化學鍍鎳的歷史與電鍍相比,比較短暫,在國外其真正應用到工業(yè)僅僅是70年代末80年代初的事。 1844年,A.Wurtz發(fā)現(xiàn)金屬鎳可以從金屬鎳鹽的水溶液中被次磷酸鹽還原而沉積出來?;瘜W鍍鎳技術的真正發(fā)現(xiàn)并使它應用至今是在1944年,美國國家標準局的A.Brenner和G.Riddell的發(fā)現(xiàn),弄清楚了形成涂層的催化特性,發(fā)現(xiàn)了沉積非粉末狀鎳的方法,使化學鍍鎳技術工業(yè)應用有了可能性。但那時的化學鍍鎳溶液極不穩(wěn)定,因此嚴格意義上講沒有實際價值?;瘜W鍍鎳工藝的應用比實驗室研究成果晚了近十年。第二次世界大戰(zhàn)以后,美國通用運輸公司對這種工藝發(fā)生了興趣,他們想在運輸燒堿筒的內表面鍍鎳,而普通的電鍍方法無法實現(xiàn),五年后他們研究了發(fā)展了化學鍍鎳磷合金的技術、公布了許多專利。1955年造成了他們的條試驗生產線,并制成了商業(yè)性有用的化學鍍鎳溶液,這種化學鍍鎳溶液的商業(yè)名稱為“Kanigen”。在國外,特別是美國、日本、德國化學鍍鎳已經成為十分成熟的高新技術,在各個工業(yè)部門得到了廣泛的應用。
化學鍍鎳廢液中,若不存在絡合劑或絡合劑的量較少時,可直接采用氫氧化鈉(濃度為6mol/L)調節(jié)pH值,
根據(jù)廢液中鎳離子的濃度,加入適量的NaOH,使鎳離子沉淀為Ni(OH)2除去。對于有絡和劑廢液的除鎳,首先利用CaO調節(jié)廢液的pH值在8左右,除去大部分的有機酸絡合劑,然后在廢液中加入CaO或NaOH,調至廢液的pH值為11~12,使廢液中的大部分鎳離子和其他重金屬離子發(fā)生沉淀反應,再加入適量的高分子絮凝劑,加速不溶物的沉降,在沉降過程中,加入適宜和適量的氧化劑(高錳酸鉀、雙氧水或氯氣等),以除去廢液中的次、亞磷酸鹽,有利于鎳離子的沉淀并降低廢水的化學耗氧量(COD)。
有機酸
為提高鍍層的質量、鍍液的穩(wěn)定性及金屬鎳的沉積速度,化學鍍鎳液中都添加各種絡合劑。若廢液中含有蘋果酸、酒石酸和檸檬酸等絡合劑時,可使用CaO調節(jié)廢液的pH值,使這些有機酸生成相應的鈣鹽沉淀除去,由于蘋果酸鈣的溶解度比較大,除了采用鈣鹽法以外,還要利用進一步提高pH值的方法,使廢液的沉淀量增加,促使蘋果酸根生成鈣鹽沉淀物除去;而酒石酸鈣的溶解度較小,在pH值為8左右時,將有95%的酒石酸根被除去;和酒石酸鈣一樣,檸檬酸鈣的溶解度也很小,在pH值8左右時,將有98%的檸檬酸根被除去。
化學鍍鎳的技術特性及作用:
1、耐腐蝕性強:該工藝處理后的金屬表面為非晶態(tài)鍍層,抗腐蝕性特別優(yōu)良,經硫酸、鹽酸、燒堿、鹽水同比試驗,其腐蝕速率低于1cr18Ni9Ti不銹鋼。
2、耐磨性好:由于催化處理后的表面為非晶態(tài),即處于基本平面狀態(tài),有自潤滑性。因此,摩擦系數(shù)小,非粘著性好,耐磨性能高,在潤滑情況下,可替代硬鉻使用。
3、光澤度高:催化后的鍍件表面光澤度為LZ或▽8-10可與不銹鋼制品媲美,呈白亮不銹鋼顏色。工件鍍膜后,表面光潔度不受影響,無需再加工和拋光。
4、表面硬度高:經本技術處理后,金屬表面硬度可提高一倍以上,在鋼鐵及銅表面可達Hv570。鍍層經熱處理后硬度達Hv1000,工模具鍍膜后一般壽命提高3倍以上。
5、結合強度大:本技術處理后的合金層與金屬基件結合強度增大,一般在350-400Mpa條件下不起皮、不脫落、無氣泡,與鋁的結合強度可達102-241Mpa。
6、仿型性好:在尖角或邊緣突出部分,沒有過份明顯的增厚,即有很好的仿型性,鍍后不需磨削加工,沉積層的厚度和成份均勻。
7、工藝技術高適應性強:在盲孔、深孔、管件、拐角、縫隙的內表面可得到均勻鍍層,所以無論您的產品結構有多么復雜,本技術處理起來均能得心應手,絕無漏鍍之處。8、低電阻,可焊性好。
9、耐高溫:該催化合金層熔點為850-890度。