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化學鍍，化學鍍的定義

來源：整理 時間：2025-02-04 17:24:12 編輯：智能門戶 手機版

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1，化學鍍的定義

化學鍍：是指在沒有外電流通過的情況下，利用化學方法使溶液中的金屬離子還原為金屬，并沉積在基體表面，形成鍍層的一種表面加工方法。

化學鍍的定義

2，化學鍍的介紹

化學鍍是一種新型的金屬表面處理技術(shù)，該技術(shù)以其工藝簡便、節(jié)能、環(huán)保日益受到人們的關(guān)注?；瘜W鍍使用范圍很廣，鍍金層均勻、裝飾性好。在防護性能方面，能提高產(chǎn)品的耐蝕性和使用壽命；在功能性方面，能提高加工件的耐磨導電性、潤滑性能等特殊功能，因而成為全世界表面處理技術(shù)的一個發(fā)展。

化學鍍的介紹

3，什么是化學鍍

化學鍍技術(shù)是在金屬的催化作用下，通過可控制的氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生金屬的沉積過程?；瘜W浸鍍（簡稱化學鍍）技術(shù)的原理是：化學鍍是一種不需要通電，依據(jù)氧化還原反應(yīng)原理，利用強還原劑在含有金屬離子的溶液中，將金屬離子還原成金屬而沉積在各種材料表面形成致密鍍層的方法。
就是采取化學方式改變物質(zhì)分子原子的組成的工藝，并非物理變化
化學鍍是電鍍中的一種特殊工藝，它不需要施加外電源，通過溶液中的氧化還原反應(yīng)使金屬得以沉積在基體上。它與電鍍相比具有較多的優(yōu)點，如：用于化學鍍的基體種類各種各樣，金屬、半導體、非金屬材料經(jīng)過適當?shù)奶幚砭蓪嵤┗瘜W鍍。 用于化學鍍的基體形狀多樣，無論多復雜的工件，采用適當?shù)拇胧梢猿晒κ╁?；而且化學鍍所需的設(shè)備簡單，操作容易，通過化學鍍得到的金屬鍍層的化學、機械、磁性等性能優(yōu)良。但相對電鍍來說，其工藝發(fā)展較晚，技術(shù)相對不太成熟。

什么是化學鍍

4，化學鍍是什么樣的需要哪些設(shè)備

鍍#dù 用電解或其他化學方法使一種金屬附著在別的金屬或物體的表面上，形成一個薄層：鍍金|鍍鋅|電鍍。 鍍 （形聲。從金，度聲。本義：以金屬附著到別的金屬或物體表面） 利用化學、機械或電鍍的方法使一種金屬附著在別的金屬或物體的表面上 假金只用真金鍍，若是真金不鍍金。――唐·李紳《答章孝標》 通過一種熔液涂上一層薄薄的金屬 用一層貴重金屬覆蓋表面 鍍 dù用電解或其他化學方法使一種金屬的分子微粒附著到別的金屬或物體表面，形成一層薄膜。 【鍍金】 ①在器物的表面鍍上一薄層黃金。 ②譏諷一些人為取得虛名而到某個地方去做短期的鍛煉或?qū)W習。
各種鍍槽、水槽、加熱設(shè)備、過濾機、超聲波清洗、排風排水系統(tǒng)等。通過電解或化學方法在金屬或某些非金屬上鍍上一層鎳的方法，稱為鍍鎳。鍍鎳分電鍍鎳和化學鍍鎳。電鍍鎳是在由鎳鹽(稱主鹽)、導電鹽、pH緩沖劑、潤濕劑組成的電解液中，陽極用金屬鎳，陰極為鍍件，通以直流電，在陰極(鍍件)上沉積上一層均勻、致密的鎳鍍層。從加有光亮劑的鍍液中獲得的是亮鎳，而在沒有加入光亮劑的電解液中獲得的是暗鎳。
化學鍍是指用化學試劑在待鍍物件上產(chǎn)生一層鍍層金屬，與電鍍法不一樣，代表是化學鍍銀，用硝酸銀的甲醛

5，化學鍍方法概要

化學鍍（chemical plating） 化學鍍是一種新型的金屬表面處理技術(shù)，該技術(shù)以其工藝簡便、節(jié)能、環(huán)保日益受到人們的關(guān)注?；瘜W鍍使用范圍很廣，鍍金層均勻、裝飾性好。在防護性能方面，能提高產(chǎn)品的耐蝕性和使用壽命；在功能性方面，能提高加工件的耐磨導電性、潤滑性能等特殊功能，因而成為全世界表面處理技術(shù)的一個發(fā)展。 化學鍍技術(shù)是在金屬的催化作用下，通過可控制的氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生金屬的沉積過程。與電鍍相比，化學鍍技術(shù)具有鍍層均勻、針孔小、不需直流電源設(shè)備 、能在非導體上沉積和具有某些特殊性能等特點。另外，由于化學鍍技術(shù)廢液排放少，對環(huán)境污染小以及成本較低，在許多領(lǐng)域已逐步取代電鍍，成為一種環(huán)保型的表面處理工藝。目前，化學鍍技術(shù)已在電子、閥門制造、機械、石油化工、汽車、航空航天等工業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用。 本研究所經(jīng)過十余年的化學鍍技術(shù)研究開發(fā)工作，已具備化學鍍鎳(中磷、低磷、高磷)工藝，可根據(jù)客戶提供的部件的使用工況，制定出具體的化學鍍工藝方案，并承接對外加工服務(wù)。目前，結(jié)合汽車鋁質(zhì)活塞表面處理工藝，開發(fā)出一種全新的化學鍍Ni-P-B工藝，成功通過本田公司150小時臺架試驗，化學鍍鍍層的表面硬度及耐磨性比一般的化學鍍有大幅度提高，表面硬度Hv>800。 化學鍍Ni-P 一、化學鍍Ni-P主要技術(shù)指標： 鍍層厚度10-50μm，硬度Hv 550-1100（相當于HRC 55～72），結(jié)合強度大于15kg/mm2，耐腐蝕性能大大優(yōu)于不銹鋼。 二、化學鍍Ni-P主要技術(shù)特點： 1．硬度高，耐磨性好：化學鍍鍍層經(jīng)熱處理后硬度達Hv 1100，工模具鍍膜后一般壽命提高3倍以上。 2．耐腐蝕強：化學鍍鍍層在酸、堿、鹽、氨和海水等介質(zhì)中都具有很好的耐蝕性，其耐蝕性好于不銹鋼。 3．表面光潔、光亮：工件經(jīng)化學鍍鍍膜后，表面光潔度不受影響，無需再加工和拋光。 4．可鍍形狀復雜：工件形狀不受限制，不變形，可化學鍍較深的盲孔和形狀復雜的內(nèi)腔。 5．被鍍材料廣泛：可在模具鋼、不銹鋼、銅、鋁、塑料、尼龍、玻璃、橡膠、木材等材料上化學鍍。 三、化學鍍Ni-P主要應(yīng)用部件 1．各類模具：注塑模、橡膠模、玻璃模、電木模、壓鑄模等。 2．石油化工耐腐蝕部件：反應(yīng)器、閥門、管道、泵體、轉(zhuǎn)子葉片等。 3．機械部件：汽車零部件，紡織機械以及各種需耐磨耐腐蝕的機械零部件。如齒輪、齒輪軸、編織針導向桿、大型針盤、針筒。 化學鍍鎳溶液的組成及其作用 主鹽： 化學鍍鎳溶液中的主鹽就是鎳鹽，一般采用氯化鎳或硫酸鎳，有時也采用氨基磺酸鎳、醋酸鎳等無機鹽。早期酸性鍍鎳液中多采用氯化鎳，但氯化鎳會增加鍍層的應(yīng)力，現(xiàn)大多采用硫酸鎳。目前已有專利介紹采用次亞磷酸鎳作為鎳和次亞磷酸根的來源，一個優(yōu)點是避免了硫酸根離子的存在，同時在補加鎳鹽時，能使堿金屬離子的累積量達到最小值。但存在的問題是次亞磷酸鎳的溶解度有限，飽和時僅為35g/L。次亞磷酸鎳的制備也是一個問題，價格較高。如果次亞磷酸鎳的制備方法成熟以及溶解度問題能夠解決的話，這種鎳鹽將會有很好的前景。 還原劑： 化學鍍鎳的反應(yīng)過程是一個自催化的氧化還原過程，鍍液中可應(yīng)用的還原劑有次亞磷酸鈉、硼氫化鈉、烷基胺硼烷及肼等。在這些還原劑中以次亞磷酸鈉用的最多，這是因為其價格便宜，且鍍液容易控制，鍍層抗腐蝕性能好等優(yōu)點。 絡(luò)合劑： 化學鍍鎳溶液中的絡(luò)合劑除了能控制可供反應(yīng)的游離鎳離子的濃度外，還能抑制亞磷酸鎳的沉淀，提高鍍液的穩(wěn)定性，延長鍍液的使用壽命。有的絡(luò)合劑還能起到緩沖劑和促進劑的作用，提高鍍液的沉積速度?；瘜W鍍鎳的絡(luò)合劑一般含有羥基、羧基、氨基等。 在鍍液配方中，絡(luò)合劑的量不僅取決于鎳離子的濃度，而且也取決于自身的化學結(jié)構(gòu)。在鍍液中每一個鎳離子可與6個水分子微弱結(jié)合，當它們被羥基，羥基，氨基取代時，則形成一個穩(wěn)定的鎳配位體。如果絡(luò)合劑含有一個以上的官能團，則通過氧和氮配位鍵可以生成一個鎳的閉環(huán)配合物。在含有0.1mol的鎳離子鍍液中，為了絡(luò)合所有的鎳離子，則需要含量大約0.3mol的雙配位體的絡(luò)合劑。當鍍液中無絡(luò)合劑時，鍍液使用幾個周期后，由于亞磷酸根聚集，濃度增大，產(chǎn)生亞磷酸鎳沉淀，鍍液加熱時呈現(xiàn)糊狀，加絡(luò)合劑后能夠大幅度提高亞磷酸鎳的沉淀點，即提高了鍍液對亞磷酸鎳的容忍量，延長了鍍液的使用壽命。 不同絡(luò)合劑對鍍層沉積速率、表面形狀、磷含量、耐腐蝕性等均有影響，因此選擇絡(luò)合劑不僅要使鍍液沉積速率快，而且要使鍍液穩(wěn)定性好，使用壽命長，鍍層質(zhì)量好。 緩沖劑： 由于在化學鍍鎳反應(yīng)過程中，副產(chǎn)物氫離子的產(chǎn)生，導致鍍液pH值會下降。試驗表明，每消耗1mol的Ni2+ 同時生成3mol的H+，即就是在1L鍍液中，若消耗0.02mol的硫酸鎳就會生成0.06mol的H+。所以為了穩(wěn)定鍍速和保證鍍層質(zhì)量，鍍液必須具備緩沖能力。緩沖劑能有效的穩(wěn)定鍍液的pH值，使鍍液的pH值維持在正常范圍內(nèi)。一般能夠用作PH值緩沖劑的為強堿弱酸鹽，如醋酸鈉、硼砂、焦磷酸鉀等。 穩(wěn)定劑： 化學鍍鎳液是一個熱力學不穩(wěn)定體系，常常在鍍件表面以外的地方發(fā)生還原反應(yīng)，當鍍液中產(chǎn)生一些有催化效應(yīng)的活性微?！呋诵臅r，鍍液容易產(chǎn)生激烈的自催化反應(yīng)，即自分解反應(yīng)而產(chǎn)生大量鎳-磷黑色粉末，導致鍍液壽命終止，造成經(jīng)濟損失。 在鍍液中加入一定量的吸附性強的無機或有機化合物，它們能優(yōu)先吸附在微粒表面抑制催化反應(yīng)從而穩(wěn)定鍍液，使鎳離子的還原只發(fā)生在被鍍表面上。但必須注意的是，穩(wěn)定劑是一種化學鍍鎳毒化劑，即負催化劑，穩(wěn)定劑不能使用過量，過量后輕則降低鍍速，重則不再起鍍，因此使用必須慎重。 所有穩(wěn)定劑都具有一定的催化毒性作用，并且會因過量使用而阻止沉積反應(yīng)，同時也會影響鍍層的韌性和顏色，導致鍍層變脆而降低其防腐蝕性能。試驗證明，稀土也可以作為穩(wěn)定劑，而且復合稀土的穩(wěn)定性比單一稀土要好。 加速劑： 在化學鍍?nèi)芤褐屑尤胍恍┘铀俅呋瘎芴岣呋瘜W鍍鎳的沉積速率。加速劑的使用機理可以認為是還原劑次磷酸根中氧原子被外來的酸根取代形成配位化合物，導致分子中H和P原子之間鍵合變?nèi)?，使氫在被催化表面上更容易移動和吸附。也可以說促進劑能起活化次磷酸根離子的作用。常用的加速劑有丙二酸、丁二酸、氨基乙酸、丙酸、氟化鈉等。 其他添加劑： 在化學鍍鎳溶液中，有時鍍件表面上連續(xù)產(chǎn)生的氫氣泡會使底層產(chǎn)生條紋或麻點。加入一些表面活性劑有助于工件表面氣體的逸出，降低鍍層的孔隙率。常用的表面活性劑有十二烷基硫酸鹽、十二烷基磺酸鹽和正辛基硫酸鈉等。 稀土元素在電鍍液中可以改善鍍液的深鍍能力、分散能力和電流效率。研究表明，稀土元素在化學鍍中同樣對鍍液的鍍層性能有顯著改善。少量的稀土元素能加快化學沉積速率，提高鍍液穩(wěn)定性，鍍層耐磨性和搞腐蝕性能。

6，化學鍍的原理

化學浸鍍（簡稱化學鍍）技術(shù)的原理是：化學鍍是一種不需要通電，依據(jù)氧化還原反應(yīng)原理，利用強還原劑在含有金屬離子的溶液中，將金屬離子還原成金屬而沉積在各種材料表面形成致密鍍層的方法?；瘜W鍍常用溶液：化學鍍銀、鍍鎳、鍍銅、鍍鈷、鍍鎳磷液、鍍鎳磷硼液等。目前以次亞磷酸鹽為還原劑的化學鍍鎳的自催化沉積反應(yīng)，已經(jīng)提出的理論有“原子氫態(tài)理論” 、“氫化物理論”和“電化學理論”等。在這幾種理論中，得到廣泛承認的是“原子氫態(tài)理論”。
化學鍍實際上就是一個氧化還原反應(yīng)。鍍液基礎(chǔ)配方通常包括金屬鹽、絡(luò)合劑和還原劑，其中金屬鹽（如硫酸鎳）提供金屬離子，絡(luò)合劑（如檸檬酸）是為了穩(wěn)定鍍液，還原劑（如次磷酸鈉）是為了還原金屬離子。化學鍍的過程就是還原劑把金屬離子從鹽中還原出來的過程，被還原出來的金屬單質(zhì)附著在鍍件表面，形成鍍層。
化學鍍鎳特點性能用途：1、厚度均勻性厚度均勻和均鍍能力好是化學鍍鎳的一大特點，也是應(yīng)用廣泛的原因之一，化學鍍鎳避免了電鍍層由于電流分布不均勻而帶來的厚度不均勻?；瘜W鍍時，只要零件表面和鍍液接觸，鍍液中消耗的成份能及時得到補充，鍍件部位的鍍層厚度都基本相同，即使凹槽、縫隙、盲孔也是如此。2、鍍件不會滲氫，沒有氫脆，化學鍍鎳后不需要除氫。3、很多材料和零部件的功能如耐蝕、抗高溫氧化性等比電鍍鎳好。4、可沉積在各種材料的表面上，例如：鋼鎳基合金、鋅基合金、鋁合金、玻璃、陶瓷、塑料、半導體等材料的表面上，從而為提高這些材料的性能創(chuàng)造了條件。5、不需要一般電鍍所需的直流電機或控制設(shè)備。6、熱處理溫度低，只要在400℃以下經(jīng)不同保溫時間后，可得到不同的耐蝕性和耐磨性，因此，特別適用于形狀復雜，表面要求耐磨和耐蝕的零部件的功能性鍍層等原理：在酸性環(huán)境：ni2++h2po2+h20—ni+h2p03-+2h+在堿性環(huán)境：[nixn]2++h2po3-+30h一一ni+hp032-+nx+2h20磷的析出反應(yīng)如下:h2po2-+2h+一p+2h2o2h2po2-—p+hpo32-+h++h2oh2po2-+4h+h+一ph3+2h2o磷化工藝穩(wěn)定易于控制，成本低。其目的主要是：給基體金屬提供保護，在一定程度上防止金屬被腐蝕；用于涂漆前打底，提高漆膜層的附著力與防腐蝕能力；在金屬冷加工工藝中起減摩潤滑使用。磷化就是：工件（鋼鐵或鋁、鋅件）浸入磷化液（某些酸式磷酸鹽為主的溶液），在表面沉積形成一層不溶于水的結(jié)晶型磷酸鹽轉(zhuǎn)換膜的過程，稱之為磷化。其原理為：鋼鐵件浸入磷化液（由fe(h2po4)2、mn(h2po4)2、zn(h2po4)2組成的酸性稀水溶液，ph值為1-3，溶液相對密度為1.05-1.10）中，磷化膜的生成反應(yīng)如下：吸熱3zn(h2po4)2=zn3(po4)2↓+4h3po4或吸熱吸熱3mn(h2po4)2=mn3(po4)2↓+4h3po4吸熱鋼鐵工件是鋼鐵合金，在磷酸作用下，fe和fec3形成無數(shù)原電池，在陽極區(qū)，鐵開始熔解為fe2+，同時放出電子。fe+2h3po4=fe(h2po4)2+h2↑fe=fe2++2e-在鋼鐵工件表面附近的溶液中fe2+不斷增加，當fe2+與hpo42-，po43-濃度大于磷酸鹽的溶度積時，產(chǎn)生沉淀，在工件表面形成磷化膜：fe(h2po4)2=fehpo4↓+h3po4fe+fe(h2po4)2=2fehpo4↓+h2↑3fehpo4=fe3(po4)2↓+h3po4fe+2fehpo4=fe3(po4)2↓+h2↑陰極區(qū)放出大量的氫：2h++2e-=h2↑o2+2h20=4e-+4oh-總反應(yīng)式：吸熱3zn(h2po4)2=zn3(po4)2↓+4h3po4吸熱吸熱fe+3zn(h2po4)2=zn3(po4)2↓+fehpo4↓+3h3po4+h2↑放熱如果是化學鍍鎳的話使用液體鍍鎳的成本與磷化成本差不了多少但如果是電鍍的話成本就高了從價格角度講：鍍鎳最貴，磷化其次從抗腐蝕性角度講：鍍鎳最好，磷化其次比較亂你稍微整合下好了希望可以給你一點小幫助~o(∩_∩)o~
化學鍍鎳特點性能用途：1、厚度均勻性厚度均勻和均鍍能力好是化學鍍鎳的一大特點，也是應(yīng)用廣泛的原因之一，化學鍍鎳避免了電鍍層由于電流分布不均勻而帶來的厚度不均勻?；瘜W鍍時，只要零件表面和鍍液接觸，鍍液中消耗的成份能及時得到補充，鍍件部位的鍍層厚度都基本相同，即使凹槽、縫隙、盲孔也是如此。2、鍍件不會滲氫，沒有氫脆，化學鍍鎳后不需要除氫。3、很多材料和零部件的功能如耐蝕、抗高溫氧化性等比電鍍鎳好。4、可沉積在各種材料的表面上，例如：鋼鎳基合金、鋅基合金、鋁合金、玻璃、陶瓷、塑料、半導體等材料的表面上，從而為提高這些材料的性能創(chuàng)造了條件。5、不需要一般電鍍所需的直流電機或控制設(shè)備。6、熱處理溫度低，只要在400℃以下經(jīng)不同保溫時間后，可得到不同的耐蝕性和耐磨性，因此，特別適用于形狀復雜，表面要求耐磨和耐蝕的零部件的功能性鍍層等原理：在酸性環(huán)境：ni2++h2po2+h20—ni+h2p03-+2h+在堿性環(huán)境：[nixn]2++h2po3-+30h一一ni+hp032-+nx+2h20磷的析出反應(yīng)如下:h2po2-+2h+一p+2h2o2h2po2-—p+hpo32-+h++h2oh2po2-+4h+h+一ph3+2h2o磷化工藝穩(wěn)定易于控制，成本低。其目的主要是：給基體金屬提供保護，在一定程度上防止金屬被腐蝕；用于涂漆前打底，提高漆膜層的附著力與防腐蝕能力；在金屬冷加工工藝中起減摩潤滑使用。磷化就是：工件（鋼鐵或鋁、鋅件）浸入磷化液（某些酸式磷酸鹽為主的溶液），在表面沉積形成一層不溶于水的結(jié)晶型磷酸鹽轉(zhuǎn)換膜的過程，稱之為磷化。其原理為：鋼鐵件浸入磷化液（由fe(h2po4)2、mn(h2po4)2、zn(h2po4)2組成的酸性稀水溶液，ph值為1-3，溶液相對密度為1.05-1.10）中，磷化膜的生成反應(yīng)如下：吸熱3zn(h2po4)2=zn3(po4)2↓+4h3po4或吸熱吸熱3mn(h2po4)2=mn3(po4)2↓+4h3po4吸熱鋼鐵工件是鋼鐵合金，在磷酸作用下，fe和fec3形成無數(shù)原電池，在陽極區(qū)，鐵開始熔解為fe2+，同時放出電子。fe+2h3po4=fe(h2po4)2+h2↑fe=fe2++2e-在鋼鐵工件表面附近的溶液中fe2+不斷增加，當fe2+與hpo42-，po43-濃度大于磷酸鹽的溶度積時，產(chǎn)生沉淀，在工件表面形成磷化膜：fe(h2po4)2=fehpo4↓+h3po4fe+fe(h2po4)2=2fehpo4↓+h2↑3fehpo4=fe3(po4)2↓+h3po4fe+2fehpo4=fe3(po4)2↓+h2↑陰極區(qū)放出大量的氫：2h++2e-=h2↑o2+2h20=4e-+4oh-總反應(yīng)式：吸熱3zn(h2po4)2=zn3(po4)2↓+4h3po4吸熱吸熱fe+3zn(h2po4)2=zn3(po4)2↓+fehpo4↓+3h3po4+h2↑放熱如果是化學鍍鎳的話使用液體鍍鎳的成本與磷化成本差不了多少但如果是電鍍的話成本就高了從價格角度講：鍍鎳最貴，磷化其次從抗腐蝕性角度講：鍍鎳最好，磷化其次比較亂你稍微整合下好了希望可以給你一點小幫助~o(∩_∩)o~
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