磷酸鎳基本簡介

主鹽：

化學鍍鎳溶液中的主鹽就是鎳鹽，一般采用氯化鎳或硫酸鎳，有時也采用氨基磺酸鎳、醋酸鎳等無機鹽。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)點是避免了硫酸根離子的存在，同時在補加鎳鹽時，能使堿金屬離子的累積量達到最小值。但存在的問題是次亞磷酸鎳的溶解度有限，飽和時僅為35g/L。次亞磷酸鎳的制備也是一個問題，價格較高。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，這是因為其價格便宜，且鍍液容易控制，鍍層抗腐蝕性能好等優(yōu)點。

絡(luò)合劑：

化學鍍鎳溶液中的絡(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劑的作用，提高鍍液的沉積速度?；瘜W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，當它們被羥基，羧基，氨基取代時，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，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。當鍍液中無絡(luò)合劑時，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，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。試驗表明，每消耗1mol的Ni2 同時生成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值緩沖劑的為強堿弱酸鹽，如醋酸鈉、硼砂、焦磷酸鉀等。

穩(wěn)定劑：

化學鍍鎳液是一個熱力學不穩(wěn)定體系，常常在鍍件表面以外的地方發(fā)生還原反應(yīng)，當鍍液中產(chǎn)生一些有催化效應(yīng)的活性微?！呋诵臅r，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)濟損失。

在鍍液中加入一定量的吸附性強的無機或有機化合物，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)定劑是一種化學鍍鎳毒化劑，即負催化劑，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：

在化學鍍?nèi)芤褐屑尤胍恍┘铀俅呋瘎?，能提高化學鍍鎳的沉積速率。加速劑的使用機理可以認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：

在化學鍍鎳溶液中，有時鍍件表面上連續(xù)產(chǎn)生的氫氣泡會使底層產(chǎn)生條紋或麻點。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。

化學鍍鎳磷合金鍍層，硬度可高達HV1000，相當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20μm/小時。