钢铁的化学镀镍磷
摘要：本文简要介绍了钢铁化学镀镍磷的原理与工艺流程，根据实验结果和实验过程中出现的一些问题，阐述了化学镀镍磷的基本知识，论证了化学镀镍磷的重要作用，得出了这一工艺对钢铁性能改进的重要影响。
关键词：原子氢态理论 配方 参数测定 事项
引言：化学镀镍磷工艺是今年来迅速发展起来的一种新型表面保护和表面强化技术手段，具有广泛的应用前景。目前化学镀镍磷合金已经广泛应用在石油化工、石油炼制、电子能源、汽车、化工等行业。化学镀镍磷能够显著提高设备的耐磨，耐蚀性能，延长其寿命，在碳钢、铸铁、有色金属这些方面也具有重要的意义。
一、 实验原理
化学镀镍磷合金是一种在不加电流的情况下，利用还原剂在活化零件表面上自催化还原沉积得到镍磷镀层的方法。以次磷酸钠为还原剂的化学镀镍磷工艺，其反应机理，普遍被接受的是“原子氢理论”和“氢化物理论”。下面介绍“原子氢理论”，其过程可分为：
1、化学沉积镍磷合金镀液加热时不起反应，而是通过金属的催化作用，次亚磷酸根在水溶液中脱氢而形成亚磷酸根，同时放出初生态原子氢。
H2PO2 - + H2O HPO3-+2H+H+
2、初生态原子氢被吸附在催化金属表面上而使其活化，使镀液中的镍阳离子还原，在催化金属表面上沉积金属镍。
Ni2++2H Ni+2H+
3、在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，形成亚磷酸根和分子态氢。
H2PO2 -+H H2O+OH- +P
2H H2
4、镍原子和磷原子共沉积，并形成镍磷合金层。
3P+Ni NiP3
二、 工艺及配方
化学脱脂（碱性除油）→热水洗→冷水洗→酸洗→冷水洗→化学镀→冷水洗→滴上酒精溶液→干燥→检测
1、 碱性除油
碱性化学除油溶液配方及参数 组成及工艺 NaOH Na2CO3 Na3PO4·12H2O Na2SiO3 温度（℃） 时间（min） 配方（g/L） 60-80 20-60 15-30 2、 酸洗
将钢材浸入5％的稀硫酸溶液中0.5-1min。
3、 化学镀镍磷溶液
5-10 80-90 6 化学镀镍磷溶液的配方及参数 成分及工艺硫酸次磷条件 乳硼pH值 4.4-温度沉积速率镀层含磷量（％） 8-9 镍 酸钠 酸 酸 25 10 （℃） （μm·h-1） 90-92 15-22 配方（g/L） 25 20
5.8 镀液的配置过程如下：
（1） 用分析天平称取12.623g硫酸镍，9.986g次磷酸钠，12.548g乳酸，5.125g硼酸，分别用少量的蒸馏水溶解；
（2） 将已完全溶解硫酸镍溶液，在不断搅拌下倒入有硼酸与乳酸组成的溶液中；
（3） 将完全溶解的次磷酸钠溶液，在强烈搅拌下倒入前面已配好的溶液中；
（4） 用蒸馏水稀释至500mL；
（5） 用稀硫酸或氢氧化钠稀液调整pH值；
（6） 将配好的溶液放入水浴炉中加热至实验要求温度。
在化学镀液到温后将工件放入镀液中1小时，使工件表面获得理想的镀层。
取两个已镀工件分别放入350℃，250℃箱式电阻炉保温半小时进行镀后处理。
三、 注意事项
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