摘 要:綜述了近十幾年來Ni-P鍍層研究成果。文中從基材選擇、鍍液成分、鍍層組織結(jié)構(gòu)與性能,熱處理對(duì)鍍層的影響,耐蝕機(jī)理、反應(yīng)機(jī)理等方面較全面地反映了Ni-P鍍層研究進(jìn)展。并對(duì)最近幾年來發(fā)展的三元復(fù)合鍍作了介紹,指出了Ni-P鍍層研究的發(fā)展方向。
[關(guān)鍵詞] Ni-P鍍層:組織結(jié)構(gòu);三元復(fù)合鍍
[中圖分類號(hào)]TQ153 1 2
[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A
[文章編號(hào)]1(301—3660(9~02)01—0(301—04
0 引 言
Ni—P鍍層為非品態(tài)合金鍍層,具有高耐蝕 耐磨、均勻、可焊性、磁性屏蔽、高強(qiáng)度、高硬度、高導(dǎo)電性等優(yōu)異性能,已廣泛應(yīng)用于汽車、航空、 十算機(jī)、電子、機(jī)械、化工、輕工、石油工業(yè)等領(lǐng)域 。Ni—P鍍層首先在40年代由A·Brenner和G·Riddell研制成功 J。經(jīng)過幾十年的努力.Ni—P鍍層制備已成為一種比較成熟的技術(shù)、解決了諸如鍍液再生、鍍液工藝穩(wěn)定性、鍍層組織結(jié)構(gòu)、鍍層的各種性能測(cè)試、熱處理對(duì)鍍層的影響等多方面的問題。制備Ni—P鍍層的方法主要有三種:化學(xué)鍍、電鍍及電刷鍍。化學(xué)鍍即以鎳鹽 次亞磷酸鹽為豐鹽,輔以絡(luò)合劑、穩(wěn)定劑、促進(jìn)劑、添 劉等配制成鍍液,調(diào)整好各種工藝參數(shù),如主鹽、輔鹽濃度、pH值、溫度,使鍍液中鎳鹽的鎳陽離子還原,同時(shí)次亞磷酸鹽分解,產(chǎn)生磷原子進(jìn)入鍍層,形成過飽和的鎳磷固溶體化學(xué)鍍的優(yōu)點(diǎn)是可以在任何復(fù)雜形狀的基體卜能得到均勻厚度的合金薄膜,并具有經(jīng)濟(jì)、能耗低和操作方便的特點(diǎn) 電鍍方法是 鎳鹽、次亞磷酸鹽為主鹽.再加入添加劑.調(diào)節(jié)主鹽濃度、UH值、電流密度、溫度.
可在基體上制備Ni—P鍍層非晶態(tài)鍍層 電鍍法的優(yōu)點(diǎn)是沉積效率高、鍍層均勻.鍍液穩(wěn)定、成奪低 電刷鍍方法配有鍍筆,鍍筆與工件相對(duì)運(yùn)動(dòng).被鍍表面不是整體同時(shí)發(fā)生金屬離子還原結(jié)晶,而是零件表面各在鍍筆與其接觸時(shí)發(fā)生瞬時(shí)放電結(jié)晶 鍍液成分基本與化學(xué)鍍和電鍍液相同 電刷鍍對(duì)特大零件局部修復(fù)鍍面而言是理想的工藝。它擺脫了龐大的電鍍槽,具有設(shè)備簡(jiǎn)犖、操作方便的優(yōu)點(diǎn) 。
1 Ni—P化學(xué)鍍?cè)?/p>
化學(xué)鍍Nj—P反應(yīng)原理是:首先,溶液中的次亞磷酸根在催化表面(基體)上催化脫氫,同時(shí)氫化物離子轉(zhuǎn)移到催化表面.而本身氧化成亞磷酸根:
電刷鍍的基本原理是溶液中的金屬離子在負(fù)極上放電結(jié)晶,被鍍表面各點(diǎn)在鍍筆與其接觸時(shí)發(fā)生瞬時(shí)放電結(jié)晶。
2 Ni—P化學(xué)鍍基材選擇
化學(xué)鍍Ni.P對(duì)各種不同基體金屬有不同的適應(yīng)性,即基體金屬對(duì)化學(xué)鍍Ni.P溶液有不同的催化活性,對(duì)不同的基體金屬應(yīng)有不同的活化處理,才能制備高質(zhì)量的Ni-P非晶態(tài)鍍層 。
2 1 具有高催化活性的金屬
Ni、Co、Pt、Pd等金屬對(duì)化學(xué)鍍Ni—P反應(yīng)具有高的催化活性,在進(jìn)行一般鍍前處理后、即可直接進(jìn)行化學(xué)鍍鎳磷。
2.2 有催化活性但表面有致密氧化膜的金屬
Al、不銹鋼、Mg 、Ti、W、Mo等金屬表面均有致密氧化膜,對(duì)這類金屬要進(jìn)行適當(dāng)?shù)幕罨幚砗蟛拍芑瘜W(xué)鍍Ni—P。
2,3 非催化活性金屬
cu、Ag 、Au等金屬需在電偶觸發(fā)、電源觸發(fā)或催化處理后才能進(jìn)行化學(xué)鍍鎳磷,也可在PdC12 溶液中浸漬活化后,再進(jìn)行鍍鎳磷。
2.4 有催化毒性的金屬
Pb、cd、zn、sn、sb等金屬是化學(xué)鍍鎳磷溶液的毒性劑,必須在預(yù)鍍Cu或 Ni后,才能進(jìn)行化學(xué)鍍鎳磷。
3 鍍液組成及作用
鍍液主要由主鹽和輔鹽組成。主鹽即鎳鹽和次亞磷酸鹽 輔鹽包括絡(luò)合劑、緩沖劑、穩(wěn)定劑等。