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化学镀镍技术能广为应用的原因

阅读量:378 发布日期:2017-08-19 11:03:03
化学镀镍技术能广为应用的原因之一是镀层具有优越的耐蚀性能,它是阴极性镀层,所以镀层厚度及完整性是保护基材效果好坏的关键,否则反而加快基材的腐蚀,这点必须充分予以重视。
化学镀镍
Ni-P镀层耐蚀性能与磷量密切相关,高磷镀层耐蚀性能优越源于它的非晶态结构。非晶态与晶态的本质区别在它们的原子排列是否周期性,由于固体化学键的作用从短程看二者都是有序的,非晶的特性是不存在长程有序,无平移周期性。这种原子排列的长程无序,使非常均匀的Ni-P固溶体组织中不存在晶界、位错、孪晶或其他缺陷。另外,非晶态镀层表面钝化膜性质也因为基体的特征,其组织也是高度均匀的非晶结构,无位错、层错等缺陷,韧性也好,不容易发生机械损伤。与晶态合金对比,非晶态合金钝化膜形成速度快,破损后能立即修复而具有良好的保护性。

研究发现Ni-P合金在酸性介质中形成的钝化膜是磷化物膜,其保护能力比纯镍钝化膜强。例如,Ni-P合金在稀盐酸中腐蚀,磷量低是磷促进镍的活性溶解。小于8%P的镀层表面有黑灰色的腐蚀产物,用俄歇电子谱仪测定表面一定深度处发现Ni、P及O三种元素,光电子能谱仪进一步证实它是镍的磷酸盐膜。但大于8%P的高磷镀层腐蚀后表面呈灰白色,一般尚能保持光洁,俄歇电子谱仪观测到约10Å深处有Ni、O,是氧化镍层,依次在20Å处是Ni、P及O共存,是磷酸盐层,内层则为富P的Ni、P层,P量约占20(重量)%,大体对应Ni2P。

化学镀镍的腐蚀率

当腐蚀介质已经固定的前提下,影响镀层耐蚀年的因素还很多,如基材成分、组织及表面粗糙度;前处理;镀层成分、状态、应力及孔隙率等;施镀工艺(镀液组成、PH值、使用的循环周期);后处理;服役环境及时间(以确定镀层厚度)等。再加以各个实验室测定腐蚀率的方法又未必完全一致,所以镀层的耐蚀性能是很难准确描述的。

镀层腐蚀主要沿用经典的静态浸泡法获得。盐雾试验及电化学法也常用来测镀层的耐蚀性,但最简单、适用的快速方法莫过于硝酸法,只需将新鲜镀层洗净、干燥,一半浸入密度1.42g/cm3 的浓硝酸,一半曝露在空气中,室温下记录出现第一个变色点的时间。Beer认为这是耐蚀镀层必须报告的数据之一。但这种方法对于高磷镀层并不适应。由于现场使用的条件不能与实验完全相同,参考这些数据时必须慎重。如Bayes已经用盐雾试验、线性化法等加速腐蚀试验方法测定了镀层在油、气环境中的腐蚀行为,确认了Ni-P合金长期使用的稳定性及其保护作用,但他仍建议做现场试验后再使用。