论文总字数：8330字

摘 要

关键词：化学镀镍，铝合金，镁合金，木材，空心微珠

Abstract: Affects of main salts, formulation of bathes, technological conditions on different coatings were introduced. Eletroless coating on aluminium alloys, magnesium alloys, woods, plastics, Cenospheres and other substrates were overviewed.

Keywords:electroless nickel plating，aluminum alloy，magnesium alloy，wood, Cenosphere

目 录

1 前言 3

2 镀液主要成分对不同镀层的影响 3

2.1 主盐 3

2.2 还原剂 3

2.3 配合剂 4

2.4 稳定剂 4

3 不同镀层化学镀镍 5

3.1 镁合金表面化学镀镍 5

3.2 铝合金表面化学镀镍 5

3.3 木材表面化学镀镍 6

3.4 空心玻璃微球表面化学镍 6

3.5 其他材料表面化学镀镍 6

结论 8

参考文献 9

致谢 11

1 前言

化学镀镍是一种在无外加电流的情况下，利用还原剂在具有催化活性的金属表面发生氧化还原反应而沉积出镍镀层的方法。它是一种既可镀金属离子又可镀复合层的方法，镀件表面沉积厚度均匀、硬度高、耐磨性好、耐蚀性能优异、操作方便、工艺灵活等特点，广泛用于电子工业，石油工业机械航天等领域^[1]。化学镀镍与电镀镍相比，具有以下特点^[2]①有较好钎焊性能和耐蚀性能；②无需通电流；③具有特殊的物理性能、化学性能以及机械性能；④可以很好的控制镀层中的含磷量，可以决定镀层是否拥有磁性；⑤化学镀镍层不仅有较高的硬度，经热处理后硬度更高，还具有较好的耐磨性；⑥镀层孔隙较少、表面致密光洁等。本文综述了几种不同材料表面化学镀镍的研究和应用，并对施镀时镀液主要成分对镀层的影响进行了总结。

2 镀液主要成分对不同镀层的影响

2.1 主盐

化学镀镍溶液中的主盐就是镍盐，如硫酸镍、氯化镍、醋酸镍、次磷酸镍、碱式碳酸镍等，提供化学镀反应所需要的Ni² 。李东栋等^[4]对镁合金进行化学镀镍时分别选择了硫酸镍体系和碱式碳酸镍体系，采用SEM、EDS、中性盐雾试验、热震、锉刀试验和电化学实验等手段对镀层性能进行表征，发现硫酸镍体系所得镀层为中磷镀层，而碱式碳酸镍体系所得镀层却为高磷镀层，镀层含磷量 差别较大，同时后者所得镀层的致密性、耐腐蚀性和结合力较前者要好得多。刘润海^[5]利用醋酸镍体系对镁合金表面进行化学镀镍，所得镀层的硬度也发生了很大的变化，热处理前后分别为原基体的近6倍和12倍，耐蚀性能有了很大提高。

2.2 还原剂

化学镀镍的反应是一个自催化氧化还原反应，镀液中可应用的还原剂有次磷酸钠 、硼氢化钠、烷基胺硼烷等。于秋玲^[5]等认为次磷酸钠作为还原剂可以使玻璃、陶瓷等表面化学镀更加稳定。次磷酸钠的浓度越大镀速也越快，但镀液自分解的可能性也随之增大。陈艳芳^[6]等研究了铝合金表面化学镀镍磷工艺，Na₂H₂PO₂为最好的还原剂，其最佳用量24 g／L，所得镀层均匀、致密、细腻，试样镀层中P含量最高，镀层的自腐蚀电位最大，耐腐蚀性能最好。王文昌^[7]等采用水合肼和Na₂H₂PO₂双还原剂体系，无需经过钯的活化，即在铜上沉积得到镍磷合金。研究发现在化学镀镍的初始阶段，水合肼起到了引发剂的作用，而Na₂H₂PO₂在化学镀镍的后续过程中对镀速、P含量、镀层表面形态等方面起到了决定作用。崔培英^[8]等人通过研究杨木板表面化学镀镍发现镀液中Na₂H₂PO₂的浓度大小对沉积速度、镀层结构、镀层质量都有一定的影响。当还原剂Na₂H₂PO₂的用量控制在20g.L^-1时镀速较快，且所得镀层结构致密、与基体结合力较强、镀层镀层光亮。贾飞^[9]等以NaBH₄为化学镀镍还原剂进行镁合金表面的化学镀镍，所得镀层可以有效地减缓镁合金的被腐蚀，提高了镀层与基体的结合力。

2.3 配合剂

配合剂的种类和用量同样是化学镀镍液的核心部分。它既控制着可供反应游离镍离子的浓度，又抑制亚磷酸镍的沉积，可提高镀液的稳定性和寿命。化学镀镍常用配合剂为脂肪族羧酸及其衍生物，如乳酸、柠檬酸、苹果酸、琥珀酸、酒石酸、氨基酸等。其中乳酸稳定性最好、镀速最快成为酸性化学镀镍配合剂的最佳选择。冯拉俊^[10]等在研究铸铁表面化学镀镍磷合金时，配合剂选择乳酸、苹果酸和琥珀酸，研究结果显示苹果酸对镀层孔隙率和对镀层稳定性影响最佳，而对镀速、硬度影响较佳的皆为乳酸。最佳复合配合剂的配方为：乳酸20ml/L, 苹果酸9g/L, 琥珀酸6g/L。肖作安^[11]等在酸性化学镀镍配合剂的研究中得出当柠檬酸含量为10 g／L、有机酸Y含量为20 g／L时，镀速适中，镀层结合力强，孔隙率分布也比较窄，耐硝酸、5％氯化钠溶液能力较好。一些辅助配合剂在化学镀镍工艺中同样起着举足轻重的作用。刘俊峰^[12]等人在研究环氧树脂板化学镀镍工艺时发现Na₄P₂O₇对镀速和镀液稳定性有一定的影响。随着Na₄P₂O₇浓度的增加，沉积速度先增后减，镀液的稳定性有所下降。缪文桦^[13]等研究化学镀镍动力学时发现H₃BO₃可以在不同酸碱性条件下担当配合剂的角色，而其它配合剂一般只能在PH≤4的酸性镀液中进行，水杨酸的配合作用更只能在强酸介质中发生。在同 条件下，不同配合剂与Ni² 的配合能力大小顺序依次为：硼酸，柠檬酸，琥珀酸，苹果酸，酒石酸，醋酸，乳酸，水杨酸。

2.4 稳定剂

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