镍磷复合镀层技术

1、1综述1.1镍-磷合金镀覆技术简介采用化学镀技术从水溶液中沉积镍的方法，通常可按所用还原剂种 类加以分类，重要包括三种：以次亚磷酸盐为还原剂，以硼氢化合物 为还原剂以及联氨为还原剂，其中尤其以次亚磷酸盐为还原剂的化学 镀液最为常用。对于以次亚磷酸盐为还原剂的次亚磷酸钠体系化学镀 镍的沉积机理，目前尚无统一的解释。其中，Gut zeit的初生态氢 理论被人们广为接受。该理论认为：次磷酸根被氧化时产生初生态氢， 镍离子被初生态氢还原为金属镍，部分次磷酸根被初生态氢还原为单 质磷，磷与镍共沉积形成化学镍镀层。因此，以次磷酸盐为还原剂形 成的化学镀镍层实际上式含有3%-15%（质量分数）磷的镍磷合金，

2、 而磷的含量成为影响镀层性能的关键因素。1.2镍-磷合金镀覆技术的发展历史镍-磷合金镀覆技术是20世纪80年代后期展起来的一种新型表面 涂层工艺。经过近20年的发展，该技术在世界上已日益成熟，以其优 秀的均匀性、耐腐蚀性和耐磨性等综合物理、化学性能在美国、德 国等国家得到了广泛应用。镍-磷合金镀覆技术在我国起步较晚，目前 还是一种新型表面涂层技术，应用范围不太广泛。但是，随着该技术 的发展，该技术将会被越来越多的生产企业所采用，在今后几年内该 技术将会进入其发展的成熟期8。电镀与化学镀相比有许多优点，在 沉积速度、镀液稳定性、成本、最大厚度等方而镍磷合金电镀法具 有化学镀法所无法比拟的优越性9

3、镍磷合金镀层经热处理后，硬度 已接近或超过了硬铬镀层，在一些场合完全可以取代铬镀层。电镀镍 -磷合金与镀硬铬相比较有沉积速度快；电流效率高；镀层分布稍均 匀；镀液易调整、较稳定；镀层可以获得较高的含磷量等优点。所以， 研究镍磷合金电镀工艺在目前具有非常重要的实际意义1.3镍-磷合金镀覆技术的应用前景近年来，利用合金镀层特有的性质，发展成为功能性电镀为中心 的表面处理工艺。对工业材料性能要求越来越高，单金属镀层越来越 不适应，对具有各种特性的合金镀层给予了很大的希望，对功能性电 镀进行了大量的、深入的研究。镍磷合金涂覆技术是在20世纪80年代 后期发展起来的一种新型表面涂层工艺冏。经过20年的发

4、展，该技术 在世界上日益成熟，以其优秀的均匀性、耐腐蚀性和耐磨性等综合物 理、化学性能，在美国、德国得到了广泛应用。镍磷合金技术在我国 起步较晚，目前还是一种新型表面涂层技术，应用范围不太广泛。但 是随着该技术的发展，在今后的一段时期内该技术会进入其发展的成 熟期。电镀镍磷合金的体系有亚磷酸体系和次磷酸盐体系。其中亚磷酸 体系的研究较多，次磷酸盐体系研究相对较少，其原因是认为次磷 酸盐体系的镀层质量不稳定。但是，以亚磷酸进行电镀，在电沉积生 成的过程中，生成中间产物次亚磷酸根，因此用次亚磷酸盐进行电镀, 可以提高镀层中磷的含量，由于次亚磷酸根还原为P原子只需得到 一个电子，从而镀层中的磷含量更加容易控制I。镍磷合金应用前景广泛，在交通、塑料机械、印刷机械、光学仪 器、医疗器械、化工设备等都有很好的发展。O1.4研究目的、意义及主要内容1.4.1研究目的和意义对电镀镍-磷合金新工艺的探究；在不同实验条件下(磷含量)镍-磷镀层性能和结构的研究。电镀镍-磷合金的光亮度、耐蚀性、显微硬度、镀层成分分析以及形貌检测1.4.2研究内容本实验采用直流电沉积法制备镍磷合金的工艺制备镍磷合金，拟 对一下几