镍磷镀工艺防腐原理和应用

换热器镍磷化学镀防腐

 

化学镀镍磷合金工艺技术是一种新型金属表面保护和强化技术,其原理是在无外加电流的条件下,利用还原剂的作用,通过化学沉积的方法,使镀液中的金属Ni+ 向呈催化活性的基体表面析出沉积,并获得一层非晶态均一单相组织的Ni-P合金镀层,有效的隔断钢部件与腐蚀性介质的接触,从而达到防腐的目的。该镀层不存在晶界位错等晶体缺陷,也不易形成电偶腐蚀,所以化学镍磷镀防腐镀层在酸碱盐及有机介质中具有极高的防腐蚀性能而且耐温可以达到500℃。

化学镀镍能够在零部件表面沉镀出十分均匀、光亮、坚硬的镍磷硼合金镀层,镀层有高匀性、高结合强度、高耐磨性、高耐腐蚀性和无漏镀缺陷及仿真性极好六大优点,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,用来代替不锈钢可以降低工件成本。在工艺方面,化学镀镍施工是将工件浸泡在镀液中缓慢反应,由于是全浸透,反应镀层均匀,不受零件形状和尺寸的限制,复杂形状的零件各部位镀层厚度均匀一致,施镀过程中厚度精度为±2μm,能够满足各种复杂精密部件的尺寸要求,而且镍合金镀层质密光滑,镀后无需任何加工,还可以反复修镀。

化学镍磷镀防腐的优点:

1、镀层的致密性,对复杂形状的零件,凡是溶液能渗透的地方都能很好的施镀,就能获得各个部位完全均匀一致的镀层;

2、镀层十分光滑,污垢不容易沉积,并且厚度能够得到精确控制,镀后无需任何加工处理;

3、镀层性质与金属类似,不影响换热器的换热系数。

4、该工艺从原料到操作对环境无毒无污染,属于环保型表面处理工艺。

化学镍磷镀防腐基本原理

化学镍磷镀ENP的基本原理是以次亚磷酸盐为还原剂,将镍盐还原成镍,同时使金属层中含有一定的磷,沉淀的镍膜具有催化性,可使反应继续进行下去。关于ENP的具体反应机理,目前尚无统一认识,现为大多数人所接受的原子氢态理论是:

1、镀液在加热时,通过次亚磷酸根在水溶液中脱氢,而形成亚磷酸根,同时放出生态原子氢,即:

H2PO2-+H2O→H2PO32-+H++2[H]

2、初生态的原子氢吸附催化金属表面而使之活化,使镀液中的镍离子还原,在催化金属表面上沉积金属镍:

Ni2++2[H]→Nio+2H+

3、随着次亚磷酸根的分解,还原成磷:

H2PO2-+[H]→H2O+OH-+Po

镍原子和磷原子共同沉积而形成Ni-P合金,因此,ENP的基本原理也就是通过镀液中离子还原,同时伴随着次亚磷酸盐的分解而产生磷原子进入镀层,形成过饱和的Ni-P固溶体。

镍磷化学镀应用领域

化学镍磷镀ENP工艺可在钢、铜、铝等基材上沉镀,并以良好的工艺性和镀层性能,在电子和计算机、航空航天、化学化工、石油天然气、机械、汽车摩托车、精密仪器、食品机械、医药、纺织、市政路政等行业广泛应用。

1、电子、计算机行业
铝镁合金硬盘、线路板、薄膜电阻器、金属元件等,利用化学镀镍合金可提高其耐磨、耐蚀性能和特殊的物理化学性能。

2、机械制造工业
凡需要耐磨、耐蚀的零部件一般都可以用化学镀镍合金层来提高其寿命,如液压轴、曲轴、传动链带、齿轮、工卡量具等。

3、模具行业
镍合金镀层因其耐磨、耐蚀、结合力强、固体自润滑性能以及工艺上的均匀,可控厚度等的优势,能够起到强化模具的理想效果,大大提高模具的抗磨损、抗擦伤、抗咬伤的能力,脱模容易,既延长了模具寿命,又提高了模加工件的表面质量,用ENP工艺处理模具时表面厚度均匀无变形,模具表面尺寸超差时,可以很精确地修复。

4、石油、化工行业
化学镀镍合金对含硫化氢的石油和天然气以及酸、碱、盐等化学腐蚀介质都具有优良的抗蚀性,所以采油设备、输油气管道中应用广泛。普炭钢、低合金钢上镀一层50-70μm的合金,其寿命可提高3-6倍。化学工业的容器、阀门、管道、泵等可用这种工艺处理,以代替不锈钢和纯镍。又因其兼有优良的抗蚀、耐磨、精确零件的特点,构成了ENP工艺独特的优势。

5、汽车摩托车行业
主要是利用化学镀镍合金层的耐蚀、耐磨性能。如形状复杂的散热器、齿轮、喷油嘴、制动瓦片、减振器等等。

6、其它行业
ENP工艺还适合处理航空、汽车业中一些要求耐磨耐蚀,并且又对称平衡的零件,铝、镁、铍材料制成的航空零部件和电子元器件等。

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