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簡介
采用化學(xué)鍍技術(shù)從水溶液中沉積鎳的方法，通常可按所用還原劑種類加以分類，重要包括三種：以次亞磷酸鹽為還原劑，以硼氫化合物為還原劑以及聯(lián)氨為還原劑，其中尤其以次亞磷酸鹽為還原劑的化學(xué)鍍液最為常用。對于以次亞磷酸鹽為還原劑的次亞磷酸鈉體系化學(xué)鍍鎳的沉積機理，目前尚無統(tǒng)一的解釋。其中，Gut zeit的初生態(tài)氫理論被人們廣為接受。該理論認為：次磷酸根被氧化時產(chǎn)生初生態(tài)氫，鎳離子被初生態(tài)氫還原為金屬鎳，部分次磷酸根被初生態(tài)氫還原為單質(zhì)磷，磷與鎳共沉積形成化學(xué)鎳鍍層。因此，以次磷酸鹽為還原劑形成的化學(xué)鍍鎳層實際上式含有3%-15%(質(zhì)量分數(shù))磷的鎳磷合金，而磷的含量成為影響鍍層性能的關(guān)鍵因素。
發(fā)展歷史
鎳-磷合金鍍覆技術(shù)是20世紀80年代后期展起來的一種新型表面涂層工藝。經(jīng)過近20年的發(fā)展, 該技術(shù)在世界上已日益成熟, 以其優(yōu)秀的均勻性、耐腐蝕性和耐磨性等綜合物理、化學(xué)性能, 在美國、德國等國家得到了廣泛應(yīng)用。鎳-磷合金鍍覆技術(shù)在我國起步較晚, 目前還是一種新型表面涂層技術(shù), 應(yīng)用范圍不太廣泛。但是, 隨著該技術(shù)的發(fā)展, 該技術(shù)將會被越來越多的生產(chǎn)企業(yè)所采用, 在今后幾年內(nèi)該技術(shù)將會進入其發(fā)展的成熟期[8]。電鍍與化學(xué)鍍相比有許多優(yōu)點, 在沉積速度、鍍液穩(wěn)定性、成本、最大厚度等方面, 鎳磷合金電鍍法具有化學(xué)鍍法所無法比擬的優(yōu)越性[9] 鎳磷合金鍍層經(jīng)熱處理后, 硬度已接近或超過了硬鉻鍍層, 在一些場合完全可以取代鉻鍍層。電鍍鎳-磷合金與鍍硬鉻相比較有沉積速度快;電流效率高;鍍層分布稍均勻;鍍液易調(diào)整、較穩(wěn)定;鍍層可以獲得較高的含磷量等優(yōu)點。所以, 研究鎳磷合金電鍍工藝在目前具有非常重要的實際意義
應(yīng)用前景
近年來，利用合金鍍層特有的性質(zhì)，發(fā)展成為功能性電鍍?yōu)橹行牡谋砻嫣幚砉に嚒I(yè)材料性能要求越來越高，單金屬鍍層越來越不適應(yīng)，對具有各種特性的合金鍍層給予了很大的希望，對功能性電鍍進行了大量的、深入的研究。鎳磷合金涂覆技術(shù)是在20世紀80年代后期發(fā)展起來的一種新型表面涂層工藝[8]。經(jīng)過20年的發(fā)展，該技術(shù)在世界上日益成熟，以其優(yōu)秀的均勻性、耐腐蝕性和耐磨性等綜合物理、化學(xué)性能，在美國、德國得到了廣泛應(yīng)用。鎳磷合金技術(shù)在我國起步較晚，目前還是一種新型表面涂層技術(shù)，應(yīng)用范圍不太廣泛。但是隨著該技術(shù)的發(fā)展，在今后的一段時期內(nèi)該技術(shù)會進入其發(fā)展的成熟期。
電鍍鎳磷合金的體系有亞磷酸體系和次磷酸鹽體系。其中亞磷酸體系的研究較多, 次磷酸鹽體系研究相對較少, 其原因是認為次磷酸鹽體系的鍍層質(zhì)量不穩(wěn)定。但是, 以亞磷酸進行電鍍, 在電沉積生成的過程中, 生成中間產(chǎn)物次亞磷酸根，因此用次亞磷酸鹽進行電鍍, 可以提高鍍層中磷的含量, 由于次亞磷酸根還原為P 原子只需得到一個電子, 從而鍍層中的磷含量更加容易控制[10]。
鎳磷合金應(yīng)用前景廣泛，在交通、塑料機械、印刷機械、光學(xué)儀器、醫(yī)療器械、化工設(shè)備等都有很好的發(fā)展。
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研究目的、意義及主要內(nèi)容
1.4.1研究目的和意義
(1)對電鍍鎳-磷合金新工藝的探究;
(2)在不同實驗條件下(磷含量)鎳-磷鍍層性能和結(jié)構(gòu)的研究。
(3)電鍍鎳-磷合金的光亮度、耐蝕性、顯微硬度、鍍層成分分析以及形貌檢測
1.4.2研究內(nèi)容
本實驗采用直流電沉積法制備鎳磷合金的工藝制備鎳磷合金，擬對一下幾個方面進行研究。
(1)電鍍鎳磷合金新工藝的探究。
(2)不同實驗條件下(磷含量)鎳磷鍍層性能的研究。
(3)電鍍鎳磷合金的耐蝕性，顯微硬度，鍍層成分分析以及形貌檢測。
