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如何用化学镀镍磷合金赚钱

发布时间:2023-09-09 01:57:57

㈠ 化学镀镍的应用发展

由于化学镀镍层具有优秀的均匀性、硬度、耐磨和耐蚀性等综合物理化学性能,该项技术已经得到广泛应用,几乎难以找到一个工业不采用化学镀镍技术。据报道,化学镀镍在各个工业中应用的比例大致如下:航空航天工业:9%,汽车工业:5%,电子计算机工业:15%,食品工业:5%,机械工业:15%,核工业:2%,石油工业:10%,塑料工业:5%,电力输送工业:3%,印刷工业:3%,泵制造业:5%,阀门制造业:17%,其他:6%。世界工业化国家的化学镀镍的应用经历了80年代空前的发展,平均年净增速率高达10%~15%;预计化学镀镍的应用将会持续发展,平均年净值速率将降低至6%左右,而进入发展成熟期。在经济蓬勃发展的东亚和东南地区,包括中国在内,化学镀应用正在上升阶段,预期仍将保持空前的高速发展。 航空航天工业为化学镀镍的使用大户之一,比较突出的应用实例是:美国俄克拉荷马航空后勤中心,自1979年以来,以及西北航空公司自1983年以来均采用化学镀镍技术修复飞机发动机零件。普拉特-惠特尼公司的JT8D喷气发动机虽已经停产,可是迄今仍有上千台这种发动机在波音727和麦道DC-9飞机上使用,原因是:一种高磷,压应力的化学镀镍技术用于修复JT8D六种型号的喷气发动机的叶轮,确保了这种发动机的重新使用。在航空发动机的涡轮机或压缩机的叶片上,通常镍磷合金化学镀厚为25~75um,以防止燃气腐蚀,其疲劳强度的降低比电镀铬少25%。俄克拉荷马航空后勤中心采用超厚层化学镀镍修复飞机零件,镀厚达275~750um。原采用电镀工艺时的返工率达50%,采用化学镀镍后合格率达90%以上,可见取得了明显的经济效益。飞机上的辅助发电机(APU)经化学镀镍后,其寿命提高3~4倍。重达8.2吨的涡轮发动机的主轴承面经化学镀镍100um,以防止开机和停机所引起的振动损坏。
为减轻重量,航空工业大量使用铝合金件,经化学镀镍表面强化后不仅耐蚀、耐磨,而且可焊,如冲程发动机的活塞头经化学镀镍后提高了使用寿命。其他还有钛合金件、铍合金件均采用低应力和压应力的化学镀镍表面保护等措施。
镍+铊+硼三元合金化学镀(NTB)被指定为普拉特-惠特尼喷气发动机上160多种零件的表面强化工艺,以抗擦伤和微动磨损,例如:NTB化学镀用于喷气发动机主轴密封。美国空军要求发动机制造商提供具有4000次战术周期,此时磨损量达0.178mm,如此必须拆卸重修,经NTB化学镀后主轴密封面磨损显著降低,经4000次战术周期后的磨损量约为0.008mm。
宇航系统广泛使用着金属光镜,其基体为强度高、重量轻的铍或铝,经专用化学镀镍表面强化,这种含磷量为12.2%~12.7%的化学镀镍可抛光至9?,如此高的精度在需要低惯性的宇宙空间里,有着卓越的性能。
中国的化学镀工业虽然起步较晚,但自九十年代以来经过各科研单位的不懈努力,现已拥有成熟的工艺和经验,在中国洛阳已建成飞机零件化学镀镍加工流水线。 解决使用乙醇、汽油混合燃料问题是汽车工业的发展趋势之一,使用混合燃料,除性能问题之外,还产生了燃油系统的腐蚀问题。在巴西,使用乙醇作为燃料,应用化学镀镍技术保护锌压铸件,如汽化器免遭腐蚀已成为工艺规范。在美国,当广泛用甲醇或甲醇和汽油混合燃料时,汽车工业势必应用化学镀镍作为汽化器、燃油泵送系统的表面保护手段。
差速器行星齿轮是汽车的一个重要零件,镀上25um厚的化学镀镍层以提高耐磨性,有的汽车制造厂在轴上采用聚四氟乙烯复合化学镀镍层工艺,这种复合镀层既有一定的硬度,又兼有好的润滑性能,提高了轴的使用寿命。
汽车工业利用化学镀镍层非常均匀的优点,在形状复杂的零件上,如齿轮、散热器和喷油嘴上采用化学镀工艺保护。镀上10um左右的化学镀镍层的铝质散热器具有良好的钎焊性。齿轮上化学镀后尺寸误差十分容易地保持在±0.3~0.5um。而如果采用电镀工艺,则必须镀后还要进行机加工才能达到合格的工差范围。用在喷油器上的化学镀镍层,可以提供良好的抗燃油腐蚀和磨损性能。通常,燃油腐蚀和磨损会导致喷油孔的扩大,因此喷油量增大,使汽车发动机的马力超出设计标准,加快发动机的损坏。化学镀镍层可以有效地防止喷油器的腐蚀、磨损,提高发动机的可靠性和使用寿命。 化学工业应用研究化学镀镍技术代替昂贵的耐蚀合金以解决腐蚀问题,以便改进化学产品的纯度,保护环境,提高操作安全性和生产运输的可靠性,从而获得更有利的技术经济竞争能力。
化学镀广泛地应用于大型反应容器的内壁保护。当初非常引人关注的应用实例是:1955年美国通用运输公司(GATX)采用化学镀保护槽车内壁,防止苛性碱的腐蚀。如今,化学镀镍技术已经获得长足的进步,能够在多种化工腐蚀环境下提供可靠的保护。
应用化学镀镍最为量大面广的是阀门制造业。钢铁制造的球阀、闸阀、旋阀、止逆阀和蝶阀等等,经高磷化学镀镍25~75um,可提高耐腐蚀性和使用寿命。化工用泵化学镀镍的效果也同样显著。在苛性碱腐蚀条件下工作的阀门,应采用镀层含磷量1%~2%的低磷化学镀镍。因为在苛性碱腐蚀条件下,低磷化学镀镍层的年腐蚀速率约为2.5um,优于中磷或高磷化学镀镍层。化学镀镍层在强氧化性酸,如浓硝酸、浓硫酸等介质中不耐蚀。尽管在盐酸中的腐蚀速率低于奥氏体不锈钢,耐蚀性仍然是不够的。因此,对于上述强酸介质,或者可能水解生成上述强酸的介质中,不适于使用化学镀镍层。碳钢紧固件镀上25~50um厚的高磷化学镀镍层,代替不锈钢紧固件,既克服了奥氏体不锈钢的应力腐蚀开裂问题,又节省了大量费用。生产低密度聚乙烯的压力容器内壁25um,以防止铁污染和因此所造成的聚乙烯变色。如果采用不锈钢建造,其价格大约是化学镀方法的两倍。 石油和天然气是化学镀镍的重要市场之一,油田采油和输油管道设备广泛地采用化学镀镍技术。典型的石油和天然气工业腐蚀环境为井下盐水、二氧化碳、硫化氢,温度高达170~200℃,并伴有泥沙和其他磨粒冲蚀等等,腐蚀环境相当恶劣。低碳钢油气管道在如此苛刻的条件下,仅有2~3个月的寿命。经过50~100um厚的高磷化学镀镍层保护之后,其腐蚀速率降低到与哈氏合金相当的程度。考虑到耐蚀合金价格昂贵,从性能价格比上讲,碳钢管道采用化学镀镍保护的技术经济性能最好。
泵壳、叶轮和出口管道等油气用泵零件,根据腐蚀环境不同,经化学镀镍镀厚25~75um不等,防腐蚀效果优良。抽油泵化学镀镍是一种理想的应用实例:在西得克萨斯油田,经化学镀镍保护的抽油泵,寿命长达4年以上,同样末加保护的抽油泵的寿命不超过6个月。化学镀镍层耐蚀耐磨,而且由于化学镀镍层的高度均匀性,可以使抽油泵筒制成整体件,从而显著地提高了抽油泵品质,降低生产成本。在油田,高磷化学镀镍亦广泛地应用于油水分离装置的加热器表面以防腐蚀,镀厚通常为25~75um。集油和输油装置的阀门、管接头、管箍等亦采用化学镀镍保护。 食品加工业为应用化学镀镍提供了一个巨大的潜在市场;之所以称之为潜在的市场,是因为化学镀镍在食品工业的广泛应用中存在着障碍。比如在美国,FDA(美国食品和药物管理署)对于化学镀镍在食品工业中的应用尚末制订出法规标准;通常,对于化学镀镍层在应用于直接与食品接触的情况,FDA采取个案处理的方式予以批准。究其原因,主要是因为经典的化学镀液配方中含有毒的铅、镉等重金属离子作为稳定剂的缘故。然而,许多现代的化学镀镍溶液中已经不使用重金属离子作稳定剂了;显然,这个障碍迟早将会被拆除。食品包装机械中不与食品直接接触的零件,如:轴承、辊筒、传送带、液压系统和齿轮等为化学镀镍在食品工业中的典型应用。
在食品加工过程中,会涉及盐水、亚硝酸盐、柠檬酸、醋酸、天然木材的烟薰,挥发性有机酸等腐蚀介质等问题;食品加工温度范围为60~200,生产环境中相对湿度很高;在这样的条件下,食品加工设备存在着金属腐蚀、疲劳和磨损等问题。对于接触食品的金属表面,传统的保护方式是电镀硬铬;可是,在含氯离子酸性介质中,镀铬层的耐蚀年并不好;然而,化学镀镍在均镀能力、高耐蚀性、防粘、脱模性等方面具有明显的优势。揉面机上与食品接触的零件采用的化学镀镍就是应用成功的实例之一;其他在食品充气装罐机、螺杆送料机、拌料锅、食品模具、烤盘、干燥箱,面包保温炉等食品机械上越多地采用了化学镀镍。 采矿工业环境条件恶劣,井下机械不可避免地接触盐水、矿酸,以受腐蚀和磨损的考验。因此,采矿机械需要进行表面保护。
矿井顶板支撑系统中,常用电镀硬铬作为液压支柱的防腐蚀耐磨损保护层。然而,由于硬铬表面裂纹、多孔,使用中经常因为腐蚀严重以致液压支柱被咬死而无法动作。高压液压缸的这种问题更加严重。在高压工作下,镀层受到拉伸,使得高内应力的硬铬层的裂纹进一步加剧。这种情况下,采用25um厚的压应力的高磷化学镀镍层做保护,当液压支柱受高压拉伸时,化学镀镍层不会产生裂纹,并能够经受住地下煤矿环境的腐蚀与磨损。
在某些露天采矿生产中,例如采选肥料用的磷矿石,要使用高压泵和喷射泵嘴,此时,腐蚀和冲蚀问题相当严重,但耐蚀耐磨的化学镀镍层的应用便可防止机械零件过早损坏。 化学镀镍技术在军事上得到广泛的应用,突出的例子如航空母舰上飞机弹射机罩和轨道的化学镀镍保护。弹射机的工作环境非常恶劣,飞机发动时的高温气流冲刷轨道,弹射时的巨大的作用力,海洋气候条件的腐蚀,使得弹射系统仅能使用6~12个月。现采用的表面处理工艺是:正确前处理后的弹射机罩,在电镀镍后,化学镀镍100um,然后再电镀镉12.5um,并经铬酸钝化。这样的复合涂覆保护层,具有很好的耐磨和抗微振磨损性能,弹射系统的使用寿命可延长至14~18年,即增加18倍。
军用车辆的耳轴多年来一直采用化学镀镍层保护,防止道路泥浆和盐水的腐蚀和磨损。
坦克的后视镜用铝材制成,精磨抛光后,化学镀镍作为耐蚀耐磨保护层。技术要求后视镜在可见光谱范围内具有80%的反射率,化学镀镍层容易达到这些光学要求。铝质雷达波导管镀以25um厚的化学镀镍层可防止陆地和海上腐蚀。化学镀镍层的均匀性,能满足各种波导管的技术要求。 化学镀镍在电子和计算机工业中应用得最广,几乎涉及到每一种化学镀镍技术和工艺。许多新的化学镀镍工艺和材料正是根据电子和计算机工业发展的需要而研制开发出来的。在技术性能方面,除要求耐蚀耐磨之外,还具有可焊接、防扩散性、电性能和磁性能等要求。
有的国家已经建立法规:电子设备必须进行屏蔽以防止电磁和射频干扰。电子设备的塑料外壳上镀铜,然后化学镀镍,这样的双金属结构覆层,被公认为是最有效的屏蔽方式之一。化学镀镍是计算机薄膜硬磁盘制造中的关键步骤之一。主要是在经过精细加工的5086镁铝表面镀12.5um厚的镍磷合金层,为后续的真空溅射磁记录薄膜做预备。化学镀镍层含磷量为12%wt(原子百分比约20.5%)。镀层必须是低应力且为压应力。经250℃或300℃加热1h,此时仍保持非磁性,即剩磁小于0.1×10-4T。镀层必须均匀、光滑,表面上的任何缺陷和突起不得超过0.025um。因为技术要求高所以必须使用高质量高清洁度的专用化学镀液、全自动的施镀控制设备和高清洁度的车间环境。计算机薄膜硬磁盘化学镀镍是高技术化学镀镍的典型代表,占有相当重要的市场份额。
化学镀镍技术在微电子器件制造业中应用的增长十分迅速。据报导施乐公司在超大规模集成电路多层芯片的互连和导通孔(via-hole)的充填整平化工艺中,采用了选择性的镍磷合金化学镀技术;其产品均通过了抗剪切强度、抗拉强度、高低温循环和各项电性能的试验。实践说明,化学镀镍技术的应用提高了微电子器件制造工艺的技术经济性和产品的可靠性。 注塑机、压铸模等多种型模是机械、轻工行业量大面广的产品。由于模具几何形状复杂,当采用电镀方法对模具表面进行强化时,为了使各个面都能够镀上,必须设计安装复杂的辅助阳极和挂具;而且,还必须要进行镀后机械加工,才能保证尺寸精度和表面粗糙度的要求;而且,化学镀镍层具有较低的摩擦系数和突出的脱模性能,使其成为最为经济有效的模具表面处理技术之一。
铸造用模型和芯盒通常为铸铁或铸铝件,在使用过程中遭受磨料磨损,报废很快。采用化学镀镍镍表面保护之后,铸造模型和型芯盒的质量上等级,使用寿命显著提高。
纺织机械转速很高,各种纤维纱线对于机械零件的磨损十分严重。化学镀镍,特别是人造多晶金刚石复合化学镀技术,比较成功地解决了纺织机械零件的磨损问题。
印刷机上各种辊筒和部件,采用25~50um厚的化学镀镍层保护可防止印刷油墨和润白液的腐蚀。化学镀镍层的高度均匀性可保证印刷辊筒的尺寸精度,而无须镀后机械加工。
某些医疗器械如:外科手术钳、牙科钻和医疗型模等金属制品上已采用化学镀镍层取代原用的电镀铬。

㈡ 求化学镀镍配方,工艺流程

化学镀黑镍工艺说明书

化学镀黑镍工作液是用HH118-5化学镀黑镍添加剂配制而成,镀液为绿色透明液体。当镀液调整为工作状态即PH值9~10时,镀液为蓝色透明液体。沉积速度为5~8µm/h。使用工艺如下:
一、工艺流程
1、HH922A除油→水洗→HH942除锈活化→水洗→水洗→热水预热→化学镀镍磷合金→水洗→化学镀黑镍→水洗→HH118-7黑色钝化→水洗→后处理
2、HH922A除油→水洗→HH942除锈活化→水洗→水洗→ 热水预热→化学镀黑镍→水洗→黑色钝化(HH118-7)→水洗→后处理
说明:①工艺流程1,适应于钢铁、铜合金、铝合金、铸铁等材质的镀件,如镀件要求表面硬度高,颜色为枪黑色等。
②工艺流程2,适应于钢铁、铝合金、铸铁和铜合金直接镀黑镍,也能在不锈钢、电镀镍和电镀铬上直接施镀。
③在不锈钢、电镀镍等镀件上直接镀黑镍时,施镀前需用浓盐酸或20%硫酸(30~45℃)先进行活化处理,时间不少于10分钟。铝合金件施镀时,要按铝合金工艺条件进行。(铝合金镀黑镍另附说明书)
二、工作液的配制
1、按如下配方配制工作液
硫酸镍:25克/升
次亚磷酸钠:25克/升
HH118-5:200ml/升(约220克/升)
2、按计算工作液的总量一半的水,分别将硫酸镍、次亚磷酸钠溶解,混合沉淀后,加入HH118-5充分搅拌均匀,用水补充至工作液总量所需的体积,再充分搅拌沉淀或过滤后,即为工作液。
3、用氨水调整PH值10~11(工作时保持在PH值9~10范围内即可)。
三、施镀的工艺参数
1、施镀温度:80±5℃
2、工作装载量:1~1.5dm²/L
3、PH值:9~10,用氨水调整
4、时 间:视工件要求不少于20分钟。
四、施镀的重点和镀液的维护
1、镀槽需用耐酸碱、耐高温材料制成,如聚丙烯或玻璃钢等。镀槽最好加盖,即能减少热能的损耗,又能防止杂物落入。
2、施镀过程中要经常搅拌,用机械或空气搅拌均可。
3、工作中槽液每小时需循环过滤一次,过滤机要用专用设备,如连续过滤可起搅拌的作用。
4、由于施镀中PH值会下降,需经常检查PH值,并用氨水进行调整。
5、槽液的补加。以施镀一个小时为时间段,以装载量1dm2/L· h为基准,计算出施镀工件实际面积相对的有效工作液总量(注:不是槽液总量)。而后按该工作液总量的10%进行补加。视现场情况,各补充材料可用水事先溶解后补充,也可用工作液溶解后补充。以上补加完成后,用水将镀液加至规定的位置,调整PH值,经过滤后可继续施镀。
6、要定期对镀槽进行倒槽清洗,清洗槽的时间应视现场工作情况和槽壁沉积物严重程度而定。镀槽用3%稀硝酸浸泡后,用清水刷洗或冲洗干净。
五、后处理
视工作表面对色泽的要求,可进行钝化(深黑色)或不钝化(灰黑色)处理。最后用HH932脱水防锈油或透明清漆进行封闭。钝化工艺见“HH118-7化学镀黑镍钝化液说明书”。

㈢ 化学镀厚镍磷合金

本发明涉及一种镁合金化学镀镍磷的方法,属化学镀膜工艺技术领域。本发明的特征在于具有以下工艺过程和步骤:①配制化学镀液;其组成及重量配方为:主盐碱式碳酸镍10~30g/L;还原剂次亚磷酸钠20~40g/L;络合剂乳酸15~25g/L,丁二酸4~8g/L,乙酸钠10~20g/L,柠檬酸3~15g/L,选上述络合剂中的一种或多种;稳定剂硫脲0.5~3.0mg/L,碘酸钠5~15mg/L,选上述稳定剂中的一种或二种;防腐剂氟化氢铵15~30g/L;余量为水。②将镁合金脱脂、酸洗,清洁表面。③浸锌处理、退锌、二次浸锌。④化学镀镍;温度80~90℃,pH6~7,施镀时间45~60分钟。⑤水洗,并在200℃下热处理2小时;最后获得厚度为15~20微米的镍磷合金镀层。
镁合金化学镀镍磷的方法

㈣ 镍磷镀的工艺原理以及作用,经过它处理的材料有什么效用

镍磷镀:属于化学镀,不同于电镀,不用外加电源,利用还原剂将镀液中的金属离子还原并沉积在有催化活性的工件表面形成镀层。
作用:是金属的表面处理工艺,对零件表面保护及装饰作用。
PS:一种比较经济的工艺,比镀铬等处理便宜,但效果一般,用于一般要求不高的零件表面。

㈤ 电镀镍磷合金的应用范围

(1)化学镀镍磷合金在石化工业中:冷换设备、盘管、采注管线、控制阀泵、吸入活塞杆等。
(2)化学镀镍磷合金在汽车和造船工业中:发动机轴、防滑活塞、空气调节器元件、交流发电机和散热片、油箱、燃料喷射器传动推力热圈等。
(3)化学镀镍磷合金在轻纺工业中:塑料模具、刻花滚筒、导布辊、导纸辊、贮槽横机、导轨、针筒、烘缸、织物刀刃、塑料切粒刀等。
(4)化学镀镍磷合金在饲料食品工业中:烤锅、轴承、罐头生产线设备、滑轮、切片装置、分类机、搅拌器等。

㈥ 化学镀膜(镍磷合金)的一些问题!

呵呵,只知道一点点皮毛,希望能起到抛砖引玉的作用。
化学镀膜,要说关键,对镀件的前处理算是比较重要,打磨、酸洗、除油等等,如果表层杂质多,镀膜的质量就不好。镀液浓度的配制也是关键,pH值,镀液的浓度都能对镀层的沉积速度及镀层的含量造成影响,沉积速度过快则镀层表层光洁度会差,另外化学镀过程中溶液的浓度和pH值是不断变化的,如果是工业化学镀,在化学镀过程中要注意保持镀液的浓度。
第二个没遇到过镀液还要过滤的问题,可能是因为你们是工业大规模生产配制镀液的水是直接用自来水,如果有沉淀可以考虑提前配制,长时间静置后取上层清液,呵呵,随便说说,我也没经历过,希望能有高手给你解答。
第三个问题非晶结构与磷元素含量有一定关系,一般认为当镀层中磷的质量分数超过9% (wt%)时, 镍磷镀层为高磷镀层,一般为非晶态合金, 具有高耐蚀、耐磨、可焊性、磁性屏蔽、高硬度、高强度、高导电性等优异的性能。但P含量太大会造成类金属一类金属原子间(即P与P之间)成键数目的增多,从而实际上导致金属一类金属间形成的键数n 减小,镀层耐蚀性和晶化温度又从极大值开始下降。镀液中磷元素的含量以及溶液的pH值均能影响镀层中磷元素含量,一般pH值越高镀层中磷元素含量越低。
第四个问题,制三元合金的镀液配制,跟二元合金一样,只是在镀液中多添加一种物质而已,是在镀前添加的。配比可参考相关文献,当然这些文献都是实验室成果,能否跟实际生产中所制产品一样就不清楚了。你可以先用CNKI中国期刊网用关键字搜索相关文献,记下你所需文献的题目,作者,所在期刊的年份期号及页码,然后到小木虫论坛或者是其他学术论坛请人帮你下文献。

㈦ 镍磷或镍磷合金的如何生产

化学镀镍就是在不通电的情况下,由于槽液中添加的还原剂,使镍离子具有催化能力,在液化的基体表面上还原稳定性试验,用氯化钯方法做加速试验稳定性>1080秒,使用周期达六个周期;耐磨性,我们的样品单位时间磨损失重低于法国样品,耐磨性能更优;反射率、应力、真空钎焊性能、耐蚀性在国内属领先,已达国外同类产品的水平。 一般作为工程用或功能性镀层,而模具和铸件上进行化学镀镍改善了润滑性、耐磨性,易于脱模等,在石油化工,机械电子,汽车,煤炭,航空,制药,食品等领域有广泛的用途。获得的镀镍层,如添加次亚磷酸钠作为还原剂,那么获得为镍-磷合金镀层。

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