什么是化學(xué)鍍？

化學(xué)鎳與化學(xué)鎳復(fù)合涂層（如Ni-P-BN Ni-P-SiC、Ni-P-PTFE、Ni-P-Co-W）原理與工藝：

化學(xué)鎳（Ni-P）及復(fù)合涂層通過化學(xué)鍍技術(shù)實現(xiàn)，其核心是通過自催化還原反應(yīng)在基材表面沉積鎳磷合金并復(fù)合功能性材料（如BN、SiC、PTFE、Co-W）。以下是各類涂層的沉積原理、工藝特點及關(guān)鍵參數(shù)對比：

一、化學(xué)鎳（Ni-P）基礎(chǔ)原理與工藝

1. 1. 沉積原理

2. 氧化還原反應(yīng)：
   在酸性或堿性溶液中，次磷酸鈉（NaH?PO?）作為還原劑，將鎳離子（Ni2?）還原為金屬鎳（Ni），同時磷（P）被共沉積：
   主反應(yīng)：

   $${\text{Ni}}^{2+}+{\text{H}}_2{\text{PO}}_2^{?}+{\text{H}}_2\text{O}\to \text{Ni}+{\text{H}}_2{\text{PO}}_3^{?}+2{\text{H}}^{+}$$

   副反應(yīng)（磷共沉積）：

   $${\text{H}}_2{\text{PO}}_2^{?}+{\text{H}}^{+}\to \text{P}+{\text{H}}_2\text{O}+{\text{OH}}^{?}$$

3. 非晶態(tài)形成：磷含量（3-12%）破壞鎳晶格，形成非晶態(tài)結(jié)構(gòu)，賦予優(yōu)異的耐蝕性。

4. 2. 基礎(chǔ)工藝流程

5. 前處理：

1. 除油（堿性清洗）→ 酸洗（HCl/H?SO?）→ 活化（PdCl?催化）

6. 化學(xué)鍍鎳：

1. 鍍液組成：NiSO?（鎳源）、NaH?PO?（還原劑）、絡(luò)合劑（如檸檬酸鈉）、緩沖劑（如硼酸）

2. 條件：pH 4-6（酸性）或 8-10（堿性），溫度 85-95°C，沉積速率 10-20 μm/h

7. 后處理：

1. 熱處理（200-400°C，提升硬度）→ 鈍化（提高耐蝕性）

二、化學(xué)鎳復(fù)合涂層（Ni-P-X）原理與工藝

1. Ni-P-BN（氮化硼復(fù)合）

• 原理：

• BN納米顆粒，通過共沉積嵌入Ni-P基質(zhì)，利用BN的層狀結(jié)構(gòu)提供潤滑性。

• BN化學(xué)惰性，高溫下（≤900°C）仍保持穩(wěn)定性。

• 2. Ni-P-SiC（碳化硅復(fù)合）
  

• 原理：

• SiC硬質(zhì)顆粒（1-5 μm）彌散強(qiáng)化，提升耐磨性（硬度達(dá)1400 HV）。

• SiC與Ni-P電位差可能引發(fā)電偶腐蝕，需封孔處理。

• 
  

3. Ni-P-PTFE（特氟龍復(fù)合）


• 原理：

• PTFE顆粒（0.2-0.5 μm）共沉積形成低摩擦表面（摩擦系數(shù)0.05-0.15）。

• PTFE疏水性（接觸角＞110°）賦予防粘附性能。

• 
  

4. Ni-P-Co-W（鈷鎢復(fù)合）


• 原理：

• Co2?和WO?2?與Ni2?共還原，形成Ni-Co-W-P合金，Co/W提升高溫耐蝕性。

• 鈍化膜（含WO?）抑制Cl?腐蝕。

三、復(fù)合涂層工藝對比表

四、復(fù)合涂層性能優(yōu)勢與應(yīng)用

1. Ni-P-BN

• 優(yōu)勢：高溫自潤滑（≤900°C），摩擦系數(shù)0.1-0.2。

• 應(yīng)用：航空發(fā)動機(jī)軸承、玻璃模具。

2. Ni-P-SiC

• 優(yōu)勢：硬度1400 HV，耐磨性比硬鉻高3倍。

• 應(yīng)用：礦山破碎機(jī)轉(zhuǎn)子、擠壓螺桿。

3. Ni-P-PTFE

• 優(yōu)勢：摩擦系數(shù)0.05-0.15，F(xiàn)DA認(rèn)證。

• 應(yīng)用：食品模具、醫(yī)療導(dǎo)管。

4. Ni-P-Co-W

• 優(yōu)勢：耐鹽霧1000h，高溫硬度＞1000 HV。

• 應(yīng)用：海上風(fēng)電軸承、化工閥門。

總結(jié)

化學(xué)鎳復(fù)合涂層通過引入功能性顆粒（BN、SiC、PTFE）或合金元素（Co、W），在Ni-P基質(zhì)基礎(chǔ)上實現(xiàn)耐磨、潤滑、耐蝕、耐高溫等特性定制。其工藝核心在于：

1. 鍍液成分*控制（pH、溫度、濃度）；

2. 后處理優(yōu)化（熱處理/封孔）。

開發(fā)多元復(fù)合涂層（如Ni-P-BN-PTFE），兼顧高溫潤滑與防粘附。