通过电解或化学方法在金属或某些非金属上镀上一层镍的方法,称为镀镍。镀镍分电镀镍和化学镀镍。电镀镍是在由镍盐(称主盐)、导电盐、pH缓冲剂、润湿剂组成的电解液中,阳极用金属镍,阴极为镀件,通以直流电,在阴极(镀件)上沉积上一层均匀、致密的镍镀层。从加有光亮剂的镀液中获得的是亮镍,而在没有加入光亮剂的电解液中获得的是暗镍。
化学镀又称为无电解镀(Electroless plating),也可以称为自催化电镀(Autocatalytic plating)[1]。具体过程是指:在一定条件下,水溶液中的金属离子被还原剂还原,并且沉淀到固态基体表面上的过程。ASTM B374(ASTM,美国材料与试验协会)中定义为Autocatalytic plating is “deposition of a metallic coating by a controlled chemical reduction that is catalyzed by the metal or alloy being deposited”。这一过程与置换镀不同,其镀层是可以不断增厚的[2],且施镀金属本身也具有催化能力。
(一)电镀镍的特点、性能、用途:
1、 电镀镍层在空气中的稳定性很高,由于金属镍具有很强的钝化能力,在表面能迅速生成一层极薄的钝化
膜,能抵抗大气、碱和某些酸的腐蚀。
2 、电镀镍结晶极其细小,并且具有X良的抛光性能。经抛光的镍镀层可得到镜面般的光泽外表,同时在大
气中可长期保持其光泽。所以,电镀层常用于装饰。
3、 镍镀层的硬度比较高,可以提高制品表面的耐磨性,在印刷工业中常用镀镍层来提高铅表面的硬度。
由于金属镍具有较高的化学稳定性,有些化工设备也常用较厚的镇镀层,以防止被介质腐蚀。 镀镍层
还广泛的应用在功能性方面,如修复被磨损、被腐蚀的零件,采用刷镀技术进行局部电镀。采用电铸
工艺,用来制造印刷行业的电铸版、唱片模以及其它模具。厚的镀镍层具有良好的耐磨性,可作为耐
磨镀层。尤其是近几年来发展了复合电镀,可沉积出夹有耐磨微粒的复合镍镀层,其硬度和耐磨性比镀
镍层更高。若以石墨或氟化石墨作为分散微粒,则获得的镍-石墨或镍-氟化石墨复合镀层就具有很好的
自润滑性,可用作为润滑镀层。黑镍镀层作为光学仪器的镀覆或装饰镀覆层亦都有着广泛的应用。
4、 镀镍的应用面很广,可作为防护装饰性镀层,在钢铁、锌压铸件、铝合金及铜合金表面上,保护基体材
料不受腐蚀或起光亮装饰作用;也常作为其他镀层的中间镀层,在其上再镀一薄层铬,或镀一层仿金层,
其抗蚀性更好,外观更美。在功能性应用方面,在特殊行业的零件上镀镍约1~3mm厚,可达到修复目
的。特别是在连续铸造结晶器、电子元件表面的模具、合金的压铸模具、形状复杂的宇航发动机
部件和微型电子元件的制造等方应用越来越广泛。
5、 在电镀中,由于电镀镍具有很多X异性能,其加工量仅次于电镀锌而居X二位,其消耗量占到镍总产量
的10%左右。
(二)化学镀镍的特点、性能、用途:
1、 厚度均匀性 厚度均匀和均镀能力好是化学镀镍的一大特点,也是应用广泛的原因之一,化学镀镍避
免了电镀层由于电流分布不均匀而带来的厚度不均匀。化学镀时,只要零件表面和镀液接触,镀液中消
耗的成份能及时得到补充,镀件部位的镀层厚度都基本相同,即使凹槽、缝隙、盲孔也是如此。
2、 镀件不会渗氢,没有氢脆,化学镀镍后不需要除氢。
3、 很多材料和零部件的功能如耐蚀、抗高温氧化性等比电镀镍好。
4、 可沉积在各种材料的表面上,例如:钢镍基合金、锌基合金、铝合金、玻璃、陶瓷、塑料、半导体等材
料的表面上,从而为提高这些材料的性能创造了条件。
5、 不需要一般电镀所需的直流电机或控制设备。
6、 热处理温度低,只要在400℃以下经不同保温时间后,可得到不同的耐蚀性和耐磨性,因此,特别适用
于形状复杂,表面要求耐磨和耐蚀的零部件的功能性镀层等