化学镀技术的回顾与展望

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1、化学镀技术的发展与应用化学镀技术的发展过程与应用周崎，张震坤（广东检验检疫局技术中心，广州，510623）摘要：本文回顾了化学镀的发展过程和研究现状，重点分析了化学镀镍在工程和电子工业中的应用，最后讨论了化学镀的研究趋势。关键词：化学镀，发展过程，工程，电子工业，应用DevelopmentandApplicationofChemicalPlatingZhouQi,ZhangZhengkun(GuangdongInspectandQuarantineBureauTechniqueCentre,Guan

2、gzhou,510623)Abstract:Thistextrecallthedevelopmentofthischemicalplatingprocessandthestatusquoofstudy,focusonanalysisofthechemicalplatingnickelintheapplicationofengineeringandelectronicindustries,discusstrendsinchemicalplatingatlast.Keywords:chemicalcom

3、positionplating，development，engineering,electronicindustry,application1.概述化学镀实在金属的催化作用下，通过可控制的氧化还原反应产生金属沉积的过程。它被称为自催化镀（AutocatalyticPlating）或无电镀（ChemicalCompositionelectrolessplating）。实现化学镀应具备下述条件：1．溶液中还原剂被氧化的电位要显著地与金属离子被还原的电位，以使金属有可能在荠菜上被沉积出来。2．配好的溶液不

4、产生自发分解，当于催化表面接触时，才发生金属沉积过程。3．调节溶液的pH、温度时，可以控制金属的还原速度，即可以调节镀覆速度。4．被还原析出的金属应具有催化活性，这样镀层才能增厚。5．反映生成物不妨碍镀覆过程的正常进行，即溶液有足够的使用寿命。化学镀溶液的成分包括金属盐、还原剂、络合剂、缓冲剂、pH调节剂、稳定剂、加速剂、润湿剂和光亮剂等。与电镀相比，化学镀具有镀层厚度均匀、针孔少、不需要直流电源设备、能在非导体上沉积合具有某些特殊性能的特点，低成本比比电镀高，主要用于不适于电镀的特殊场合。2化学镀

5、的发展过程及研究现状化学镀作为一种表面处理技术，从开发到应用经历了一个历史发展的过程。１８４４年，Wurtz通过次亚磷酸盐得到了金属镍的镀层。１９１１年，Bretean发表了有关化学镀镍的研究报告，认为沉积过程是Ｎi在次亚磷酸盐上的催化反应。这一结论标志着对化学镀认识的一次突破。１９１６年，Roux注册了第一份化学镀液，１９２０年，Federichi着重研究了Ｎi盐和碱金属次亚磷酸盐的相互作用，同时用ＰＤ作为催化剂。促使化学镀技术真正应用于实际生产中的荣誉应归功于美国国家标准局的Bremer和第9页

6、共9页化学镀技术的发展与应用Riddell。１９４６年，他们利用镍盐与次亚磷酸盐组成的溶液首次得到了化学镀镍层，结果于是1９４７年发表，并于１９５０年，申请了专利，肯定了次亚磷酸盐的还原作用。人们在Brenner和Riddell研究的基础上，围绕化学镀镍这一课题，进行了广泛而深入的研究，效果显著。化学镀镍工艺的形成则比实验室研究成果晚了近十年。战后，美国通用运输公司对容器内部镀镍特别感兴趣。这种容器是用于热的高浓度ＮaＯＨ溶液的运输。他们使用电镀工艺失败后，把目标转向了化学镀工艺。经过五年的努力，G

7、ATC于1955年成功的研究出第一台化学镀实验设备，随后建立了第一个化学镀工艺，取名为“Kanigen”工艺。该工艺提供了含磷量为８~10wt%的镀层，特别适用于大型的、工程性的应用场合。工业上首次应用方面是由GATC将化学镀Ｎｉ层作为核工厂用储存容器内比镀层几新的油罐车的衬里。同时，Ｋ工艺还发现了许多新的应用范围，如航空，食品机械，化工等方面。６０年代初期，具有广泛实用性的专利性化学镀Ｎｉ工艺进入了美国市场。迄今，美国，日本、欧洲等国家都有商品化镀液出售，每年都有大量的有关专利申请。当时的产品都有

8、中等磷含量的镀层，主要研究化学镀镍工艺的基本原则与镀层特性。自后大约１５年左右，研究焦点主要在槽液的性能，各种添加剂的筛选，最佳工艺配方的制订，对于特殊场合所需的镀层性能和操作技术却未开发。这种镀层不能满足更复杂场合所需的耐蚀、耐磨等性能要求。从７０年代后期，直到进入８０年代后，对高Ｐ含量化学镀镍层的研究增加，尤其是化学镀镍非晶合金的发现，使镀层获得了极高的耐蚀性，改善了压应力，延长了疲劳寿命，并具有无磁性等特性。由于化学镀镍非晶合金镀层以其独特的物理化学综合性能，深