化学复合镀的工艺特点

化学复合镀是在金属的自催化过程中，惰性粒子与金属共同沉积在基体表面，形成复合材料镀层的表面处理工艺技术。与电沉积复合镀相比，化学复合镀问世较晚，1966年第一次制备了Ni—P／A1，0，化学复合镀层。最先获得实际应用的化学复合镀是Ni—P／SiC，主要用于提高发动机铝汽缸内壁的耐磨性。自20世纪70年代以来，尽管化学复合镀技术在欧洲、美国和日本获得发展和应用，但至今仍有许多问题没有解决，其中镀液的稳定性和使用寿命是化学复合镀的最大问题。目前常用的化学复合镀可分为两类，第一类为软质点的自润滑镀层，另一类为硬质点的耐磨镀层。
一、软微粒的自润滑化学复合镀层
在Ni—P化学镀镍溶液中添加PTFE，氟化石墨，CaF2和MoS等，可得到具有低摩擦系数、抗粘着磨损的自润滑复合镀层。
自润滑化学复合镀层中研究报道最多和工业化应用最成功的是化学镀Ni—P／PTFE。PTFE是聚四氟乙烯(Polytetraflouroethylene)的英文缩写，又称Taflon。P'ITE俗称塑料王，几乎不溶于任何酸、碱和有机溶剂，它的软化点为325℃，安全使用温度<290。C，其摩擦系数是所有聚合物中最低的。
化学镀Ni—P／PTFE主要应用于
(1)干摩擦、需要减磨的环境，如计算机内部，儿童玩具。
(2)改善耐磨性。
(3)改善塑料、橡胶的脱模性。
(4)可防止水、油和腊等结垢。
Ni—P／PTFE层施镀工艺中最困难的是PTFE粒子的前处理和分散，由于PTFE具有自身团聚行为，因此通常采用较多的是商品的PTFE乳液。由于FIFE粒子的不仅粒度小，而且密度小，因此均匀分散在镀液中很困难，必须采用阳离子或非离子表面活性剂。在Ni—P／PTFE复合镀层中当PTFE粒子含量为25％～30％(体积)时，镀层的减磨性最好，此时镀层的硬度HV300。
二、硬微粒的耐磨化学复合镀层
(一)化学镀Ni—P／SiC
化学镀Ni—P／SiC在任何类型的溶液中均可施镀，但要选择合适的粒子大小，一般lμm～10μm大小的粒子容易嵌合。与电镀相比，化学镀镍对SiC粒子具有更强的嵌合能力。
化学镀镍层中复合进SiC后，硬度明显提高，且随着粒子的含量的增加而上升。
当镀层中SiC含量低时，耐磨性随离子的含量的增加而上升，但当粒子的含量超过一定值时，随粒子的含量的增加耐磨性反而下降。这是由于随着粒子含量的增加，化学镀层对粒子的嵌合能力下降，在磨损过程中，造成粒子的大量脱落。
(二)化学镀Ni—P／Al203
化学镀Ni—P／Al：0，同化学镀Ni—P／SiC工艺相差不多，只要用普通的化学镀镍溶液，就能制备Ni—P／Al：0，复合镀层。
Ni—P／纳米Al：0，化学复合镀工艺见表7—4—25。由于引入的是纳米粒子，因此获得了更加优异的性能。
硬微粒化学复合镀的难点在于溶液的稳定性，一旦溶液中的微粒被活化而沉积上Ni—P镀层，微粒表面的化学镀反应非常剧烈，化学镀溶液迅速分解，受命终止。