化学镀镍
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化学镀镍范文第1篇
摘 要：由于镁合金和铝合金是轻质工程材料，并具有许多优良性能，如密度小，强度高，易于压力加工等特点，在军工、汽车、航空航天，摩托和电子通讯等行业中得到广泛的应用，成为一种常用的结构材料。本文综述镁合金化学镀镍工艺的研究进展及其最新技术。
关键词：镁合金；镀镍；进展
镁合金的性质镁合金是一种轻质合金材料，是最轻的结构工程材料，具有优异的减震以及导热性能，对电磁干扰具有优良的屏蔽作用，并可回收利用。镁合金具有许多这些优良的物理和机械性能，能够满足各行各业应用的要求，与目前的其它的主流材料相比，具有如下几个独特的优点：
（1）镁的密度是1.74g・cm3，作为常用金属材料中最轻的一种工程金属材料，很适合制造壳体类制品；镁合金的密度约为铝的2/3，钢铁，锌的1/4左右。同样的零部件，锡制品的质量是镁合金制品的三倍，钢制品是镁合金制品的两倍。这一特性能够极大地推动轻型手提类产品的发展以及降低车辆等机械的耗能。
（2）机械加工性能以及热成型性能优异。易于加工且长期使用不易变形。镁合金特殊的晶体结构使Mg合金具有特殊的机加性能。
（3）可回收。废旧镁合金铸件可再熔化，并作为AZ91D，AM60或AM50的二次材料进行铸造。这种特点即符合环保要求，又使其比塑胶等材料更具有吸引力。镁合金可再生利用的特性不仅节约大量资源，符合环保要求。
（4）比强度高和比刚度大。镁合金的比强度不仅高于某些高强度钢，甚至比铝合金高。在同等刚性条件下，1kg镁合金的坚固程度等于18kg铝和2.1kg钢。镁合金具有较高的比强度高和比刚度。
（5）镁合金比铝合金有更大的承受冲击载荷的能力，能量衰减系数大。在35～100MPa应力下，镁合金的衰减系数是铝合金的15～25倍，可以作为汽车方向盘及所有转向系统的理想组成材料。镁合金具有极佳的减震性能，是汽车和摩托车等交通工具理想的材料。
（6）电磁相容性。采用镁合金制造电子产品外壳比现用的塑料有一个很大的优势，就是镁合金本身是导体，不需要进行导电处理，具有良好的屏蔽效果，因此可用作可移动的设备中（如笔记本电脑，通信移动设备的壳体等），而塑料壳体制造这样的设备需要做导电处理，增加制造的成本。另外，镁合金还具有抗疲劳，防磁和抗裂纹的特点。镁合金的具有高的电磁屏蔽性能，是手提电脑，移动通信设备壳体的理想材料。
由于镁是一种很活泼的金属。在空气中镁表面极易形成氧化层，使得镁合金化学镀镍非常困难，因此需要在化学镀前予以去除。然而镁合金氧化的速度很快，，在空气或溶液中几秒钟就能被氧化而生成一层无结合力的氧化膜，因此，在对镁合金进行化学镀之前，必须先进行表面的前处理以获得一层保护性膜层。镁合金具有活泼的化学性质，比较容易腐蚀和氧化，因此，的镁合金很难满足人们的各种需求，需要对镁合金进行处理加以保护。最常见的保护镁合金的方式是在镁合金表面形成一层保护膜，这层膜要耐腐蚀，保护镁合金不被腐蚀。镍的抗氧化和耐腐蚀性能都很优越，在镁合金表面镀一层镍可以很好地保护镁合金工件，要想得到理想的镀层，最重要的就是采用适当的前处理过程。Mg合金化学镀镍前处理包括机械打磨、有机物除油、碱洗除脂、酸性浸蚀、活化、预浸中间层等步骤。前处理对镁合金化学镀镍特别重要，尤其是酸洗、活化和浸锌是前处理过程中的关键步骤。目前镁合金化学镀的研究也主要集中在前处理工艺上。按前处理的不同来划分可以把镁合金化学镀镍主要分为两种：
（1）浸锌法工艺，其主要的工艺流程是：清洗浸蚀活化浸锌氰化镀铜化学镀镍。浸锌法工艺最早由Dow公司提出，以后对该工艺进行了许多改进。浸锌法得到的镀层结合力好，但工艺比较繁琐复杂，同时使用了剧毒的氰化物，对环境污染严重。此后，研究者对其进行了适当的改进，但是这些改进的方法仍然没有去除浸锌与氰化物镀铜步骤，无法从根本上解决氰化物污染的问题。
（2）直接化学镀镍，这个工艺最早也是由Dow公司开发的，直接化学镀镍的流程为：碱性清洗酸性浸蚀氟化物活化化学镀镍[1]。碱性清洗的目的是为了除油，同时使镁合金的表面氧化膜发生转变，使其由MgO膜转变为Mg（OH）2膜，从而使镁合金钝化，防止其再次形成氧化膜。直接化学镀镍工艺操作简单，效果良好，简化了含氰化物镀铜的电镀步骤，它的特点是经过活化后不浸锌和氰化物镀铜就直接化学镀镍。
在镁合金镀前处理中，酸洗作为较为重要的一步工艺，其目的是为了去除镁合金表面的油、脂、表面氧化物等，平整镁合金表面，使镁合金基体，形成易于除去的氧化物的腐蚀点，加强机械互锁作用以提高结合力。酸洗液的选择需要考虑多个方面，如镁合金的类型、考虑污物的种类、允许的尺寸公差和表面的要求。镁合金酸洗通常采用硝酸铁、铬酸，铬酸-硝酸，铬酸-硝酸盐或磷酸盐洗液处理，这类处理可获得良好的耐蚀性以及美丽的外观。
含铬酸洗工艺李英[2]等人对镁合金采用三种配方的酸洗：（1）HNO3（68%）110cm3・dm-3，CrO3125g・dm-3，温度：室温；（2）KF3.5g・dm-3，CrO3180g・dm-3，Fe（NO3）3・9H2O40g・dm-3，温度：18～38℃；（3）KF1g・dm-3，CrO3200g・dm-3，温度：室温。对镁合金酸洗后进行化学镀镍，在利用配方（2）和配方（3）酸洗后的试样化学镀镍后虽然表面光滑，但在5%NaCl溶液中浸泡后，试样表面均有不同程度的起皮现象，而用配方（1）酸洗的试样表面则没有起皮现象。杨金花等[2]先用CrO3+HNO3酸洗，对酸洗液中的影响因素进一步研究表明，镁合金基体表面光亮，镀层耐蚀性好，镀速良好。酸洗的最佳工艺为：CrO3240g・dmC3，HNO340cm3・dmC3，酸洗时间30s。但是，镀液还有铬酸会对环境造成很大的危害。王超等[3]采用由CrO3、HNO3和H3PO4组成的混合液对Mg-Zr铸造合金进行酸洗，最后又采用K2Cr2O7和CrO3对镀层进行钝化处理，最终得到化学镀镍的镀速快、镀层均匀、孔隙率低，基体结合力强、耐蚀性高的镀层。李建中等[4]也采用类似的配方研究了镁合金化学镀镍工艺，该工艺采用“两步”化学镀镍法，在直接化学镀镍4min后可以实现以硫酸镍为主盐的第二步化学镀镍，得到的镀层为表面光亮，耐蚀性良好，结合力好的高磷非晶态镀层。由于镁合金的化学性质比较活泼，在含铬酸洗液中酸洗，在镁合金基体上会形成无数的微电池，从而使镁基体表面形成网孔结构，同时MgCr2O7，Mg（NO3）2和H2等产物部分附着在网腔内，在镁基体与镀层之间形成夹杂层，使镀层结合力下降。因此，为了使镀层与基体之间结合紧密必须尽可能地消除过渡层。
参考文献
[1]许振明，徐孝勉.铝和镁的表面处理[J].上海：上海科学技术文献出版社，2005，8-9.
[2]林碧兰，卢锦堂，孔纲.钼酸盐后处理提高热镀锌上磷化膜耐蚀性的探讨[J].腐蚀与防护，2007，28（8）：396-399.
[3]余刚，刘云娥，胡波年等.镁合金焦磷酸盐镀铜工艺的研究[J].湖南大学学报，2005，32（4）：77-81.
化学镀镍范文第2篇
将纳米TiN进行化学镀镍处理，处理过程：用丙酮溶液超声清洗15min静置20min；滤去上清液去离子水超声清洗10min静置20min；滤去上清液化学超声除油静置20min；滤去上清液化学粗化5min加去离子水清洗静置20min；滤去上清液敏化8min加去离子水清洗静置20min；滤去上清液活化加去离子水清洗静置20min；滤去上清液还原1min加去离子水清洗静置20min；滤去上清液化学镀镍（采用常温化学镀镍液，边搅拌边缓慢加入化学镀镍液，反应1h）多次加去离子水清洗，静置20min，滤去上清液150℃烘干。
合金制备
在电阻炉中将A356合金熔化，在730℃时通入氩气（Ar）对铝合金熔体进行除气处理，用铝箔将经表面镀镍处理后的纳米TiN颗粒包裹后加入熔体中，并通过Ti金属叶片对熔体进行搅拌处理，静置后在720℃时浇铸，取样对组织进行分析。
结果及分析
化学镀镍范文第3篇
[关键词]液压支架；立柱；防腐
中图分类号：TH212 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）14-0379-01
1 引言
液压支架是井下采煤的重要设备，而立柱是液压支架的核心部件，其使用寿命决定液压支架的使用周期。立柱失效的主要原因就是活柱表面锈蚀问题，针对此问题，对立柱防腐问题进行了研究。
2 立柱防腐现状
现支架立柱使用的材料为27SiMn，在立柱表面采用电镀处理：乳白铬+硬铬，其中乳白铬的作用是防腐，硬铬的作用是防磨。镀双层铬的其主要失效形式为鼓泡或脱铬，其主要原因为井下的恶劣工况所致。例如：立柱表面被矸石、煤矿或人为碰伤后，造成基体，井下的液体通过碰伤表面进入基体和镀层中间，造成立柱出现鼓泡现象，严重后出现脱铬现象。
3 新的防腐方法
3.1 采用化学镀镍
化学镀镍，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.
优点：
1）具有高硬度和高耐磨性，在沉积状态下，镀层硬度为HRC49-55，400℃热处理为HRC69-72。试验表明，在干燥和的情况下，具有相当于硬铬的耐磨性。因此，可用它来代替高合金材料和硬铬镀层。
2）具有优良的腐蚀性，由酸性镀液化学沉积NI-P合金层的抗腐蚀比碱性镀液优越，他在盐、碱、氨和海水中有很好的抗腐蚀性。50-125μm镀层可用作船舶或石油钻井平台上的零件，以抵抗海洋性气候的腐蚀。
3）化学沉积NI-P合金无尖端电流密度过大现象，在尖角或边缘突出部位没有过分的增厚，即有很好的“仿形性”，镀后不需要磨削加工。沉积层的成分和厚度均匀，析出均匀性约在所定厚度的25%以内。
4）化学沉积NI-P合金镀层空隙小、致密、表面光滑。
5）不需要直流电源，被镀零件无导电触点。
6）在盲孔、管件、深孔及缝隙的内表面可得到均匀镀层。
7）热处理温度低时，在400℃以下经不同时间保温后，可得到不同硬度值。因此，它不存在热处理变形问题，特别适用于加工一些精密度要求高、形状复杂、表面要求耐磨的零部件和工模具等。
缺点：
1）溶液稳定性差，溶液维护，调整和再生等比较麻烦，成本比电镀高。
2）镀层常显示出较大的脆性。
对于27SiMn材料，在“化学镀镍”前，必须化学镀冲级镍3-5μm，然后重复“冲洗”和“活化”工艺过程，镀“化学镍”。
化学镀镍要达到HV850以上，需经热处理保温在320-350℃。
经试样试验发现：27SiMn材料与45号钢相比，其上树率（镀层成厚率）要慢近一半，即同样的镀槽，同时放入，45号钢能达到40μm以上，但27SiMn只有约25μm。所以27SiMn需要更长的化学反应时间。
3.2 采用激光熔覆
采用能量高度集中的激光束作为热源，瞬间将具备特定性能的冶金粉末熔化焊接在需加工的基体表明，获得与基w冶金结合的致密覆层，冶金粉末的送料方式为表面预置或与激光束同步自动送置，基材稀释率低。基体材料在激光加工过程中仅表面微熔，微熔层为0.05-0.1mm。基体热影响区极小，一般为0.1-0.2mm，激光加工过程中基体温升不超过80℃，激光加工后基本无热变形。
激光熔覆不锈钢立柱与传统电镀立柱相比，主要有以下优势（表1）：
熔覆样件盐雾试验，样件熔覆层厚1.2mm～1.5mm，加工后熔覆层厚1.09～1.13mm。表面硬度459HV（一般为450HV～510HV）（图1，图2）。
激光熔覆技术样件已完成1000小时（电镀铬盐雾试验一般为120小时）盐雾试验，除两端面无熔覆层外，熔覆层未有生锈迹象。
4 结语
综上所述，化学镀镍和激光熔覆的防腐效果要高于镀双层铬，其中激光熔覆的防腐性能最好，便于修复，是以后的发展趋势。
参考文献
[1] 王国法，液压支架技术[M].北京：煤炭工业出版社，1999.
作者简介
姜仁坤（1983～），男，2006年毕业于沈阳工业大学（学士学位），现工作于三一重型装备有公司，主要从事煤矿机械液压传动与控制的设计与研发工作。
化学镀镍范文第4篇
[关键词]油气开采 使用性能 井筒腐蚀 勘探开发
1井筒的腐蚀现象
井筒被腐蚀的现象基本上可以分为均匀腐蚀及局部腐蚀两种情况，局部腐蚀导致的腐蚀穿孔产生的危害最大。局部腐蚀的产生主要有以下几种情况：缝隙腐蚀、相变诱导腐蚀、晶间腐蚀和应力腐蚀等。井筒内部的流体运动状态，油气开采的方法，液面以及井的油管外环形的天然气（或空气）介质的组成等，与油管和套管腐蚀破坏的速度及分布息息相关。井下封隔器没有的气井的油管外壁比内壁腐蚀的可能要严重。油管内壁的流体具有流动性，凝析水很难在油管内壁吸附，容易造成电池腐蚀，所以内壁的腐蚀相对较轻；腐蚀介质进入后容易在油管外表面形成冷凝，从而附着在油管外壁上产生腐蚀电池，比较疏松的硫化铁膜附着在管壁上，金属和硫化物接触会形成电偶腐蚀。均匀腐蚀的危害性相对比较小，分布在整个管壁上。还有点蚀、流场诱导腐蚀、缝隙腐蚀、垢下腐蚀、应力腐蚀、部分腐蚀等。套管孔蚀经过了如下形成过程：钢铁自身有不均匀的组织，其表面有选择性吸附的腐蚀介质。腐蚀产物不完整的覆盖在套管表面上，加之氯离子破坏表面膜等导致油管表面在这些区域形成活性点。活性点多后就发展为孔蚀核。腐蚀介质在表面的选择性吸附、腐蚀产物在表面覆盖的不完整性、氯离子对表面膜的破坏作用等因素，造成在套管表面的这些区域形成活性点，众多活性点彼此消长逐步发展成为孔蚀核。
2井筒的防护措施研究
针对井筒的腐蚀状况，国内外的大型石油公司普遍采用的防腐措施为以下几种：有机高分子聚合物涂层或内衬里、化学镀、耐蚀合金和耐蚀钢、耐蚀钢内衬里、添加化学缓蚀剂。
2.1腐蚀耐受力强的合金和腐蚀耐蚀力强的钢铁的应用及使用条件
可靠性最高的油井管，耐腐蚀合金，或使用抗腐蚀钢。在高温，高压，高产油井恶劣的腐蚀性环境中，应优先考虑使用耐腐蚀的合金耐腐蚀钢。由于石油工业中使用的耐腐蚀合金或耐腐蚀钢的各种各样的需要，所以有针对性地选择的适应钢的温度，二氧化碳，硫化氢，氯离子含量。昂贵的耐腐蚀合金或耐腐蚀钢要求一定的使用条件。所以，严格的实验室模拟试验和相关的技术和经济评估是至关重要的。
2.2内衬抗蚀力强的舍金或抗蚀力强的钢系列
在恶劣的环境中研究油井管腐蚀机理和保护涂层的管道，以减少腐蚀钢材或耐腐蚀合金管的成本。普通管插入薄壁耐腐蚀钢，机械或液压内衬管道和管组合在一起，两端的联合使用的特殊结构。内衬管选用选镍基合金。这种类型的管子具有较高的可靠性，价格低于整体的耐腐蚀钢的50%以上。衬有耐腐蚀合金或耐腐蚀的钢管，在基管的选择和油套管环空流体的腐蚀性组分的类型和含量有关：
（1）普通型的碳钢油管用在外层，如c95、NT80SS、Clol等抗硫钢种，用在含硫化氢气井中。
（2）普通钢种用在外层，用于不含硫化氢环境。
2.3井筒内涂层
MPS涂料的性能特点如下：耐热性好，在长期使用的条件下温度可达170℃。经过特殊处理，你可以用在220℃的环境中。良好的耐化学性，迄今尚未发现在有机溶剂中的溶解涂层在200℃以下。即使在高温下，可以保持优异的机械性能，高强度和良好的刚性，表面硬度高，具有优良的耐蠕变性和耐疲劳性，刚性。经过评估，耐侵蚀/磨损性能比国外高出10倍左右，非常适合高侵蚀环境的最好的涂层。油管，用于减少管和管道的流动阻力。高度的灵活性和双疏水性，低摩擦系数，可以改变的润湿状态的壁承受交变载荷，并具有疏油性和疏水性等性质，对于防结蜡和结垢有帮助。
2.4内衬含有聚合物材料
玻璃钢的内衬，油管腐蚀薄壁衬套穿透普通的空间管的空腔，油管和衬圈与一个特殊的填充材料的粘合剂。管端用“T”型的密封件密封，“o”在中间的耦合，与端面的两个特殊钢型橡胶密封环密封，形成连续和完整的腐蚀衬里。
2.5添加化学腐蚀抑制剂，防腐蚀的化学抑制剂的过程是简单的，耐腐蚀性更好
腐蚀抑制剂的基本原则是极性基团上物理吸附或化学吸附，形成吸附在金属表面上的腐蚀抑制剂的抑制剂分子。因此，一方面，改变了金属的表面和界面性质的充电状态，有稳定化的倾向。所以，在金属表面的能量状态，并且改变的腐蚀反应的活化能，蚀刻速度变慢，另一方面，抑制剂对非极性基团的吸附到金属表面上以形成层的疏水性保护膜，障碍和有关的腐蚀反应的电荷或物质转移的腐蚀速率降低。然而，对于深的石油和天然气井，井筒温度和压力管速度，使用的腐蚀抑制剂的效果，还需要严格的评估。
2.6电化学保护法
目前，该系统的开发石油和天然气领域的电化学保护阴极保护牺牲阳极保护。然而，在地下的液体环境中的酸性条件下，不适合采用牺牲阳极的阴极保护措施，这将导致阴极油在恶劣环境下油井管腐蚀机理的保护涂层，氢的析出以产生氢腐蚀。对于深井的技术的使用无效。
2.7化学镀
镍磷镀在化学镀中使用比较多。镍一磷无电解电镀是一种新的处理工艺处理过程。具有以下优点：良好的涂层的均匀性，附着力强，较高的硬度和良好的抗磨损性能和优良的耐腐蚀性。在恶劣的腐蚀性环境中，化学镀镍技术可以延长2倍以上的老管的使用寿命，新的管镀镍防腐蚀，其使用寿命可以高达4倍以上。特别值得一提的是，化学镀镍防腐油管能够使管内外壁具有优良的耐腐蚀性。
化学镀镍范文第5篇
摘 要：以锅炉用钢20g为基体，介绍了一种高磷的化学镀Ni-P合金工艺，研究了工艺参数对化学镀Ni-P镀层镀速和稳定性的影响，并确定最适宜配方。
关键词：化学镀；高磷；Ni-P合金；锅炉钢
1 引言
目前工业锅炉的腐蚀问题已十分突出和严重，仅沈阳市就有约四千多台锅炉，由于锅炉的腐蚀和耐磨等问题，不仅造成锅炉设备大修过早报废，直接导致经济损失，而且易发生各种事故，给安全生产带来隐患。
化学镀一般指化学镀Ni-P合金，是采用镍盐和还原剂在同一溶液中进行的自催化氧化-还原反应，从而在工件表面沉积出Ni-P合金镀层的表面处理技术。Ni-P合金镀层由于具有较高的硬度、耐磨性、性、优异的耐蚀性和良好的钎焊性能，尤其是制备的高磷镀层具有非晶态结构，非晶态的高磷镀层具有非磁性、较低的电阻温度系数(TCR)、优良的耐蚀性等优点，因此利用优质碳素钢锅炉用钢(20g)进行表面化学镀实验，在锅炉用钢表面镀上镍磷化学镀层，从而提高锅炉设备热部件抗磨抗蚀，提高表面硬度，延长使用寿命，对于我国蒸汽及动力锅炉使用具有重要实际应用价值和理论意义，同时还可以向大型电站锅炉等领域推广。
2 实验方法
2.1 镀液组成及工艺条件
NiSO46H2O 25～40 g/L；NaH2PO2 25～30g/L；Pb(AC)2微量；Na(AC) 12～15g/L；络合剂1（15 g/L乳酸）；络合剂2（15 g/L柠檬酸）；络合剂3（4 g/L乳酸+15 g/L柠檬酸）；络合剂4（3 g/L乳酸+13 g/L柠檬酸）；络合剂5（12 g/L乳酸+3 g/L柠檬酸）；温度 82～90℃；pH值 4.5～4.8。
2.2 施镀基材
实验采用的试样基材为20g（锅炉用钢），试样尺寸为20mm×15mm×10mm，原始硬度为HV189.22。
2.3 施镀工艺条件及流程
打磨化学除油清洗20%H2SO4清洗3%H2SO4清洗快速入槽吹干除氢
2.4 性能测试
2.4.1 沉积速度的测定
采用称重法来测定镀层的沉积速度，沉积速度为：
v=ΔW/ρ×S×t×104(μm/h)
式中：ΔW-试件的增重，g;
ρ-镀层平均密度，按含磷量为9%计算，则密度为7.9g/cm3 ；
S-镀层面积，cm3；
t-时间，h。
2.4.2 镀液稳定性的测定
采用PdCl2实验法测定镀液稳定性。将含有稳定剂的化学镀镍溶液加热到工作温度，向其中加入1-2ml浓度为100mg/l的氯化把溶液，测量生成黑色沉淀的时间，根据时间长短来判断其稳定性。
2.4.3 显微硬度
检测方法用日本Future科技产的FM-300显微硬度仪测定镀层硬度，对每个试片取5个不同位置测试，然后取平均值。载荷为10g，加载时间5s。
2.4.4 镀层表面形貌及镀层含磷量的测定
采用日本岛津公司生产的S2400N扫描电镜及能谱仪分析测定
3 优化镀层的显微结构及能谱分析
通过多次的实验得到的最适宜方案：硫酸镍30g/L，次亚磷酸钠为28g/L，醋酸铅1.0mg/L，醋酸钠13g/L，络合剂为柠檬酸10g/L，乳酸4 ，pH值为4.5，施镀温度为90℃。用SEM观察最适宜镀层表面、横截面形貌并进行分析。
3.1 镀层表面显微形貌
镀层具有胞状结构，平均粒度为5μm，沉积方式为颗粒堆积，为典型的非晶结构，显微硬度为HV727.92，与原始基体相比硬度提高约3.78倍。
3.2 镀层表面能谱分析
由扫描电镜能谱分析获得最适宜镀液的镀层成分结果见图3.2，由图可以看出，镀层中只有镍和磷两种元素，其中，磷含量为15.10%。据文献报道Ni-P镀层只要含磷量在8%(w)以上，就具有非晶结构。因此，此镀层为非晶结构镀层，从而使得镀层的耐蚀性好。
4 结语
（1）最适宜的镀液组成为：硫酸镍30g/L，次亚磷酸钠为28g/L，醋酸铅1.0mg/L，醋酸钠13g/L，柠檬酸10g/L，乳酸4 ，pH值为4.5，施镀温度为90℃。
（2）采用最适宜工艺得到的镀层，镀层致密无缺陷，镀层含磷量为15.10%，镀层硬度高达HV727.92，镀液稳定，沉积速度为22.38μm/h。
参考文献
