化學鍍electroless plating

化學鍍是指沒有外電流通過，利用還原劑將溶液中金屬離子化學還原在呈催化活性的機件表面，使之形成金屬鍍層的工藝過程。機械維修中以鍍化學鎳*為實用。化學鍍*大特點是鍍液的分散力強，凡接觸鍍液部位均有厚度基本相等的金屬鍍層鍍上，而且鍍層外觀好、致密、耐腐蝕。

一、化學鍍技術簡介

1、原理

化學浸鍍（簡稱化學鍍）技術的原理是：化學鍍是一種不需要通電，依據氧化還原反應原理，利用強還原劑在含有金屬離子的溶液中，將金屬離子還原成金屬而沉積在各種材料表面形成致密鍍層的方法。化學鍍常用溶液：化學鍍銀、鍍鎳、鍍銅、鍍鈷、鍍鎳磷液、鍍鎳磷硼液等。

2、化學鍍特點

化學鍍就是在不通電的情況下，利用氧化還原反應在具有催化表面的鍍件上，獲得金屬合金的方法。它是新近發展起來的一門新技術。美、英、日、德等國，其工業產值正以每年15%的速度遞增。它廣泛地應用于機械、電子、塑料、模具、冶金、石油化工、陶瓷、水力、航空航天等工業部門，是一項很有發展前途的高新技術之一。

化學鍍是無電沉積鍍層，選擇合適的化學鍍溶液，將被鍍工件表面去除油污后直接放入鍍液中。根據設定的厚度確定浸鍍的時間即可。一般只要有塑料或聚四氟容器，加熱方式靈活，備有（如蒸汽、油爐、煤氣）燒水裝置均可！這三種方法獲得的鍍層中，對于大多數金屬鍍層結合強度及硬度等來說無明顯差異！

而化學鍍的優點是：

（1）工藝簡單，適應范圍廣，不需要電源，不需要制作陽極，只要一般操作人員均可操作。

（2）鍍層與基體的結合強度好。

（3）成品率高，成本低，溶液可循環使用，副反應少。

（4）無毒，有利于環保。

（5）投資少，數百元設備即可，見效快。

化學鍍不及電鍍、電刷鍍沉積速度快！前者陽極形狀比較靈活，特別適于局部鍍和工件修復；后者陽極材料、形狀要求比較高，可獲得厚鍍層，適于批量生產。但電鍍、電刷鍍均需電沉積鍍層！需要上萬至數萬元的設備，工藝復雜。電鍍、電刷鍍銅、鋅、銀等不同程度地使用氰化物劇毒品，三廢處理比較麻煩，成本高！

二、化學鍍技術應用

化學鍍在金屬材料表面上的應用

化學鍍是一種新型的金屬表面處理技術，該技術以其工藝簡便、節能、環保日益受到人們的關注。化學鍍使用范圍很廣，鍍層均勻、裝飾性好。在防護性能方面，能提高產品的耐蝕性和使用壽命；在功能性方面，能提高加工件的耐磨導電性、潤滑性能等特殊功能，因而成為全世界表面處理技術的一個新發展。

鋁或鋼材料這類非貴金屬基底可以用化學鍍鎳技術防護，并可避免用難以加工的個銹鋼來提高它們的表面性質。比較軟的、不耐磨的基底可以用化學鍍鎳賦予堅硬耐磨的表面。在許多情況下，用化學鍍鎳代替鍍硬鉻有許多優點。特別對內部鍍層和鍍復雜形狀的零件，以及硬鉻層需要鍍后機械加工的情況。一些基底使用化學鍍鎳可使之容易釬焊或改善它們的表面性質。

化學鍍技術由于工藝本身的特點和優異性能，用途相當廣泛。中國在80年代才開始在化學鍍方面進行探討，國家在1992年分布了國家標準（GB/T13913——92），稱之為自催化鎳——磷鍍層。中國已將化學鍍技術廣泛用在汽車工業、石油化工行業、機械電子、紡織、印刷、食品機械、航空航太、**工業等各種行業，由于電子電腦、通訊等高科技產品的應用和迅速發展，為化學鍍提供了廣闊的市場。

化學鍍鎳

化學鍍鎳的歷史與電鍍相比，比較短暫，在國外其真正應用到工業僅僅是70年代末80年代初的事。

1844年，A.Wurtz發現金屬鎳可以從金屬鎳鹽的水溶液中被次磷酸鹽還原而沉積出來。化學鍍鎳技術的真正發現并使它應用至今是在1944年，美國國家標準局的A.Brenner和G.Riddell的發現，弄清楚了形成涂層的催化特性，發現了沉積非粉末狀鎳的方法，使化學鍍鎳技術工業應用有了可能性。但那時的化學鍍鎳溶液極不穩定，因此嚴格意義上講沒有實際價值。

化學鍍鎳工藝的應用比實驗室研究成果晚了近十年。**次世界大戰以后，美國通用運輸公司對這種工藝發生了興趣，他們想在運輸燒堿筒的內表面鍍鎳，而普通的電鍍方法無法實現，五年后他們研究了發展了化學鍍鎳磷合金的技術、公布了許多**。1955年造成了他們的**條試驗生產線，并制成了商業性有用的化學鍍鎳溶液，這種化學鍍鎳溶液的商業名稱為“Kanigen”。

目前在國外，特別是美國、日本、德國化學鍍鎳已經成為十分成熟的高新技術，在各個工業部門得到了廣泛的應用。

2000年以后，一方面由于國家注重環保，另一方面中國的工業發展了對金屬表面處理要求提高了，加快了化學鍍這一技術的發展，國家的高新技術目錄也新增了化學鍍。化學鍍雖然在中國的起步比較晚，但近年發展相當快，有些性能的技術指標完全可以與歐美的化學鍍比美，加上價格低、適應中國企業的工藝流程，發展前景備受注目。

目前中國化學鍍研究在北方，推廣應用主要在廣東。在廣東應用化學鍍的企業占國內三分之一以上，其中一些上規模的企業，具有技術抗衡，同時價格具有相當的竟爭力。

我國的化學鍍鎳工業化生產起步較晚，但近幾年的發展十分迅速，不僅有大量的論文發表，還舉行了國內性的化學鍍會議，據第五屆化學鍍年會發表文章的統計就已經有300多家廠家，但這一數字在當時應是極為保守的。據推測國內目前每年的化學鍍鎳市場總規模應在300億元左右，并且以每年10%～15%的速度發展

1.化學鍍鎳由于化學鍍鎳層具有優良的均勻性、硬度、耐磨和耐蝕等綜合物理化學性能，該項技術在國外已經得到廣泛應用。

化學鍍鎳在各個工業中應用的比例大致如下：航空航天工業：9％；汽車工業：5％；電子計算機工業：15％；食品工業：5％；機械工業：15％；核工業：2％；石油化工：10％；塑料工業：5％；電力輸送：3％；印刷工業：3％；閥門制造業：17％；其他：11％。
    如發電廠的發電機組凝汽器黃銅管內表層化學鍍鎳可大大地提高抗腐蝕性，延長凝汽管使用壽命；鋁合金鍍鎳，可提高鋁合金硬度及防護性能。改善鋁合金表面性質，擴大鋁合金的應用范圍。

2.化學鍍鎳合金  PCB打樣,電路板打樣,線路板打樣,多層板打樣,PCB線路板加工

（1）鎳-磷二元之合金鍍層：硬度HV550~600，導電性好！焊接性好，耐蝕，用于IC頂蓋，引線框架，模具，按鈕等；

（2）高磷鎳合金鍍層，無磁性，大量用于電子儀器，半導體電子設備防電磁干擾的屏蔽層等。

（3）鎳-硼-磷三元合金，鍍層硬度HV680，用于壓電陶瓷電極，傳動裝置，閥。

（4）鎳-B-W硬度HV800，電子模具，觸點材料等。

（5）45#鋼齒輪面刷鍍鎳磷和鎳鈷合金金屬，能顯著地提高45#鋼齒輪接觸面、疲勞壽命

3.化學鍍銀主要用于電子部件的焊接點、印制線路板，以提高制品的耐蝕性和導電性能。還廣泛用于各種裝飾品，如裝配杯、**旅行保溫杯、扣件等。鈹青銅在通訊行業應用廣泛，為進一步提高鈹青銅彈性的導電性，可在鈹青銅上鍍銀。

化學鍍在非金屬材料表面的應用

非導體可以用化學鍍鎳鍍一種或幾種金屬，在裝飾和功能（例如電磁干擾屏蔽）兩方面部重要。在許多場合下，許多工程塑料已考慮作為金屬的代用品。其中有些具有良好的耐高溫性能。所有這些塑料都比金屬輕，而且更耐腐蝕，其中包括聚碳酸脂、聚芳基酮醚、聚醚酰亞胺樹脂等。需要導電性或電屏蔽的場合，塑料需要金屬化，可用化學鍍鎳達到這個目的。

1.尼龍表面鍍銀、鍍銅、鍍鎳：如尼龍表面化學鍍鎳、銀、銅用來代替金屬或裝飾；采用化學鍍的新工藝將純銀鍍敷在特殊的尼龍基布上，使尼龍布具有良好的防電磁輻射性能。

2.塑料工件表面裝飾鍍，如鈕扣、車輛上的扣件、防護板等。采用化學鍍既簡單又方便，能滿足市場的需要。

3.丙綸纖維上化學鍍銅，可用于化工制藥紡織等工業過濾、防護等，丙綸非織造布鍍銅復合材料增加了丙綸材料的導電性，可消除靜電的危害，可用于制造抗靜電防護服包裝材料、裝飾材料等，有著廣泛的應用前景。

4.化學浸鍍銅：以高強塑料鍍銅，代替金屬銅材，可取得銅一樣的表面性能和效果，比鑄造、鍛壓的工藝難度小，且減少了設備投資，節約了大量銅材。高強塑料鍍金屬，可提高塑料的抗老化性能，消除塑料的靜電吸塵作用。

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