化学沉积镍磷合金表面强化及其应用

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1、化学沉积镍磷合金表面强化及其应用合肥工业大学邓宗钢吴玉程黄新民安徽省送变电工程公司张进光国营江淮仪表厂肖长庚,【摘共】本文简述了化学沉积镍碑合金的荃本原理及镀液成分化学沉积镍磷合金层的特,,。,性组织结构硬度和耐磨性根据对其组织结构和性能的分析提出了可供使用的工业部门。和实例TheSurfaeeHardeningbyChemie扭1DePo,itedNlekel一phosPhorousoyanditsAPPlic立tionAllengZong一gang,uYu一eheng,uangXln一nDWH皿IZhangJian一guang,XiaoChan

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3、dProert互es,theindustrialaPPI几eat玉onoxa-AttPmPlesweteProvided·。,高的薄壁零件五十年代末化学沉积镍磷引言,1961合金开始用于零部件的表面强化年第.,,19661845年Awurtz首先观察到用次亚一次报导了电沉积耐磨复合镀层年在,,磷酸盐从镍溶液中还原镍的作用后来许多工业中得到应用并报导了化学沉积复合镀。·1946,ABr-。,更研究者也研究过这种反应年层的研究结果由于复合镀技术的发展..e。enner和GERiddll发明了化学(镀)进一步推动了化学沉积镍磷合金层的应用Eleetrol

4、essDePositio。,,沉积()首次得到至八十年代化学沉积镍磷合金作为一种功了,,,完整的镍磷合金镀层五十年代初期能镀已发展成为一种应用十分广泛的表面,。出现了许多工艺方面的专利在工业生产中技术,、获得了应用由于镀覆速度槽液的稳定一、化学沉积镍磷合金、、重性槽液的监控新补充和再生问题的解,,,的基本原理及镀液决延长了槽液寿命降低了成本进一步,、扩大了使用前景现今日本欧美各国都有化学沉积镍磷合金层是利用强还原剂次,,,定型的商品槽液出售而且每年都有新的槽亚磷酸盐使镀液中镍盐的镍阳离子还原,。销售量很大,液问世同时次亚磷酸盐分解产生磷原子进入镀五

5、,,十年代化学沉积镍磷合金主要用于层形成含磷的过饱和镍磷合金固溶体或镍,;‘表面防护技术方面后来作为一种成,化工磷非晶态镀层这一过程必须有催化条件刁、、型技术用于生产小型形状复杂性能要求。能进行《金属热处理》1987年第6期关于化学沉积镍磷合金镀层的理论有许催化Z+H20》:一+H:HPO及H〔HPO〕,G·Gutzee多种但以“的理论为大多数人,由此得出镍盐被还原次亚磷酸盐被氧。所接受该理论可以分以下儿个过程来描,:。化总反应式为述N12++HZPO妥+H:owe-)HPo芜-(1)化学沉积镍磷合金镀液加热时不+3H++N10,起反应而是通过周期

6、表中讯族金属的催化,(4)镍原子和磷原子共沉积并形成,作用次亚磷酸根在水溶液中脱氢而形成亚。。镍磷合金层。磷酸根同时放出初生态原子氢i+Pi一NNP合金(固溶体或非晶催化一Z+2HPO牙一今PO玄〔H〕态)PO牙2一+11+,+H0)HPO若根据上述可知化学沉积磷合金与电镀e::催.化不同之处在于电镀是利用电能将镍阳离子PO牙+H20一+H++或H一今HPo若2〔H〕还原成金属镍并沉积在阴极上,而化学沉积(2)初生态原子氢被吸附在催化金属,是在无电源条件下用化学还原方法使镍阳,表面上而使其活化将槽液中的镍阳离子还。离子还原成金属镍并沉积在催化金属表

7、面,原在催化金属表面上沉积金属镍。、、、、上由于铁钻镍把铂等金属及其合金都2++N10+ZH+N12〔H〕。,上述合金材料都可直一具有催化作用因此(3)在催化金属表面上的初生态原子,而且一旦开始,接沉积镍磷合金后由于镍,同,氢使次亚磷酸根还原成磷时由于催化,的自身催化作用这种氧化还原反应就会在,作用使次亚磷酸根分解形成亚磷酸和分子,。镀件各处均匀地连续不断地进行下去从而态氢。获得一定厚度的镍磷合金镀层:PO牙+〔H〕H20+OH一+PoH一表1化学沉积镍礴合金酸性相液和碱性植液的典型成分·1’一’‘一一-”一一厂雨性槽液”}碱亩‘矿--一-----

8、----抽液成分{-一一厂一一一下一-一{一一一一l2—一“—‘5——2”—}}!{—{一3”。3。2‘:6。”‘1Zo-