复合化学镀
化学镀Ni-P-W／A12O3复合镀层的耐腐蚀性能研究
文 章 编 号 ：２３２ ２ （０ ２ ０ —２８０ ０ ５ — ３ ８ ２ １ ） ３０ ５ — ３
化学镀 Ｎ—－ ／ ｌ ３ ｉ Ｗ Ａ２ 复合镀 层的耐 腐蚀性 能研 究 Ｐ ０
陈焕 铭 ， 高亚 红 ，林 鑫鑫 ，杨 栋 ，汪 燕青 ，马 玲
（ 宁夏 大 学 物理 电 气信 息 工程 学 院 ， 夏 银 川 ７ ０ ２ ） 宁 ５ ０ １
清洗 并活化 后放 置 于 ＹＸＳ数 字 显 示 恒 温 水浴 锅 里
进行 化学 镀 （Ｊ１型 直 流 电 动搅 拌 器 搅拌 ） 化 学 施 Ｊ－ ． 镀工 艺条 件 ： 化 学 镀 液 用 氨 水 调 节 至 ｐ 将 Ｈ一 ８ 水 ， 浴温 度加热 到 ８ ℃开始 施镀 ， 镀 时 间为 １ｈ 化 学 ５ 施 ．
化学 镀＿ ］ 如在 化 学 镀 中加入 超 声 波 或 电脉 冲 ， 】 卜¨ ，
或在 室温 下利 用激光 束 的照射使 镀液 局部 升温达 到
化 学 镀 的 引 发 温 度 ， 现 光 照 区 化 学 镀 ， 方 面 增 加 实 一
了分 子碰 撞几 率 ， 另一 方 面 可 导致 大 量 的 活性 自由 基产 生 ， 基体 表 面充 分 活化． 粒 与合金共 沉积 复 使 微
化学 特 性 ； 层 或 多层 化 学 镀ｒ 双 ５ ， 在 烧 结 Ｎｄ 如 —
用 扫描 电镜 对 含有 不 同质 量 的 ＡｌＯ 。的 复 合 镀 层 的组织 形貌进 行分 析 ， 全 浸腐 蚀 失 重 方 法对 所 制 用
备 复合镀 层 的耐腐蚀 性 能进行 了研 究．
１ 实 验
ｏ（ ／ ｇ・Ｌ＿ ） １
３ ０ ３ ０
３ Ｏ
是一 种较 为安全 有效 的保 护层 ， 工艺 过程增 多 、 但 控 制较 难 ， 镀层 间 的性 能 匹配 问题 也 限 制其 实 际 应 且
Ni—P—WC复合合金的化学镀和性能
摘 要 ：采用无 电镀沉积 技术 ，从 含有 ＷＣ粉 末 的柠 檬酸盐 中制取 Ｎｉ — — ＷＣ复 合镀层 。通 Ｐ
过控 制 电镀 参 数如 ＷＣ的含 量 、 Ｈ值 、 Ｐ 温度 和搅拌 速率 等来控 制 Ｎｉ — Ｐ合金 ｗｃ的沉积量 。 当镀 液 的 ＷＣ微 粒含 量为 ２ ｇＬ Ｐ ０ ／ 、 Ｈ值 为 ５５６ 温度 为 ８ —０ ． 、 — ５９ ℃和搅 拌速率 为 １ ０ｐ 时 ， ５ ｒｍ ｗｃ ５ ．５ Ｐ的 共沉积 量达到 最大 值 。 （ｏ５ Ｖ ） 采用 扫描 电镜 和 ｘ射线 衍射 的方法来 确定 Ｎｉ — — ＷＣ Ｐ 复合 镀层 的表面形 貌和微 观组 织结构 ，同时发现 ，ＷＣ 微粒 沉积 到 Ｎｉ — 金之 中并未 改 Ｐ合 变 固溶体 的结果 ，仅影 响 了晶粒的 生长 。通过与 没有 ＷＣ微粒 的 Ｎｉ 层 比较 ，可 以确定 镀 复合镀 层的一 些性 能 ，如硬 度 、耐磨性 等 ，同时发现 ＷＣ微 粒 的存 在大 大提 高 了复合 镀层 的硬 度和耐磨 性 。
浓 度 （－０ ／ ） ０４ ｇＬ 、温度 （０ １ ０ ）和 Ｐ ６ ．０ ℃ Ｈ值对 化 学镀 的影 响 来估计 沉积 的 最佳 条件 （ 用氢 采
氧 化钠 调整 Ｐ 值 ） Ｈ 。采用磁 力搅 拌机 （－０ ０２ ０
ｒｍ） ｐ 搅拌 镀液 以减少 ＷＣ粉 末的 结块 ， 而后 化 学镀 ２ 。采用扫描 电镜 分析此镀 层 ，Ｘ射线衍 ｌ １ 射 来分析确 定 Ｎｊ ． Ｐ合金和 Ｎｉ — — ＷＣ镀 层加 热前 Ｐ 后的组 织结 构 。同时也 研 究 了 ＷＣ 粉 末与 Ｎｉ
布 。并根据 所得数 据可 知 ，ＷＣ颗 粒在 Ｎｉ — Ｐ合
化学复合镀工艺
化学复合镀工艺现代电镀网讯：化学复合镀是在金属的自催化过程中，惰性粒子与金属共同沉积在基体表面，形成复合材料镀层的表面处理工艺技术。
与电沉积复合镀相比，化学复合镀问世较晚，1966年第一次制备了Ni-P/Al，O，化学复合镀层。
最先获得实际应用的化学复合镀是Ni-P/SiC，主要用于提高发动机铝汽缸内壁的耐磨性。
自20世纪70年代以来，尽管化学复合镀技术在欧洲、美国和日本获得发展和应用，但至今仍有许多问题没有解决，其中镀液的稳定性和使用寿命是化学复合镀的最大问题。
目前常用的化学复合镀可分为两类，第一类为软质点的自润滑镀层，另一类为硬质点的耐磨镀层。
一、软微粒的自润滑化学复合镀层在Ni-P化学镀镍溶液中添加PTFE，氟化石墨，CaF2和MoS等，可得到具有低摩擦系数、抗粘着磨损的自润滑复合镀层。
自润滑化学复合镀层中研究报道最多和工业化应用最成功的是化学镀Ni-P/PTFE。
PTFE 是聚四氟乙烯(Polytetraflouroethylene)的英文缩写，又称Taflon。
PITE俗称塑料王，几乎不溶于任何酸、碱和有机溶剂，它的软化点为325℃，安全使用温度<290℃，其摩擦系数是所有聚合物中最低的。
化学镀Ni-P/PTFE主要应用于:(1)干摩擦、需要减磨的环境，如计算机内部，儿童玩具。
(2)改善耐磨性。
(3)改善塑料、橡胶的脱模性。
(4)可防止水、油和腊等结垢。
Ni-P/PTFE层施镀工艺中最困难的是PTFE粒子的前处理和分散，由于PTFE具有自身团聚行为，因此通常采用较多的是商品的PTFE乳液。
由于FIFE粒子的不仅粒度小，而且密度小，因此均匀分散在镀液中很困难，必须采用阳离子或非离子表面活性剂。
在Ni-P/PTFE 复合镀层中当PTFE粒子含量为25％～30％(体积)时，镀层的减磨性最好，此时镀层的硬度HV300。
较好的Ni-P/PTFE化学复合镀工艺见表1。
Ni-P/(CF)。
化学复合镀工艺见表2。
化学复合镀技术综述
化学复合镀技术综述摘要：本文旨在介绍化学复合镀技术的现状及未来发展方向。
对其历史和发展进行了简要综述，重点介绍了其原理、步骤和正在发展的技术。
此外，本文还讨论了化学复合镀技术的优缺点，并提出了未来发展方向。
总之，化学复合镀技术具有优良的特性和广泛的应用前景，有望在未来拓展更广泛的应用领域。
化学复合镀技术已经成为电子工业中重要的表面处理技术。
它以一种严格的步骤以及复杂的试验过程来处理多种金属材料的表面。
它是一种可以在短时间内获得良好表面质量的技术。
化学复合镀技术是一种成熟的技术，已经在电子工业领域得到了广泛应用和投入使用。
本文将对这一技术的历史演进、原理、步骤以及发展趋势进行详细阐述。
一、关于化学复合镀技术的历史化学复合镀技术最早发源于20世纪50年代晚期，当时称为“多金属镀技术”。
随着科学技术的发展，这项技术在当今的应用领域中得到了广泛的运用，今天的化学复合镀技术已经发展到先进的水平，改善了多金属镀层的质量，大大提高了其精度和耐久性。
二、化学复合镀技术的原理化学复合镀技术是一种专门用于表面处理的技术，它用于处理各种金属材料的表面，主要使用氧化物、碳化物和薄膜等复合物来将金属材料与基体融合在一起，形成一种保护性链接。
它可以有效增强金属材料的表面硬度、耐磨性和耐腐蚀性，从而提高其加工精度和性能。
三、化学复合镀技术的步骤化学复合镀技术主要包括五个步骤：表面预处理、洗涤、清洗、喷涂和烘干。
首先，采用软钝处理去除材料表面的污渍和多余的金属物质；其次，用清水洗涤；然后采用碱洗涤去除油污；最后，在表面喷涂化学复合物，将化学复合物烘干，得到理想的表面形貌。
四、化学复合镀技术发展趋势随着科技的发展，化学复合镀技术日益兴起。
今天的化学复合镀技术可以提供更大的范围覆盖，包括钝化、光亮化、抗腐蚀处理、保护处理和形态调节等。
未来，这种技术将不断完善，以适应现代工业的需求，以期更广泛的应用。
五、化学复合镀技术的优缺点化学复合镀技术具有优点和缺点。
纳米化学复合镀的开发及应用研究
王恒义
化 学镀技 术是 在金 属 的催 化作用 下 ，通过 可控制
的氧 化还 原反应 产生金 属 的沉积 过程 。与 电镀 相 比 ，
性 能 ，弹射 系统 的使用 寿命 可延 长至 １ ４～ｌ 年 ，即增 ８
加 １倍 。 ８
化学 镀技术 具有 镀层均 匀 、针孑 小 、不 需直流 电源设 Ｌ 备 、能 在非导体 上沉积 和具有某些 特殊性 能等特 点 ，
沉积 ，获得性能更好 的镀层 。 纳米 粒子 在化 学镀 Ｎ— 合金 溶液 中 的悬浮是 获得 ｉＰ 粒 子含 量较高 的复合 镀层 的前 提条件 ，由于超 细纳米 粒 子密 度（— ｇ ｍ１ 于溶液 的密度 ，需要 施加外 力 才 ３ ４／ ｃ 大 能使 之悬浮 。试验 中根 据粒子 种类 与粒径 选用 不 同功
我 国的化学 镀工 业起 步较 晚 ，但 自九 十年代 以来
经 过各科 研单 位 的不懈努 力 ，现 已拥 有 了较 成熟 的工
艺 和经验 ，并 在 民品上获得 了一 定程 度 的实 用化 。特
别是化学镀 Ｎ— 工艺 已基本成熟 ，广泛应用 于Ｐ Ｂ、五 ｉＰ Ｃ
以其 工艺 简便 、节能 、环保 Ｅ益受 到人 们 的关 注 。化 ｌ
学镀 使用 范 围很 广 ，镀 金层 均匀 、装饰 性好 。在 防护
性 能方 面 ，能 提高产 品 的耐 蚀性 和使用 寿命 ；在 功能
性 方面 ，能提 高加工 件 的耐 磨导 电性 、润滑 性能 等特
殊功能 ，因而成为全世界表面处 理技术 的பைடு நூலகம்个发展 。
金 电 镀 等 领 域 。 本 文 重 点 研 究 纳 米 化 学 复 合 镀 Ｎ— ｉ Ｐ ，以六水合硫 酸镍为 主盐 ，以次亚磷酸钠 为还原剂 ， 配 合纳米 金属 化合 物 ，并 添加 一定量 的络合 剂 、稳定 剂 、缓 冲剂 、加速 剂等 ，在基 材上形 成纳 米化 学复合 镀层 ，研究复合镀层 的性能 。
5.第五讲-化学镀镍-特氟龙复合镀层
第五节镍-特氟龙（Ni-Teflon、或Ni-P-PTFE)复合镀层一、化学镀镍-特氟龙镀层的定义：化学镀：是在无电流通过(无外界动力)时，借助还原剂在同一溶液中发生的氧化还原作用，从而使金属离子还原沉积在零件表面上的一种镀覆方法。
镍-特氟龙镀层：是将工件浸置于含有特氟龙的无电解镍镀液中，以化学沉积的方式将特氟龙PTFE、Ni-P镍磷合金均匀地镀于工件表面。
此具有干式润滑特性的特氟龙物质PTFE分布于化学镍磷镀层中并不影响其耐蚀性，且能有效降低摩擦系数。
复合镀层厚度：3μmNi（P）以上+2μmNi-PTFE以上。
又称为无电解镀镍，是在金属盐和还原剂共同存在的溶液中、靠自催化的化学反应而在金属表面沉积了金属镀层的成膜技术。
镍-特氟龙Ni-Teflon又称为：镍-特富龙、镍-特富隆Ni-PTFE、镍-氟龙镀层、Ni-特氟龙、Ni-P-PTF镀层等。
镍-特氟龙Ni-Teflon镀层可以应用在铸铁、炭钢、不锈钢、铝合金、铜、黄铜、青铜、合金钢、镍合金等金属材质上，也可以应用在玻璃、玻纤以及一些橡胶塑料等非金属材质上。
对于各种塑胶、橡胶材料的成型有很大帮助，尤其是PA、PVC、TPO、GF(玻璃纤维)、橡胶、硅胶、环氧树脂等特殊材料。
二、化学镀镍-特氟龙镀层的优点：(1) 可以在由金属，半导体和非导体等各种材料制成的零件上镀覆金属。
(2) 无论零件的几何形状如何复杂，凡能接触到溶液的地方都能获得厚度均匀的镀层。
(3) 可以获得较大厚度的镀层，甚至可以电铸。
(4) 无需电源。
(5) 镀层致密，孔隙小。
(6) 镀层往往具有特殊的化学，机械或磁性能。
三、化学镀镍-特氟龙的基本工艺：如同其他湿法表面处理一样，化学镀镍-特氟龙包括：镀前处理、施镀操作、镀后处理各部分工艺序列组成，正确地实施工艺全过程才能获得质量合格的镀层。
然而，与电镀工艺比较，化学镀镍-特氟龙工艺全过程应格外仔细。
化学镀取决于在工件表面均匀一致的、迅速成的初始状态（起镀过程），化学镀镍-特氟龙并无外力启动和帮助克服任何表面缺陷；于是，工件一进入镀液即形成均匀一致的沉积界面，这一点很重要，因为化学镀是靠表面条件启动的，即异相表面自催化反应，而不是电力。
锦纶织物复合化学镀(Ni-P)-Fe_3O_4复合镀层
引 言
基 于磁 性 Ｆ ， 纳米 颗 粒独 特 的物理 和 化学 性 ｅ０
２１ 年４月 ０１
电 镀 与 精 饰
第 ３ 卷第 ４ 总２７ ３ 期（ １ 期）
・ ５・
文 章编 号 ：０ １３ ４ （０ ）４ ０ ０ ．５ １０ — ８ ９ ２ １ ０ —０ ５０ １
锦 纶 织 物 复 合 化 学 镀 （ ｉ 一 ｅ０４复 合 镀 层 Ｎ — Ｆ３ Ｐ）
郑继业 ， 张 辉， 杨 璐
ｅ ｅ ｄ ｔ ｆｅ ｅ ｔｅ ｔｎ ｙ ｓ ｖ ｒ ｌｆ ｃｏ ｓ，ｓ ｃ ｓ ｄ ｙ ｎ ｅ ｅ ａ ｕ ｅ ａ ｄ ｔｍｅ，Ｆ ３ ａ ｏ ｐ ｒｉｌ ｓ ｎ ｅ ｏ ｄｉ ｒ ｎ ｘｅ ｔ ｂ ｅ ｅ ａ ａ ｔ ｒ ｆ ｕ ｈ ａ ｒ ｉ ｇ ｔ ｍｐ ｒ ｔ ｒ ｎ ｉ ｅ ｎ ｎ — ａ ｃｅ ０４ ｔ
ｍａ ｅ Ｔｈ ｆｅ ｔｏ ３ ａ ｏ ｐ ｒｉｌ ｎ ｔ ｏ ｅ ｉｓ ｏ ｈ ｌｔ ｄ ｆ ｂ ｉ ｓ ｉ ｖ ｓｉａｅ Ｒｅ ｕ ｔ ｎ ｄ ． ｅ ｅｆ ｃ ｆＦｅ ｎ ｎ — ａ ｃｅ ｏ ｈｅｐｒ ｐ ｒ ｅ ｆｔ ｅ ｐ ａｅ ａ ｒｃ ｗａ ｎ ｅ ｔ ｔ ｄ． ｓ ｌｓｉ — ０４ ｔ ｔ ｇ
７０４ ） １０ ８ （ 西安 工程 大学 纺 织：采 用复合 化 学镀技 术 ， 实现 了锦 纶 织 物 纤 维表 面复 合 化 学镀 （ ｉ ）Ｆ 纳 米微 粒 复 合镀 Ｎ — 一ｅＯ Ｐ 层 。结 果表 明 ： 化 学镀 镍 一 合金 相 比 ， 同分散 剂分 散 Ｆ 纳米 颗 粒镀 层 表 面粗 糙 度 有 所 不 与 磷 不 ｅ０ 同， 晶体结构 没 有改 变 。 当质 量增 加 率 相 同时 ， 性 化 学镀 镍一 合金 织物 的 电磁 波屏 蔽性 能优 但 酸 磷
化学镀合金复合热处理
化学镀合金复合热处理及其在模具表面处理上的应用近年来，随着科学技术的突飞猛进，新材料不断问世，对材料的处理加工工艺要求也不断提高，化学镀Ni-P合金复合热处理便是其中一种极具发展潜力的处理技术。
化学镀Ni-P合金复合热处理是将热处理工艺与化学镀Ni-P合金处理技术相复合，以更大程度地挖掘材料潜力，使零件获得单一工艺所无法达到的优良性能。
这一发展方向是我国2010年以前发展和改进中国的热处理工艺技术，缩小与先进国家热处理水平差距的重要方向之一[1]。
1化学镀Ni-P合金及其基本原理化学镀方法是一种操作简便，对设备要求不高，且适用于任何复杂形状工件的处理技术，其中研究和应用最为广泛的是化学镀Ni-P合金。
它具有较高的硬度、耐磨性、优异的耐腐蚀性和良好的钎焊性能，镀层均匀、光洁度高，且镀层与基体结合牢固。
因此受到国内外广泛的关注，并向许多应用领域延伸[2、3]。
化学镀Ni-P合金的基本原理目前为大多数人接受的是原子氢态理论[4]，分为几个步骤：(1)镀液在加热时，通过次亚磷酸盐在水溶液中脱氢，形成亚磷酸根，同时放出初生态原子氢，即：(2)初生态的原子氢吸附催化金属表面而使之活化，使镀液中的镍阳离子还原，在催化金属表面上沉积金属镍，即：(3)随着次亚磷酸根的分解，还原成磷，即：(4)镍原子和磷原子共同沉积而形成Ni-P固溶体。
次亚磷酸盐在催化剂作用下，可生成活性氢原子，它将镍离子还原为金属镍，与此同时，活性氢原子还将次亚磷酸根还原生成单质磷，因而所得的镀层为Ni-P合金固溶体。
所沉积的镍具有自催化作用，使氧化还原反应不断进行，从而使Ni-P层不断增厚，理论上，镀层厚度与反应时间成正比。
从反应可知，伴随反应产生活性氢原子吸附在催化剂表面上并有大量氢气析出(副反应)，故在镀层中夹杂有氢，因此镀层有较大的内应力和氢脆，镀层表现出较大的脆性；另一方面，当含磷量较高时，镀态组织形成非晶态[5]，更增加了镀层的脆性，削弱了镀层与基体的结合力。
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自润滑性
BN（六方氮化硼）
PTFE
非粘性 拒水性
PTFE
超声波功率对Ni-P-Al2O3镀层镀速及显微硬度 影响
温度对Ni-P-Al2O3镀层镀速及显微硬度影响
应用方向
• • • • 耐腐蚀复合化学镀层 分散强化复化学镀层 电接点用复合化学镀层 特殊装饰性复合化学镀层
第
3
部分
复合镀液的分散
固体颗粒在液体中的分散
被还原析出的金属应具有催化活性，这样 镀层才能增厚。 反应生成物不防碍镀覆过程的正常进行， 即溶液有足够的使用寿命。
三、化学镀与电镀的比较
镀液与镀层的性能 镀层沉积驱动力 镀液的组成 溶液组成的复化 变 受 pH 值影响的程度 受温度影响的程度 沉积速度 镀液寿命 镀层结晶 膜层厚度分布 溶液管理 基体 成本 电镀 电能（电压） 比较单纯 小（可溶性阳极） 比较小 比较小 化学镀 化学能（还原剂） 相当复杂 大 大 大
采用阴极电流密度 受温度、pH 值的影 调节，沉积速度大 响，沉积速度小 长 细 不均匀 容易 导体 低 短 微小，非晶态 非常均匀 严格 导体、非导体 高
镀 液 成 分
①镍离子：提供镀层金属来源。主要有硫酸镍、氯化 镍、醋酸镍、磺酸镍等。 由于硫酸镍不易结块，廉 价，大多配方采用硫酸镍。 ②络合剂：形成镍的络合物或整合物，防止镍离子浓 度过量，从而稳定溶液， 阻止亚磷酸镍沉淀， 还 起 pH 值缓冲作用。 如羟基乙酸 （乙醇酸） 、氨 基乙酸、乳酸、羟基丁二酸、柠檬酸及其盐类。目 前，络合剂向复合应用方向发展。 ③缓冲剂：长期控制 pH 值，使其稳定。常用的有柠 檬酸、丙酸、乙二酸、硼酸及其钠盐。 ④稳定剂：通过吸附遮敝催化活性核心，防止镀液分 解。如 铅离子、锡的硫化物、钼酸盐、碘酸盐、偏 硫化物等。 ⑤还原剂：主要有次磷酸钠，硼氢化钠，二甲基胺硼 烷，二乙基胺硼烷等。
electroless plating
化学镀
汇报学员：叶雄
汇报内容
一．化学镀基本概念
二．化学复合镀
三．镀液的分散
第
1
部分
化学镀基本概念
一、化学镀的概念
• 化学镀： 不需要电源，是一种利用镀液中 的还原剂来还原金属离子的过程，也叫 自催化镀或无电镀。
二、实现化学镀应具备的条件
溶液中还原剂被氧化的电位要显著低于金属离子被还原的 电位，以使金属有可能在基材上被沉积出来。 配好的溶液不产生自发分解，当与催化表面接触时，才发 生金属沉积过程。 调节溶液的pH、温度时，可以控制金属的还原速度，即可 以调节镀覆速度。
2. 保证自催化反应能持续、正常的进行 3. 不能使用有自催化性的金属微粒，以免激发镀液的自 发分解 4. 微粒材料中的其他杂质要经清洗净化工序除去
复合镀层性能影响因素
• • • • • • 颗粒种类、 表面活性剂种类及含量、 热处理、 温度、 镀液性质、 搅拌方式
化学复合镀的固体颗粒
• 氧化物、碳化物、氮化物、硼化物等 几乎所有类型的陶瓷颗粒 • 树脂粉末 • 石墨 • 二硫化钼 • 聚四氟乙烯 • 金刚石
•
表面化学改性
添加分散剂
粉体颗粒表面化学修饰的共同规律
吸附性质 表面化学反应 吸附部位 固相反应 吸附形式 在表面生成独立新相 非类质同相离子或 分子的化学吸附 化学吸附 双电层内层 类质同相离子的 交换吸附 定位离子吸附 物理吸附向化 学吸附过渡 离子的特性吸附 双电层外层 离子的扩散层吸附 吸附特点 多层 生成表面化合物（单分子层） 可深入固相晶格内部 非等当量吸附，改变表面电位 可引起动电位变号 压缩双电层，静电物理吸附
（5）化学镀所得镀层具有光亮或半光亮的外 观，晶粒细小致密，具有极好的化学性 能、机械性能、电磁性能，例如孔隙率 低，耐腐蚀性高，硬度高，耐磨性高等 ，其结合力一般均优于电镀
化学镀的缺点：
化学镀具有镀液寿命短，废水排放量大， 镀覆速度较低，成本比电镀高，主要用于 不适合于电镀的特殊场合
四、化学镀的种类
几种金属沉积过程的比较
化学镀的最大特点及优缺点
• 化学镀最大的特点： 在同一表面上同时进行着两个过程
氧化
＋
还原
化学镀的优点： （1）不需要直流电源 （2）适用于种类更多的基体，金属、非金属 （非导体）、半导体，化学镀是非金属 表面金属化的常用方法，也是非导体材 料电镀前获得导电底层的方法 （3）不管制件的几何形状如何，都能得到厚 度均匀的镀层学镀镀层分散能力好，无明显 的边缘效应 （4）化学镀过程是一种自催化化学反应过程， 可获得任意厚度的镀层，甚至可以电铸
第
2
部分
化学复合镀
பைடு நூலகம்
化学复合镀的特点及应用
• 化学复合镀：是在化学镀液中添加一种或 几种不溶性固体微粒，主要是非金属颗粒 ，在强烈的搅拌作用下，这些固体颗粒与 金属共沉积，从而获得某些特殊性能的化 学镀层的方法。
用于化学复合镀的复合材料微粒必须满足如下要求：
1. 用于化学复合镀的微粒直径应在7 μm之下
化学镀 镍 -磷 90% 化学镀镍 化学镀铜 化学镀贵金属 化学复合镀 二元镀层 三元镀层
黑色镍－磷镀层
化学镀 镍 -硼
常见的化学镀镍镀种
• • • • • • • • • 化学镀镍-磷 化学镀镍-硼 化学镀镍-铜-磷 化学镀镍-铁-磷 化学镀镍-铬-磷 化学镀镍-钨-磷 化学镀镍-钴-磷 化学镀镍-锡-磷 化学镀镍-钨-硼
• 提高硬度和耐磨性：SiC、WC、立方B4C、 Al2O3、 Si3N4 • 提高镀层自润滑能力：CuF2、 (CF)n、 PTFE、MoS2 • 镀梯度材料复合镀 • 纳米级化学复合镀
化学镀镍合金复合镀层的应用实例
要求特征 高硬度 耐磨 分散粒子 金刚石 SiC 应用实例
牙科用钻头、刀具、锉刀 等工具及重负荷齿轮 油压泵部件、压缩机上的 凸轮环、自动装置部件 （销子、凸轮定向盘、导 轨），生产丝材用的滚轧 系统的定向轮子 喷射成型机的进料螺杆、 喷射成型机配件（模子、 夹头、衬套） 照相机的快门、变焦镜头 部件、摄像机的滑块、熨 斗底板 注塑模具、电动机械、医 疗器械、钳、过滤器
固体颗粒在液体中的分散过程，本质上 受两种基本作用支配，即液体对固体颗粒的 浸润及液体中固体颗粒间的相互作用。
颗粒间的相互作用力
分子间的作用力：
当微粒在液体中时候，必须考虑液体分子与颗粒分子群 的作用， 以及这种作用对颗粒间分子作用力的影响。
双电层作用力：
当固体与液体接触时，可以是固体从溶液中选择性吸附 某种离子，也可以是固体分子本身的电离作用使离子进入溶 液，以致使固液两相分别带有不同符号的电荷，在界面上形 成了双电层的结构。 固液之间可以发生相对移动处（即固相连带束缚的 溶剂化层和溶液之间）的电势称为ζ电位（Zeta电位）。
二、化学法表面改性
• 包覆处理改性
固相包覆改性： 通常是指将常温下互无粘性也不发生化学反应的两种物质（一种是要改性 的无机物颗粒，另一种是无机物超细粉，也可是有机物）通过一定的处理， 使一种物质或几种物质包覆在颗粒表面，从而实现表面改性的方法。 实现固相包覆主要是靠机械力作用。对于高分子聚合物固相包覆，是使高 聚物在机械力的作用下产生裂解，结构化，环化，离子化和异构化等化学变 化，然后在活性固体表面，在引发剂作用下实现聚合及接枝而包覆固体颗粒 表面。 液相包覆改性 是指在液相中通过化学反应对颗粒表面进行包覆，包覆物质包括金属氧化物 ，金属，聚合物，硫化物等。常用的液相包覆方法包括溶胶凝胶法，沉淀法 ，微乳液法，非均相凝聚法，化学镀等。
分散方法 一、物理法表面改性 1. 超声处理：改变材料的特性和状态。 主要作用：清洗表面污染物； 分解表面试剂吸附层； 空化作用； 促进悬浮体结构分散； 解除微粒团聚。 2. 辐射处理：改变颗粒表面性质。 3. 电化学改性：改变颗粒表面成分及特性。 4. 等离子体表面改性：改变颗粒表面形态、结构和性质。
分子的氢键吸附
物理吸附 相界面 偶极分子吸附 分子的色散吸附 粘附 相-相作用
强分子吸附，具有向化学吸附的过渡性质
较强分子吸附 弱分子吸附 机械粘附性质
Thank you
谢谢
• 化学镀工艺
化学镀所需仪器:电热恒温水浴锅；搅 拌器（恒温磁力搅拌器控温搅拌、增 力电动搅拌机、超声机等 ）
化学镀工艺流程：机械粗化→化学除油 →水洗→化学粗化→水洗→敏化→水洗 →活化→水洗→解胶→水洗→化学镀→ 水洗→干燥→镀层后处理。
电镀镍层与化学镀镍层的主要性质差别 结构与性能 电镀镍层 化学镀镍层 镀层晶体结 fcc(面心立方) 随含磷量的增加由晶态经过微晶最终转变成 构 非晶态 硬度(Hv) 240500 4001110 随含磷量而变， 当含磷量为 12.4wt%时最低， 熔点(℃) 1423 为 890℃ 耐蚀性 优良 随含磷量而变，但均显著优于电镀镍层 耐磨性 一般， 容易发生粘着 具有自润滑性，耐磨性能优异 磨损 磁性能 磁性 随含磷量增加磁性消失
⑥加速剂：活化次亚磷酸盐离子，加速沉积反应的进行。如氟 化物、硼酸盐等
⑦湿润剂（表面活性剂）：降低镀液与镀件的表面张力，提高 镀件表面的浸润性。如硫化脂肪酸、硫酸酯。
⑧光亮剂：增强化学镍层的光亮度，提高装饰效果。主要有丁 炔二醇、炔丙醇 等。 ⑨去应力剂：降低镀层的内应力（张应力），提高镀层与基体 的结合力。如糖精等。 ⑩PH 值调整剂：连续调整 PH 值。如HCl、NaOH、氨水等。