化学镀镍过程就其本质而言,是一自催化的水法治金过程,基本原理是通过次亚磷酸钠把硫酸镍,氯化镍的镍离子还原到镀件表面,产生耐腐蚀,耐磨,硬度高的金属镍的过程。但是理论易懂,实际化学镀镍并非易事。那么化学镀镍难镀的原因有哪些?下面我们深入分析一下。
化学镀镍的关键就在于解决好"自催化"和"水"(泛指除油溶液、酸洗、活化溶液、预镀溶液,化学镀槽液以及清洗用的自来水、去离子水)两大问题。整个过程一直在"水"中进行,目的是为了把一个脏的不催化的表面转变成洁净的、能够牢固附着镀层的自催化表面。这里"脏"的含义不仅是宏观意义上的油脂、污物、毛料等,也指微观意义上的杂质元素、夹杂物、微观表面变形等。是水"把零件上的脏物和氧化皮去除,露出纯净的表面并转化成催化表面,使零件获得需要的金属镀层;但也是由于这种"水"或是
除不尽表面的脏物或缺陷,或是使基体的表面破坏而不能形成活性的覆盖均匀的催化层,*终得不到需要的合格镀层。
表面氧化膜起到了保护基体在大气中免遭进一步氧化和腐蚀的作用,例如铝,即使本身化学活泼性较强,易受酸、碱腐蚀,但表面有致密的氧化膜存在,使其在普通的大气环境中非常稳定。但是这层氧化膜不能与金属镀层良好地结合,要想获得结合良好的镀层必须彻底去除表面氧化膜。这种氧化膜的去除并不困难,难的是去除之后与大气或水接触便会迅速重新形成氧化膜。因此对有这类氧化膜的基体,除了常规工序外,必须增加一道或几道工序,确保去除氧化膜并使之在化学镀镍之前不再形成,否则就难以获得结合良好的镀层。铝、镁、锌、镀、钛和不锈钢等均属于这类材料。
多孔金属材料顾名思义就是这种材料的表面甚至内部有很多孔洞,这种孔洞多数是在粉末冶金或铸造等加工过程中形成的。孔洞主要分为两类,即与大气相通的开孔和大气不相通的闭孔。闭孔影响相对较小,而开孔则影响较大。这些孔在化学镀的整个处理过程都会有各种溶液渗入,进入孔中的溶液在每道工序之后难以清洗,而且即使清洗干净了,化学镀镍也无法镀进很小的毛细孔。小孔是造成镀层针孔、结合不良和覆盖不全的主要原因。这类材料主要是粉末冶金及铸造成型的零件。
高碳钢(包括表面渗碳钢和铸铁)含碳量较高,碳对化学镀镍不起催化作用,而且除油、酸洗之后会在表面形成一层黏糊糊的灰黑色薄膜,这层薄膜很难去除彻底,严重影响镀层的结合强度。高合金钢则含有各种化学性质不同的合金元素,容易在处理过程中造成表面钝化或浸蚀不足或浸蚀过度等问题,*终导致不良镀层。
化学活性很强的金属如镁和锌等材料,很容易在前处理工序中遭受腐蚀,尤其是这类材料极不耐酸的腐蚀,因此采取有效的措施保护这些基体不被过度腐蚀是化学镝镍成功的关键如果金属基体中含有会毒化镀液反应的成分(例如铅等),这种镀液要么镀不上镀层,要么形成结合不好的镀层,有时会使镀液停止反应。