双层镍是先沉积一层无硫的 (或含硫量较少的) 柱状组织的半光亮镍 (或普通暗镍)，然后再镀上一层含硫较高的层状组织的全光亮镍层。第一层镍的厚度通常占总厚度的 2/3 左右。镀层的机械性能主要由韧性较好的半光亮镍 (或普通暗镍) 层决定。两个镍层之间，由于含硫量不同，它们的电极电位亦不同。一般说来，第一层半光亮镍层的电位比全光亮镍层更正。若半光亮镍完全不含硫，那末，光亮镍与半光亮镍之间就有一个比较大的电位差 (约 155MV)。这样，当铬镀层的裂纹或孔隙处的全光亮镍层被腐蚀穿透到它的下层镍时，由于两个镍层之间存在着电位差，故能形成原电池。电位较正的第一层镍是原电池中的阴极，电位较负的全光亮镍是原电池中的阳极。这样就使腐蚀的方向由纵向向横向发展，从而提高镍层的防护性能。
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