磷酸鎳

主鹽：

化學(xué)鍍鎳溶液中的主鹽就是鎳鹽，一般采用氯化鎳或硫酸鎳，有時(shí)也采用氨基磺酸鎳、醋酸鎳等無機(jī)鹽。早期酸性鍍鎳液中多采用氯化鎳，但氯化鎳會增加鍍層的應(yīng)力，現(xiàn)大多采用硫酸鎳。目前已有專利介紹采用次亞磷酸鎳作為鎳和次亞磷酸根的來源，一個優(yōu)點(diǎn)是避免了硫酸根離子的存在，同時(shí)在補(bǔ)加鎳鹽時(shí)，能使堿金屬離子的累積量達(dá)到最小值。但存在的問題是次亞磷酸鎳的溶解度有限，飽和時(shí)僅為35g/L。次亞磷酸鎳的制備也是一個問題，價(jià)格較高。如果次亞磷酸鎳的制備方法成熟以及溶解度問題能夠解決的話，這種鎳鹽將會有很好的前景。

還原劑：

化學(xué)鍍鎳的反應(yīng)過程是一個自催化的氧化還原過程，鍍液中可應(yīng)用的還原劑有次亞磷酸鈉、硼氫化鈉、烷基胺硼烷及肼等。在這些還原劑中以次亞磷酸鈉用的最多，這是因?yàn)槠鋬r(jià)格便宜，且鍍液容易控制，鍍層抗腐蝕性能好等優(yōu)點(diǎn)。

絡(luò)合劑：

化學(xué)鍍鎳溶液中的絡(luò)合劑除了能控制可供反應(yīng)的游離鎳離子的濃度外，還能抑制亞磷酸鎳的沉淀，提高鍍液的穩(wěn)定性，延長鍍液的使用壽命。有的絡(luò)合劑還能起到緩沖劑和促進(jìn)劑的作用，提高鍍液的沉積速度。化學(xué)鍍鎳的絡(luò)合劑一般含有羥基、羧基、氨基等，常用的絡(luò)合劑有檸檬酸鈉、酒石酸鈉等。

在鍍液配方中，絡(luò)合劑的量不僅取決于鎳離子的濃度，而且也取決于自身的化學(xué)結(jié)構(gòu)。在鍍液中每一個鎳離子可與6個水分子微弱結(jié)合，當(dāng)它們被羥基，羧基，氨基取代時(shí)，則形成一個穩(wěn)定的鎳配位體。如果絡(luò)合劑含有一個以上的官能團(tuán)，則通過氧和氮配位鍵可以生成一個鎳的閉環(huán)配合物。在含有0.1mol的鎳離子鍍液中，為了絡(luò)合所有的鎳離子，則需要含量大約0.3mol的雙配位體的絡(luò)合劑。當(dāng)鍍液中無絡(luò)合劑時(shí)，鍍液使用幾個周期后，由于亞磷酸根聚集，濃度增大，產(chǎn)生亞磷酸鎳沉淀，鍍液加熱時(shí)呈現(xiàn)糊狀，加絡(luò)合劑后能夠大幅度提高亞磷酸鎳的沉淀點(diǎn)，即提高了鍍液對亞磷酸鎳的容忍量，延長了鍍液的使用壽命。

不同絡(luò)合劑對鍍層沉積速率、表面形狀、磷含量、耐腐蝕性等均有影響，因此選擇絡(luò)合劑不僅要使鍍液沉積速率快，而且要使鍍液穩(wěn)定性好，使用壽命長，鍍層質(zhì)量好。

緩沖劑：

由于在化學(xué)鍍鎳反應(yīng)過程中，副產(chǎn)物氫離子的產(chǎn)生，導(dǎo)致鍍液pH值會下降。試驗(yàn)表明，每消耗1mol的Ni2 同時(shí)生成3mol的H ，即就是在1L鍍液中，若消耗0.02mol的硫酸鎳就會生成0.06mol的H 。所以為了穩(wěn)定鍍速和保證鍍層質(zhì)量，鍍液必須具備緩沖能力。緩沖劑能有效的穩(wěn)定鍍液的pH值，使鍍液的pH值維持在正常范圍內(nèi)。一般能夠用作pH值緩沖劑的為強(qiáng)堿弱酸鹽，如醋酸鈉、硼砂、焦磷酸鉀等。

穩(wěn)定劑：

化學(xué)鍍鎳液是一個熱力學(xué)不穩(wěn)定體系，常常在鍍件表面以外的地方發(fā)生還原反應(yīng)，當(dāng)鍍液中產(chǎn)生一些有催化效應(yīng)的活性微?！呋诵臅r(shí)，鍍液容易產(chǎn)生激烈的自催化反應(yīng)，即自分解反應(yīng)而產(chǎn)生大量鎳-磷黑色粉末，導(dǎo)致鍍液壽命終止，造成經(jīng)濟(jì)損失。

在鍍液中加入一定量的吸附性強(qiáng)的無機(jī)或有機(jī)化合物，它們能優(yōu)先吸附在微粒表面抑制催化反應(yīng)從而穩(wěn)定鍍液，使鎳離子的還原只發(fā)生在被鍍表面上。但必須注意的是，穩(wěn)定劑是一種化學(xué)鍍鎳毒化劑，即負(fù)催化劑，穩(wěn)定劑不能使用過量，過量后輕則降低鍍速，重則不再起鍍，因此使用必須慎重。

所有穩(wěn)定劑都具有一定的催化毒性作用，并且會因過量使用而阻止沉積反應(yīng)，同時(shí)也會影響鍍層的韌性和顏色，導(dǎo)致鍍層變脆而降低其防腐蝕性能。試驗(yàn)證明，稀土也可以作為穩(wěn)定劑，而且復(fù)合稀土的穩(wěn)定性比單一稀土要好。

加速劑：

在化學(xué)鍍?nèi)芤褐屑尤胍恍┘铀俅呋瘎?，能提高化學(xué)鍍鎳的沉積速率。加速劑的使用機(jī)理可以認(rèn)為是還原劑次磷酸根中氧原子被外來的酸根取代形成配位化合物，導(dǎo)致分子中H和P原子之間鍵合變?nèi)?，使氫在被催化表面上更容易移動和吸附。也可以說促進(jìn)劑能起活化次磷酸根離子的作用。常用的加速劑有丙二酸、丁二酸、氨基乙酸、丙酸、氟化鈉等。

其他添加劑：

在化學(xué)鍍鎳溶液中，有時(shí)鍍件表面上連續(xù)產(chǎn)生的氫氣泡會使底層產(chǎn)生條紋或麻點(diǎn)。加入一些表面活性劑有助于工件表面氣體的逸出，降低鍍層的孔隙率。常用的表面活性劑有十二烷基硫酸鹽、十二烷基磺酸鹽和正辛基硫酸鈉等。

稀土元素在電鍍液中可以改善鍍液的深鍍能力、分散能力和電流效率。研究表明，稀土元素在化學(xué)鍍中同樣對鍍液的鍍層性能有顯著改善。少量的稀土元素能加快化學(xué)沉積速率，提高鍍液穩(wěn)定性，鍍層耐磨性和搞腐蝕性能。

化學(xué)鍍鎳磷合金鍍層，硬度可高達(dá)HV1000，相當(dāng)HRC69，具有很高的耐磨性和耐腐蝕性，鍍層結(jié)合力好、厚度均勻。鍍速快，可達(dá)20μm/小時(shí)。