照对沉积反应的催化能力,可对基体进行如下分类:(l)自催化材料。
能诱发并维持催化沉积过程,通常是Co、Ni、Pd等VIIIB族元素,它们对氢有很强的吸附能力,能诱发还原剂产生吸附氢原子;(2)非催化活化材料。
a.在镀液中比镍活泼的材料,包括Fe、AI、Be和Ti,通过与镍的置换反应而诱发沉积过程;b.在镀液中不如镍活泼的金属,可通过闪镀镍或与诱发金属接触,通过诱发金属与基体间的电池电动势推动微电沉积及H的析出,同时使基体金属稳定电位负移,实现催化沉积过程,包括Cu、Au、Ag等;c.非金属材料,通过敏化活化方法在基体表面形成催化金属核。
许多研究表明,化学镀镍在沉积的初期都有一个孕育期,基体材料种类、表面状态、前处理、活化处理以及O和H的吸附对沉积诱导期都有不同程度的影响。
4化学镀镍磷层的组织结构化学镀镍层的组织结构与其磷含量有密切关系。
镀液的组成(Ni2+,H2PO2-,络合剂,稳定剂等)及操作条件(主要是pH值)等影响镀层磷含量及镀层的结构。
众多研究者对镀层的结构进行广泛深人的分析。
一般认为,低磷镀层[1%一5%P(质量分数)]为晶态结构,高磷镀层[>8%P(质量分数)]为完全非晶态结构,而中磷镀层为微晶和非晶的混合物[纵刘。
许多研究者通过x射线衍射、TEM、径向分布函数等证实了高磷镀层在镀态下为完全的非晶态,但关于形成非晶态的磷含量存在不同的看法。
Goldenstein等认为含磷在[7%一10%P(质量分数)]的镀层为非晶态;Makhsoos认为含12%~26%P(原子分数)的电镀Ni-P合金是非晶态。
但另一方面也有人认为高磷镀层为晶粒更为细小(<3nm)的微细晶结构,Graham通过x射线研究得出,含P在4.6%~9.4%(质量分数)的镀层为P在镍中的过饱和固溶体,并存在大量的堆垛层错;Cargill、Dixmier和Duwez研究了电镀、化学镀Ni-P层的X射线干涉函数,发现高磷镀层较液态具有更高的短程序。
Park等研究得出,含7.4%~10%P(质量分数)的化学镀镍层是由4nm到5nm大小的fcc固溶体晶粒组成的微晶结构,而不是非晶态,镀层具有(111)织构。
以上分歧表明,有必要对高磷镀层的精细结构进行更为深入的研究。
一些有关低磷镀层结构的研究表明,低磷镀层为磷在镍中的过饱和固溶体,并且镍的晶粒尺寸随磷含量增加而变小。
由Ni-P平衡相图可知,化学镀镍层处于热力学不稳状态,在加热过程中会向平衡态转变,研究化学镀镍层的沉淀析出过程对研究镍磷镀层的热稳定性及相关的性能稳定性具有十分重要的意义。
5化学镀镍磷层的性能及应用化学镀镍以其独特的沉积特性和优越的性能组合,而在众多工业领域得到广泛应用。
人们对各种化学镀镍层多方面的性能进行了大量的研究,特别是镀层的耐蚀及耐磨性,认为镀层性能与镀层磷含量、前处理、后处理(如热处理)等因素有关,表1给出了不同磷含量镀层的多方面性能,由于磷含量及镀层结构不同而带来各方面性能的差异,可以根据实际需要的不同而加以选择。
Bleek和shawllan从多方面比较了化学镀镍层及硬铬镀层,认为化学镀镍技术的进展,特别是具有高硬度低磷化学镀镍层的出现,缩短了化学镀镍层与硬铬镀层在硬度及耐磨性方面的差距。
随着化学镀镍工艺的不断完善,镀液稳定性、工艺过程的自动控制及成本和再生等方面问题的不断解决,化学镀镍在众多工业领域的应用更为广泛。
化学镀镍是目前国内外发展最快的表面处理工艺之一,国际市场上化学镀镍年增长率为5%~10%,其中,电子和计算机工业是最大的用户,约占总量的15%~20%,主要用于磁记录材料及电子仪器和计算机的电磁屏蔽,各种类型的阀门约占化学镀镍用量的13%~17%,航空航天和汽车工业各占总量的8%~10%加〕。
由于各种化学镀镍层之间的性能差异,必须针对实际需要来选择不同工艺或开发新工艺。
我国化学镀镍工艺及应用已经取得了一定的进展,但与先进工业国家相比还有相当大的差距,需要大力加强这一领域的研究和应用。