1、化学镀镍(EPN)工艺技术ENP俗称化学镀镍或自催化镀镍或镍磷镀、化学镀镍,是一种利用化学方法在金属表面沉积一层非常均匀、光亮、坚硬的镍磷(硼)合金镀层的表面处理工艺技术。具有高均匀性、高结合强度、高耐磨、高耐腐蚀、绿色环保等质量特点。化学镀镍(ENP)工艺技术ENP()工艺是一种利用非电镀(化学)方法在零件表面沉积一层非常均匀、光亮、坚硬的镍磷硼合金镀层的先进表面处理工艺。具有高均匀性、高结合强度、高耐磨、高耐腐蚀、无泄漏缺陷、仿真性好等六大优点,其综合性能优于电镀铬,在很多环境介质中甚至比不锈钢更耐腐蚀,可用来代替不锈钢,减少工作量。
2、零件成本。在技术方面,化学镀镍是依靠化学方法形成镀层,不受零件形状、尺寸的限制,任何复杂形状的零件镀层厚度均匀,镀制过程中厚度精度为±2m,可满足各种复杂精密零件的尺寸要求。而且镍合金镀层致密光滑,镀后不需要任何加工,可重复镀制。该技术是目前发达国家大力推广的一种新型表面处理技术。1、ENP的基本原理ENP的基本原理是利用次磷酸盐作为还原剂,将镍盐还原为镍,同时使金属层中含有一定量的磷,析出的镍膜具有催化作用,使反应得以继续进行。ENP的具体反应机理尚无统一认识,目前大多数人接受的原子氢态理论是:1、镀液受热时,次磷酸盐在水溶液中脱氢生成亚磷酸盐,同时释放出
3、原子氢,即:H2PO2-+-+H+2H 2、初级原子氢吸附在催化金属表面使其活化,还原镀液中的镍离子,在催化金属表面沉积金属镍:Ni2+2HNio+2H+ 3、随着次磷酸盐的分解,被还原为磷:H2PO2-+HH2O+OH-+Po 镍原子和磷原子一起沉积下来,生成Ni-P合金。所以ENP的基本原理就是在还原镀液中的离子的同时,次磷酸盐分解产生的磷原子进入镀层中,形成过饱和的Ni-P固溶体。 2、ENP工艺特点 1、该工艺从原料到操作,对环境无毒、无污染,是一种环境友好的表面处理工艺。 2. 是一种热化学镀工艺,依靠化学反应在零件表面生成镀层。 3. 工艺独特,对于任何复杂形状的零件,只要浸没在
4、当进入镀液后,即可在各个部位获得完全均匀的镀层(完全弥补了电镀过程中漏镀的缺陷)。 4、镀层非常平整均匀,厚度可精确控制,镀后无需加工。 三、镀层的性能特点 1、镀层成分:镀层合金(镍磷合金),其中镍为86-97%,合金成分为3-14%。 2、结合力:镀层合金与基体为金属结合,连接牢固,具有超强的结合力。钢或铝合金300-,铜140-,是电镀的6-8倍,并能承受很大的剪应力而不剥落。 3、镀层硬度:镀态下为300-500HV,经热处理(350-4001h)后可达800-,接近电镀硬铬的硬度,但综合性能优于镀硬铬,是替代镀硬铬的理想镀层。4、耐腐蚀性:镀层针孔率低
5、非晶态组织,无晶界界面,腐蚀介质无法穿透涂层,化学稳定性高,耐腐蚀性能优良,特别是高磷涂层能抵抗各种介质的腐蚀,在许多行业中可代替不锈钢。5、耐磨性:非晶态合金组织能发挥固体自润滑作用,经适当的热处理(350-4001h)后,涂层组织的松弛现象得到强化,涂层的延展性和韧性大大提高,硬度也大大提高,加之表面致密、均匀、光滑,因而耐磨性能优良,其性能优于镀硬铬。此外,ENP涂层还具有耐高(低)温(-50~890)、无磁性、钎焊性能好、电阻率小、电(热)性能好、膨胀系数小、抗变色能力强等特殊的物理化学性能,使得该工艺在电子、石油化工、机械制造等各个工业部门得到广泛的应用。4.具体应用
6、ENP工艺可在钢铁、铜、铝等基体上沉积镀层,具有良好的加工性能和优异的镀层性能,广泛应用于电子计算机、航空航天、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、市政公路管理等行业。1、电子、计算机行业的铝镁合金硬盘、电路板、薄膜电阻、金属构件等,可以通过化学镀镍来提高其耐磨、耐腐蚀性能及特殊的物理化学性能。2、机械制造行业中,凡是要求耐磨、耐腐蚀的零件,一般都可以通过化学镀镍来提高其寿命,如液压轴、曲轴、传动链、齿轮、工卡、量具等。 3、模具行业中镍合金电镀具有耐磨、耐腐蚀、结合力强、自润滑性能牢固、工艺均匀、厚度可控等优点,可以达到模具强化的理想效果,大大提高模具的抗磨损、抗划伤等性能。
7、抗咬合能力强,脱模容易,既延长了模具的寿命,又提高了成型件的表面质量。用ENP工艺处理过的模具,表面厚度均匀,无变形,当模具表面尺寸超差时,可以非常精确地进行修复。4、石油、化工行业化学镀镍合金对含有硫化氢的石油、天然气,以及酸、碱、盐等化学腐蚀介质,有很好的耐腐蚀性能,因此在采油设备和油气管道上得到广泛的应用。在普通碳钢、低合金钢上镀一层50-70m合金,其寿命可提高3-6倍。化工行业中的容器、阀门、管道、泵等,均可用此工艺处理,以取代不锈钢和纯镍。由于它具有耐腐蚀、耐磨、零件精密等特点,构成了ENP工艺的独特优势。 5、汽车、摩托车工业主要利用化学镀镍合金层的耐蚀性和耐磨性。如形状复杂的散热器、齿轮、喷油器、刹车片、减震器等。6、其他工业ENP工艺还适合加工航空、汽车工业中一些要求耐磨、耐蚀、对称平衡的零件,以及铝、镁、铍材料制成的航空零件、电子元件等。