化學鍍又稱為無電解鍍(Electroless plating),也可以稱為自催化電鍍(Autocatalytic plating)[1]。具體過程是指:在一定條件下,水溶液中的金屬離子被還原劑還原,并且沉淀到固態(tài)基體表面上的過程。ASTM B374(ASTM,美國材料與試驗協(xié)會)中定義為Autocatalytic plating is “deposition of a metallic coating by a controlled chemical reduction that is catalyzed by the metal or alloy being deposited”。這一過程與置換鍍不同,其鍍層是可以不斷增厚的[2],且施鍍金屬本身也具有催化能力。
化學鍍鎳經(jīng)過多年的不斷探索與研究,近幾年已發(fā)展極成熟了,化學鍍鎳水幾乎適用于所有金屬表面鍍鎳。如:鋼鐵鍍鎳,不銹鋼鍍鎳,鋁鍍鎳,銅鍍鎳等等,它同樣適用于非金屬表面鍍鎳。比如:陶瓷鍍鎳,玻璃鍍鎳,金剛石鍍鎳,碳片鍍鎳,塑料鍍鎳,樹脂鍍鎳等等。使用范圍是非常廣泛的。
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)。
化學鍍鎳技術在軍事上得到廣泛的應用,突出的例子如航空母艦上飛機彈射機罩和軌道的化學鍍鎳保護。彈射機的工作環(huán)境非常惡劣,飛機發(fā)動時的高溫氣流沖刷軌道,彈射時的巨大的作用力,海洋氣候條件的腐蝕,使得彈射系統(tǒng)僅能使用6~12個月。現(xiàn)采用的表面處理工藝是:正確前處理后的彈射機罩,在電鍍鎳后,化學鍍鎳100um,然后再電鍍鎘12.5um,并經(jīng)鉻酸鈍化。這樣的復合涂覆保護層,具有很好的耐磨和抗微振磨損性能,彈射系統(tǒng)的使用壽命可延長至14~18年,即增加18倍。