镀镍分为电镀镍和化学镀镍，化学镀镍依靠自催化反应生成镍磷合金镀层，不依靠通电。它最大优势是不管工件多复杂，镀层厚薄都均匀，结合力、防腐耐磨性能突出，还能在金属、塑料、陶瓷等多种基材上加工。

      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。化学镀镍是在加有金属盐和还原剂等的溶液中,通过自催化反应在材料表面上获得镀镍层的方法。化学镀镍经过多年的不断探索与研究，近几年已发展极成熟了。如：钢铁镀镍，不锈钢镀镍，铝镀镍，铜镀镍等等，它同样适用于非金属表面镀镍，比如：陶瓷镀镍，玻璃镀镍，金刚石镀镍，碳片镀镍，塑料镀镍，树脂镀镍等等，使用范围是非常广泛的。

一、化学镀镍的基本原理

化学镀镍的基本原理是以亚磷酸盐为还原剂，将镍盐还原成镍，同时使金属层中含有一定的磷，沉淀的镍膜具有催化性，可使反应继续进行下去。关于具体的反应机理，目前尚未统一认识，现为大多数人所接受的原子氢态理论：

1、化学镀镍溶液在加热后，通过次亚磷酸根在水溶液中脱氢，而形成亚磷酸根在催化作用下，次亚磷酸根脱氢形成亚磷酸根，同时析出初生态原子氢，即：

H₂PO₂⁻+H₂O→H₂PO₃²⁻+H⁺+2[H]

2、初生态原子氢被吸附在催化金属表面上使其活化，使溶液中的镍阳离子还原，在催化金属表面上沉积金属镍：

Ni₂++2[H]-→Ni+2H↑

3、催化金属表面上的初生态原子氢使次亚磷酸根还原成磷;同时，由于催化作用使次亚磷酸根分解，形成亚磷酸;原子态的氢还会合成氢气放出:

H⁺+H-→H2+

其总反应为：

4、镍原子和磷原子共沉积，形成镍磷-合金层：

Ni+P→NI-P合金(固溶体或非晶态)

二、化学镀镍工艺特点

1、该工艺从原料到操作对环境无毒无污染，属于环保型表面处理工艺。

2、属于热化学镀，靠化学反应在零件表面生成镀层。

3、工艺独特，对任何复杂形状的零件，只要浸到镀液，就能获得各个部位完全均匀一致的镀层(彻底弥补了电镀工艺的漏镀缺陷)。

4、镀层十分光滑均匀，并且厚度能够得到精确控制，镀后无需任何加工处理。

三、镀层性能特点

1、镀层成分：镀层合金(镍磷合金),其中镍86-97%,合金成分3-14%。

2、结合力：镀层合金与基体之间是金属键结合，连结坚固，结合力超强。钢或铝合金300-400Mpa,铜140-160Mpa,是电镀的6-8倍，能承受很大的剪切应力而不脱皮。

3、镀层硬度：300-500HV,热处理(350-400℃1h)后可达到800-1000HV,接近电镀硬铬的硬度，但综合性能比硬铬镀层好，是替代硬铬镀层的理想镀层。

4、抗腐蚀性：镀层针孔率底，又是非晶态结构，无晶界面，腐蚀性介质无法渗透通过镀层，其化学稳定性高，具有优良的抗腐蚀性能。特别是高磷镀层，可以耐各种介质的腐蚀，在很多行业中可以代替不锈钢。

5、耐磨性：非晶态的合金结构能起到固体自润滑效果，适当热处理(350-400℃1h)后强化了镀层结构的弛豫现象，镀层延展性、韧性大为改善，硬度大大提高，加上表面质密、均匀、光滑，因此具有极好的耐磨性，性能优于硬铬镀层。

另外，化学镍镀层还具有耐高(低)温(-50-890℃)、无磁性、钎焊性能好、电阻率低、导电(热)性能好、膨胀系数低、抗变色能力强等特殊的物理化学性能，使该工艺在电子、石油化工、机械制造等各个工业部门得到广泛的应用。

四、化学镀镍的关键技术

(1)化学镀镍液可实现再生循环利用,并可节省大量镍盐和其它成分。此外,连续使用还可大大减少镀镍废水的排放量,这对于提高经济效益、保护环境都有着重要的意义。

(2)旧镀液施镀过程pH值的降低与新镀液相比有所减少,镀层中P含量也有所下降。这可能是由于随着调整pH使镀液的缓冲能力增加随着施镀次数的增加,旧镀液镍盐的利用率在逐步提高,镀速的增加也更快,相应地劳动生产率也会提高,所得镀层的外观比相同条件下新镀液的还要好一些。

(3)镀液离子浓度。首先遇到的问题是,镀件面积大,所需镀液容积太大。镀槽中不同位置镀液中的Ni离子浓度不均匀:靠近镀件表面处,因为Ni已经发生化学反应,生成了镍磷合金镀层,附着在设备的表面,因而镀件周围的镀液离子浓度偏低;而其它地方镀液离子浓度偏高,造成生产中的检测和控制困难。为此进行了一些试验。开始试验将镀件平放在镀槽底部,换热器的管内镀液的流动是强制性的,用封头把换热器的一头封住,与循环水泵连在一起,用循环水泵的抽吸力来带动管内镀液流动。但是结果因为镀件管内镀液流速太快,导致形成的NiP合金颗粒无法沉积到镀件日表面,最后镀件的两个端头没有镀好。后来发现,化学镀镍的反应过程中会产生大量的氢气,这些气体自然会上浮到水面,从而带动镀液发生循环流动。因此就将换热器的一端提高,形成一定倾斜角度,反应过程中生成的气体在浮力的作一定倾斜角度,反应过程中生成的气体在浮力的作一定倾斜角度,反应过程中生成的气体在浮力的作件的面积较大,反应激烈,因而产生的气体量巨大这样大量气泡的流动就带动了镀液的流动,使镀液换热器管内的这一端流动到了那一端,然后从换热器的管外再循环到这一端,形成了对流;这样,镀液的浓度就均匀了。

五、化学镀镍中应注意的问题

化学镀镍与电镀相比,缺点是:所用的溶液稳定性较差,且溶液的维护、调整和再生都比较麻烦,材料成本较高。但是化学镀镍得到的镀层是一种非晶态镍磷合金,结晶细致、孔隙率低、硬度高、镀层厚度均匀、可焊性好,镀液深镀能力好,化学稳定性高。

1镀镍液离子浓度应均匀。

由于粒子浓度的差异，会导致最后被镀物两端没有镀好，因此应加强镀液的整体对流,又采用循环水泵抽吸的办法,把镀液从镀槽的这一端抽起,另一端流入,方向与化学镀反应自动形成的对流循环方向一致,加强了镀液在镀槽内的整体流动性,使镀液中的离子浓度分布更加均匀一致。

2镀镍面积问题

由于镀件大,液体多,因此化学反应不易控制致使生产的镀件产品容易形成阴阳面,这是指镀件和的上表面与下表面的镀层光亮程度、致密性和孔隙率不一致:上表面镀层粗糙、金属颗粒大、孔隙率高、易生锈;下表面手感光滑,孔隙率低、致密性良好。形成这一现象的原因有几个方面,在后来的生产中采取多种措施进行了改进。改进了配制镀液的用水用加热到90并经过沉淀以后的水取代自来水。由于所用的自来沉淀。如果这种颗粒在镀液中产生,伴随它的生成,颗粒表面具有很大的表面活性和能量,能起到高效催化作用,使Ni和(H2PO2)在它的表面发生化学反应,生成NiP合金小颗粒,产生沉积,小颗粒在镀液中漂浮生长,再沉积到镀件的上表面。

3镀槽内衬材料要及时更换

原来的镀槽是橡胶内衬,在使用一段时间后会自然老化。考虑橡胶成本较高,在试验室用镀液对847涂料涂装件进行水煮试验,经历36h的连续煮沸,847涂层无溶解变化。据此改用847涂料涂在镀槽内侧,代替橡胶内衬。但是用847涂料做内衬,需要进行高温烘烤固化,工艺复杂麻烦。于是再经过试验,改用901涂.

六、化学镀镍的具体应用

化学镀镍工艺可在钢、铜、铝等基材上沉镀，并以良好的工艺性和优秀的镀层性能，在电子和计算机、航空航天、化学化工、石油天然气、机械、汽车摩托车、精密仪器、食品机械、医药、纺织、市政路政等行业广泛应用。

1、电子、计算机行业

铝镁合金硬盘、线路板、薄膜电阻器、金属元件等，利用化学镀镍合金可提高其耐磨、耐蚀性能和特殊的物理化学性能。

2、机械制造工业

凡需要耐磨，耐蚀的零部件一般都可以用化学镀镍合金层来提高其寿命，如液压轴、曲轴、传动链带、齿轮、工卡量具等。

3、模具行业

镍合金镀层因其耐磨、耐蚀、结合力强、固体自润滑性能以及工艺上的均匀，可控厚度等的优势，能够起到强化模具的理想效果，大大提高模具的抗磨损、抗擦伤、抗咬伤的能力，脱模容易，既延长了模具寿命，又提高了模加工件的表面质量，用ENP工艺处理模具时表面厚度均匀无变形，模具表面尺寸超差时，可以很精确地修复。

4、石油、化工行业

化学镀镍合金对含硫化氢的石油和天然气以及酸、碱、盐等化学腐蚀介质都具有优良的抗蚀性，所以采油设备、输油气管道中应用广泛。普炭钢、低合金钢上镀一层50-70μm的合金，其寿命可提高3-6倍。化学工业的容器、阀门、管道、泵等可用这种工艺处理，以代替不锈钢和纯镍。又因其兼有优良的抗蚀、耐磨、精确零件的特点，构成了ENP工艺独特的优势。

5、汽车摩托车行业

主要是利用化学镀镍合金层的耐蚀、耐磨性能。如形状复杂的散热器、齿轮、喷油嘴、制动瓦片、减振器等等。

6、其它行业

化学镀镍综合性能优异，适用行业很广，但药水稳定性一般、用料成本偏高。生产时要做好镀液循环流动，控制好离子浓度，解决阴阳面、槽内衬腐蚀等问题，才能稳定做出质量合格的镍磷镀层。

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