1樓：匿名使用者
化學鍍 electroless plating
化學鍍是指沒有外電流通過，利用還原劑將溶液中金屬離子化學還原在呈催化活性的機件表面，使之形成金屬鍍層的工藝過程。機械維修中以鍍化學鎳最為實用。化學鍍最大特點是鍍液的分散力強，凡接觸鍍液部位均有厚度基本相等的金屬鍍層鍍上，而且鍍層外觀好、緻密、耐腐蝕。
一、化學鍍技術簡介
1、原理
化學浸鍍（簡稱化學鍍）技術的原理是：化學鍍是一種不需要通電，依據氧化還原反應原理，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緻密鍍層的方法。化學鍍常用溶液：
化學鍍銀、鍍鎳、鍍銅、鍍鈷、鍍鎳磷液、鍍鎳磷硼液等。
2、化學鍍特點
化學鍍是無電沉積鍍層，選擇合適的化學鍍溶液，將被鍍工件表面去除油汙後直接放入鍍液中。根據設定的厚度確定浸鍍的時間即可。一般只要有塑料或聚四氟容器，加熱方式靈活，備有（如蒸汽、油爐、煤氣）燒水裝置均可！
這三種方法獲得的鍍層中，對於大多數金屬鍍層結合強度及硬度等來說無明顯差異！化學鍍優點是： （1）工藝簡單，適應範圍廣，不需要電源，不需要製作陽極，只要一般操作人員均可操作。
（2）鍍層與基體的結合強度好。（3）成品率高，成本低，溶液可迴圈使用，副反應少。（4）無毒，有利於環保。
（5）投資少，數百元裝置即可，見效快。
化學鍍不及電鍍、電刷鍍沉積速度快！前者陽極形狀比較靈活，特別適於區域性鍍和工件修復；後者陽極材料、形狀要求比較高，可獲得厚鍍層，適於批量生產。但電鍍、電刷鍍均需電沉積鍍層！
需要上萬至數萬元的裝置，工藝複雜。電鍍、電刷鍍銅、鋅、銀等不同程度地使用氰化物劇毒品，三廢處理比較麻煩，成本高！
二、化學鍍技術應用
化學鍍在金屬材料表面上的應用
鋁或鋼材料這類非***基底可以用化學鍍鎳技術防護，並可避免用難以加工的個鏽鋼來提高它們的表面性質。比較軟的、不耐磨的基底可以用化學鍍鎳賦予堅硬耐磨的表面。在許多情況下，用化學鍍鎳代替鍍硬鉻有許多優點。
特別對內部鍍層和鍍複雜形狀的零件，以及硬鉻層需要鍍後機械加工的情況。一些基底使用化學鍍鎳可使之容易釺焊或改善它們的表面性質。
1. 化學鍍鎳由於化學鍍鎳層具有優良的均勻性、硬度、耐磨和耐蝕等綜合物理化學效能，該項技術在國外已經得到廣泛應用。化學鍍鎳在各個工業中應用的比例大致如下：
航空航天工業：9％；****：5％；電子計算機工業：
15％；食品工業：5％；機械工業：15％；核工業：
2％；石油化工：10％；塑料工業：5％；電力輸送：
3％；印刷工業：3％；閥門製造業：17％；其他：
11％。
如發電廠的發電機組凝汽器黃銅管內表層化學鍍鎳可大大地提高抗腐蝕性，延長凝汽管使用壽命；鋁合金鍍鎳，可提高鋁合金硬度及防護效能。改善鋁合金表面性質，擴大鋁合金的應用範圍。
2. 化學鍍鎳合金
（1）. 鎳-磷二元之合金鍍層：硬度hv550~600，導電性好！焊接性好，耐蝕，用於ic頂蓋，引線框架，模具，按鈕等；
（2）. 高磷鎳合金鍍層，無磁性，大量用於電子儀器，半導體電子裝置防電磁干擾的遮蔽層等。
（3）. 鎳-硼-磷三元合金，鍍層硬度hv680，用於壓電陶瓷電極，傳動裝置，閥。
（4）. 鎳-b-w硬度hv800，電子模具，觸點材料等。
（5）. 45#鋼齒輪面刷鍍鎳磷和鎳鈷合金金屬，能顯著地提高45#鋼齒輪接觸面、疲勞壽命
3.化學鍍銀主要用於電子部件的焊接點、印製線路板，以提高製品的耐蝕性和導電效能。還廣泛用於各種裝飾品，如裝配杯、高階旅行保溫杯、扣件等。
鈹青銅在通訊行業應用廣泛，為進一步提高鈹青銅彈性的導電性，可在鈹青銅上鍍銀。
化學鍍在非金屬材料表面的應用
非導體可以用化學鍍鎳鍍一種或幾種金屬，在裝飾和功能（例如電磁干擾遮蔽）兩方面部重要。在許多場合下，許多工程塑料已考慮作為金屬的代用品。其中有些具有良好的耐高溫效能。
所有這些塑料都比金屬輕，而且更耐腐蝕，其中包括聚碳酸脂、聚芳基酮醚、聚醚醯亞胺樹脂等。需要導電性或電遮蔽的場合，塑料需要金屬化，可用化學鍍鎳達到這個目的。
1. 尼龍表面鍍銀、鍍銅、鍍鎳：如尼龍表面化學鍍鎳、銀、銅用來代替金屬或裝飾；採用化學鍍的新工藝將純銀鍍敷在特殊的尼龍基布上，使尼龍布具有良好的防電磁輻射效能。
2塑料工件表面裝飾鍍，如鈕釦、車輛上的扣件、防護板等。採用化學鍍既簡單又方便，能滿足市場的需要。
3丙綸纖維上化學鍍銅，可用於化工製藥紡織等工業過濾、防護等，丙綸非織造布鍍銅複合材料增加了丙綸材料的導電性，可消除靜電的危害，可用於製造抗靜電防護服包裝材料、裝飾材料等，有著廣泛的應用前景。
4化學浸鍍銅：以高強塑料鍍銅，代替金屬銅材，可取得銅一樣的表面效能和效果，比鑄造、鍛壓的工藝難度小，且減少了裝置投資，節約了大量銅材。高強塑料鍍金屬，可提高塑料的抗老化效能，消除塑料的靜電吸塵作用。
2樓：吹雪_西門
化學鍍（chemical plating）
化學鍍是一種新型的金屬表面處理技術，該技術以其工藝簡便、節能、環保日益受到人們的關注。化學鍍使用範圍很廣，鍍金層均勻、裝飾性好。在防護效能方面，能提高產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、潤滑效能等特殊功能，因而成為全世界表面處理技術的一個發展。
化學鍍技術是在金屬的催化作用下，通過可控制的氧化還原反應產生金屬的沉積過程。與電鍍相比，化學鍍技術具有鍍層均勻、針孔小、不需直流電源裝置 、能在非導體上沉積和具有某些特殊效能等特點。另外，由於化學鍍技術廢液排放少，對環境汙染小以及成本較低，在許多領域已逐步取代電鍍，成為一種環保型的表面處理工藝。
目前，化學鍍技術已在電子、閥門製造、機械、石油化工、汽車、航空航天等工業中得到廣泛的應用。
本研究所經過十餘年的化學鍍技術研究開發工作，已具備化學鍍鎳(中磷、低磷、高磷)工藝，可根據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，並承接對外加工服務。目前，結合汽車鋁質活塞表面處理工藝，開發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主要技術指標：
鍍層厚度10-50μm，硬度hv 550-1100（相當於hrc 55～72），結合強度大於15kg/mm²，耐腐蝕效能大大優於不鏽鋼。
二、化學鍍ni-p主要技術特點：
1．硬度高，耐磨性好：化學鍍鍍層經熱處理後硬度達hv 1100，工模具鍍膜後一般壽命提高3倍以上。
2．耐腐蝕強：化學鍍鍍層在酸、鹼、鹽、氨和海水等介質中都具有很好的耐蝕性，其耐蝕性好於不鏽鋼。
3．表面光潔、光亮：工件經化學鍍鍍膜後，表面光潔度不受影響，無需再加工和拋光。
4．可鍍形狀複雜：工件形狀不受限制，不變形，可化學鍍較深的盲孔和形狀複雜的內腔。
5．被鍍材料廣泛：可在模具鋼、不鏽鋼、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：反應器、閥門、管道、泵體、轉子葉片等。
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、編織針導向杆、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，一般採用氯化鎳或硫酸鎳，有時也採用氨基磺酸鎳、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力，現大多采用硫酸鎳。目前已有專利介紹採用次亞磷酸鎳作為鎳和次亞磷酸根的**，一個優點是避免了硫酸根離子的存在，同時在補加鎳鹽時，能使鹼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。次亞磷酸鎳的製備也是一個問題，**較高。如果次亞磷酸鎳的製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：
化學鍍鎳的反應過程是一個自催化的氧化還原過程，鍍液中可應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**便宜，且鍍液容易控制，鍍層抗腐蝕效能好等優點。
絡合劑：
化學鍍鎳溶液中的絡合劑除了能控制可供反應的遊離鎳離子的濃度外，還能抑制亞磷酸鎳的沉澱，提高鍍液的穩定性，延長鍍液的使用壽命。有的絡合劑還能起到緩衝劑和促進劑的作用，提高鍍液的沉積速度。化學鍍鎳的絡合劑一般含有羥基、羧基、氨基等。
在鍍液配方中，絡合劑的量不僅取決於鎳離子的濃度，而且也取決於自身的化學結構。在鍍液中每一個鎳離子可與6個水分子微弱結合，當它們被羥基，羥基，氨基取代時，則形成一個穩定的鎳配位體。如果絡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配合物。
在含有0.1mol的鎳離子鍍液中，為了絡合所有的鎳離子，則需要含量大約0.3mol的雙配位體的絡合劑。
當鍍液中無絡合劑時，鍍液使用幾個週期後，由於亞磷酸根聚集，濃度增大，產生亞磷酸鎳沉澱，鍍液加熱時呈現糊狀，加絡合劑後能夠大幅度提高亞磷酸鎳的沉澱點，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，因此選擇絡合劑不僅要使鍍液沉積速率快，而且要使鍍液穩定性好，使用壽命長，鍍層***。
緩衝劑：
由於在化學鍍鎳反應過程中，副產物氫離子的產生，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+。所以為了穩定鍍速和保證鍍層質量，鍍液必須具備緩衝能力。緩衝劑能有效的穩定鍍液的ph值，使鍍液的ph值維持在正常範圍內。
一般能夠用作ph值緩衝劑的為強鹼弱酸鹽，如醋酸鈉、硼砂、焦磷酸鉀等。
穩定劑：
化學鍍鎳液是一個熱力學不穩定體系，常常在鍍件表面以外的地方發生還原反應，當鍍液中產生一些有催化效應的活性微粒——催化核心時，鍍液容易產生激烈的自催化反應，即自分解反應而產生大量鎳-磷黑色粉末，導致鍍液壽命終止，造成經濟損失。
在鍍液中加入一定量的吸附性強的無機或有機化合物，它們能優先吸附在微粒表面抑制催化反應從而穩定鍍液，使鎳離子的還原只發生在被鍍表面上。但必須注意的是，穩定劑是一種化學鍍鎳毒化劑，即負催化劑，穩定劑不能使用過量，過量後輕則降低鍍速，重則不再起鍍，因此使用必須慎重。
所有穩定劑都具有一定的催化毒性作用，並且會因過量使用而阻止沉積反應，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效能。試驗證明，稀土也可以作為穩定劑，而且複合稀土的穩定性比單一稀土要好。
加速劑：
在化學鍍溶液中加入一些加速催化劑，能提高化學鍍鎳的沉積速率。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原子之間鍵合變弱，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。
其他新增劑：
在化學鍍鎳溶液中，有時鍍件表面上連續產生的氫氣泡會使底層產生條紋或麻點。加入一些表面活性劑有助於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效能有顯著改善。少量的稀土元素能加快化學沉積速率，提高鍍液穩定性，鍍層耐磨性和搞腐蝕效能。
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