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钢铁表面化学镀镍的研究进展

2021-04-10唐立志武学俊邢梅林方敏汪盼盼张迪章小峰黄贞益

电镀与涂饰 2021年13期

唐立志,武学俊,邢梅,林方敏,汪盼盼,张迪,章小峰,*,黄贞益

(1.安徽工业大学冶金工程与资源综合利用安徽省重点实验室,安徽 马鞍山 243032;2.安徽工业大学冶金工程学院,安徽 马鞍山 243032)

钢铁材料遍及航空航天、汽车、电子、计算机等工业领域,其产业链约占我国GDP总值的8.8%。进入21世纪以来,随着钢铁产业的快速发展,每年因钢铁材料磨损和腐蚀造成的经济损失高达10 000亿元人民币以上[1]。在实际中常通过涂覆涂层、镀覆金属保护层等措施来提高钢铁的耐磨性和耐蚀性。与其他表面处理技术相比,化学镀镍利用还原剂将镍离子还原成金属镍,并沉积在基材表面,形成均匀致密的镀层,可增强钢铁材料的耐磨性、耐蚀性、润滑性等[2-3]。这些特性化学镀镍在电子工业、计算机工业、机械工业、石油工业、汽车工业、阀门制造业、航空航天等领域得到快速发展[4]。但化学镀镍对能源的损耗以及对环境的危害等问题也变得日益严重。因此,研制出性能更佳,成本、能耗以及污染更低的化学镀镍工艺具有重要意义[5-7]。基于此,本文从Ni–P二元合金镀、Ni–P多元合金镀、复合镀等方面进行综述,以期为日后深入研究化学镀镍提供一定的理论参考。

1 化学镀镍−磷

自A.Brenner和G.Riddell于1944年在电沉积测试中偶然发现Ni在次磷酸盐中的自催化还原反应后,人们便开始了对化学镀Ni–P合金的研究[8-9]。随着化学镀Ni–P合金逐渐走进人们的视野,其硬度、耐磨性、耐蚀性等物理化学性能也开始被研究。

Ni–P合金镀层的组织和性能主要取决于镀层中磷的含量。……

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