化學鎳處理與電鍍鎳層的比較分析

化學鎳處理是在化學鍍中發展最快的一種。鍍液一般以硫酸鎳、乙酸鎳等為主鹽,次亞磷酸鹽、硼氫化鈉、硼烷、肼等為還原劑,再添加各種助劑。在90℃的酸性溶液或接近常溫的中性溶液、鹼性溶液中進行作業。以使用還原劑的不同分為化學鍍鎳-磷、化學鍍鎳-硼兩大類。鍍層在均勻性、耐蝕性、硬度、可焊性、磁性、裝飾性上都顯示出優越性。

何謂電鍍鎳層

電鍍鎳層主要用作防護裝飾性鍍層。鎳鍍層對鐵基體而言,屬於陰極性鍍層。其孔隙率高,因此要用鍍銅層作底層或採用多層鎳電鍍。從普通鍍鎳溶液中沉積出來的鎳鍍層不光亮,但容易拋光。使用某些光亮劑可獲得鏡面光亮的鎳層。它廣泛用於汽車、自行車、鐘錶、醫療器械、儀器儀表和日用五金等方面。含有一部分氯化物的硫酸鹽-氯化物溶液,稱為“瓦特”鎳鍍液,在生產中應用最廣。

 

二者比較分析

1.鍍層成分的不同:

化學的主要成份為P(1%~14%) + Ni(86%~99%);密度為7.9~8.5g/cm3。電鍍鎳層的主要成份為99%以上的鎳,鍍層密度8.9g/cm3。

 

2.鍍層均勻程度的不同:

化學鍍鎳因只靠自身的催化性能而還原積,只要保證化學鍍浴的pH值,溫度等相對均勻就可得到形性極佳的鍍層電鍍鎳是通直流電的還原積,因此不可避免地受到電力分佈的影響,存在尖端放電效應而造成鍍層的非均勻性。

 

3.深鍍能力

電鍍鎳因受到電力線分佈的限制及工件金屬對外電源的遮罩作用而限制了電鍍鎳的深鍍能力;化學鍍鎳因僅靠自身的催化氧化還原反應而積得到的鍍層,因此只要保證鍍液能夠與工件表面良好潤濕及生成氣體能夠及時排出,鍍層可無限制地在工件表面形複製。

 

4.耐腐蝕性能:

化學鍍鎳因擁有較低的孔隙率及鍍層表面的易鈍化性而使得化學鍍層擁有較高的耐腐蝕性能。同時化學鍍鎳層的耐候性也明顯優於電鍍鎳層

 

5.硬度:

化學鍍鎳層在一定溫度下,其組織金相可以從迷散的NiP狀態轉變為Ni3P晶相狀態而擁有較高的硬度;電鍍鎳的熱處理前後硬度幾乎沒有變化。

 

6.釬焊性能:

化學特別是低磷化學鍍鎳層擁有良好的釬焊性能;但電鍍鎳層就沒有這一性能。

 

應用範圍 厚度(mil) 選用原因
化工設施 2~5 槽體、管件、泵浦、過濾器及熱交換器等之防蝕
鋼鐵液壓零件 0.5~2 深穴區域如O型環、溝槽以及其他內部零組件之防護
塑膠模具 0.3~3 硬度類似應鉻,耐化學腐蝕並具良好脫模特性
不鏽鋼,4130及4140鋼鐵鑽油設備 2~3 防蝕
鋅壓鑄件模具 1~3 改善脫模特性並減少模具清洗需求
低碳鋼塑膠擠壓模具 1~3 耐磨、耐蝕且其硬度不遜於硬鉻
鑄鐵及鋼鐵印刷滾筒 0.8~1.5 防止油墨之腐蝕
鋁合金導波管 0.5~1.5 導波管內壁之保護
陀螺儀零件 0.5~1 低磨擦力、耐磨
齒輪及其配件 0.4~1 鍍層厚度控制均一
鋼合金噴嘴 0.3~0.8 鍍層厚度均勻因而不致改變噴嘴角度
透平機零件 1~2 鍍層均勻、保持透平機平衡
電鑄小零件 1~4 以鋁合金為母模,電鑄後溶解去除鋁合金而製成
不銹鋼複雜零件 0.3~0.5 易於焊錫
鋁合金及高溫塑膠製品電子零件 0.3~0.5 易於焊錫,耐磨及導電,EMI/RFI防制
電路板 0.2~0.5 熔接鎳基合金至電路板;化學鎳/金取代噴錫(HASL)製程
鋼鐵、鋁及銅合金機製零件 0.2~1 防蝕、耐磨、焊接、鍍層均勻
硬式磁碟機鋼鐵、不銹鋼以及鋁合金等零件 0.3~0.5 防蝕、耐磨、鍍層均勻
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