化學(xué)鍍鎳技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展分析

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上化學(xué)鍍鎳技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展分析化學(xué)鍍鎳技術(shù)發(fā)展簡介：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?；瘜W(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，美國國家標準局的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。但那時的化學(xué)鍍鎳溶液極不穩(wěn)定，因此嚴格意義上講沒有實際價值。化學(xué)鍍鎳工藝的應(yīng)用比實驗室研究成果晚了近十年。第二次世界大戰(zhàn)以后，美國通用運輸公

2、司對這種工藝發(fā)生了興趣，他們想在運輸燒堿筒的內(nèi)表面鍍鎳，而普通的電鍍方法無法實現(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”。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)，在各個工業(yè)部門得到了廣泛的應(yīng)用。中國的化學(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)鍍會議，據(jù)第五屆化學(xué)鍍年會發(fā)表文章的統(tǒng)計就已經(jīng)有300多家廠家，但這一數(shù)字在當時應(yīng)是極為保守的。據(jù)推測國內(nèi)每年的化學(xué)鍍鎳市場總規(guī)模應(yīng)在30

3、0億元左右，并且以每年10%15%的速度發(fā)展。一.化學(xué)鍍鎳技術(shù)：2.1 概念介紹：化學(xué)鍍又稱為無電解鍍（Electroless plating），也可以稱為自催化電鍍（Autocatalytic plating）具體過程是指：在一定條件下，水溶液中的金屬離子被還原劑還原，并且沉淀到固態(tài)基體表面上的過程。ASTM B374（ASTM，美國材料與試驗協(xié)會）中定義為Autocatalytic plating is “deposition of a metallic coating by a controlled chemical reduction that is catalyzed by the

4、metal or alloy being deposited”。這一過程與置換鍍不同，其鍍層是可以不斷增厚的2，且施鍍金屬本身也具有催化能力。2.2 解釋：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。二.應(yīng)用現(xiàn)狀:

5、1. 航空航天工業(yè)：航空航天工業(yè)為化學(xué)鍍鎳的使用大戶之一，比較突出的應(yīng)用實例是：美國俄克拉荷馬航空后勤中心，自1979年以來，以及西北航空公司自1983年以來均采用 化學(xué)鍍鎳技術(shù)修復(fù)飛機發(fā)動機零件。普拉特惠特尼公司的JT8D噴氣發(fā)動機雖已經(jīng)停產(chǎn)，可是迄今仍有上千臺這種發(fā)動機在波音727和麥道DC-9飛機上 用。2. 汽車、摩托車工業(yè)：解決使用乙醇、汽油混合燃料問題是汽車工業(yè)的發(fā)展趨勢之一，使用混合燃料，除性能問題之外，還產(chǎn)生了燃油系統(tǒng)的腐蝕問題。在巴西，使用乙醇作為燃料，應(yīng)用 化學(xué)鍍鎳技術(shù)保護鋅壓鑄件，如汽化器免遭腐蝕已成為工藝規(guī)范。在美國，當廣泛用甲醇或甲醇和汽油混合燃料時，汽車工業(yè)勢必應(yīng)用

6、化學(xué)鍍鎳作為汽化器、燃油泵 送系統(tǒng)的表面保護手段。3. 化學(xué)工業(yè)：化學(xué)工業(yè)應(yīng)用研究化學(xué)鍍鎳技術(shù)代替昂貴的耐蝕合金以解決腐蝕問題，以便改進化學(xué)產(chǎn)品的純度，保護環(huán)境，提高操作安全性和生產(chǎn)運輸?shù)目煽啃?，從而獲得更有利的技術(shù)經(jīng)濟競爭能力。4. 采礦工業(yè)：采礦工業(yè)環(huán)境條件惡劣，井下機械不可避免地接觸鹽水、礦酸，以受腐蝕和磨損的考驗。因此，采礦機械需要進行表面保護。5. 電子和計算機工業(yè)：化學(xué)鍍鎳在電子和計算機工業(yè)中應(yīng)用得最廣，幾乎涉及到每一種化學(xué)鍍鎳技術(shù)和工藝。許多新的化學(xué)鍍鎳工藝和材料正是根據(jù)電子和計算機工業(yè)發(fā)展的需要而研制開發(fā)出來的。在技術(shù)性能方面，除要求耐蝕耐磨之外，還具有可焊接、防擴散性、電性能

7、和磁性能等要求。6. 其他工業(yè)：印刷機上各種輥筒和部件，采用2550um厚的化學(xué)鍍鎳層保護可防止印刷油墨和潤白液的腐蝕?；瘜W(xué)鍍鎳層的高度均勻性可保證印刷輥筒的尺寸精度，而無須鍍后機械加工。某些醫(yī)療器械如：外科手術(shù)鉗、牙科鉆和醫(yī)療型模等金屬制品上已采用化學(xué)鍍鎳層取代原用的電鍍鉻。三.發(fā)展現(xiàn)狀:國內(nèi)外有關(guān)專家普遍看好化學(xué)鍍鎳的發(fā)展前景?？偟膩碚f，在不遠的將來計算機硬盤化學(xué)鍍鎳仍將是化學(xué)鍍鎳的最大市場?；瘜W(xué)鍍鎳在電子工業(yè)、輕金屬（鎂、鋁）防護方面將有重要增長，在油田，采礦和化工工業(yè)保持穩(wěn)定，而在汽車工業(yè)發(fā)展?jié)摿艽?。當然，與先進國家相比，我國在化學(xué)鍍鎳的工藝、設(shè)備規(guī)模、和鍍層質(zhì)量等方面都還有很大的差

8、距，不少同行對此持有相同看法，需要我們同行齊心協(xié)力，共商良策，迎頭趕上。 目前，化學(xué)鍍鎳在難鍍基材方面的工藝尚有待改進，輕金屬的無孔隙薄鍍層仍面臨挑戰(zhàn)，較薄的鍍層意味著成本降低、生產(chǎn)率提高、化學(xué)試劑消耗減少，最后將贏得化學(xué)鍍鎳的更大市場。隨著環(huán)保要求的進一步嚴格，一方面由于鍍鉻受到限制而給化學(xué)鍍鎳的取而代之提供機遇；另一方面降低污染，延長鍍液使用壽命，降低成本仍然是化學(xué)鍍鎳同行面臨的一項長期任務(wù)。四.對鍍鎳技術(shù)的展望:作為初級處理的化學(xué)沉淀法,因其工藝簡單成熟,成本低廉,效果顯著,在中小企業(yè)仍具有使用前景,但須加強廢液廢渣的綜合利用:電解法,萃取法和生物單一法前景不明,須與其他方法組合使用,離子交換法和電鍍法是深度處理工藝,自動化程度高,可實現(xiàn)鍍液的在生,有效延長毒液的壽命