外文资料译文化学镀沉积镍磷合金：耐腐蚀机理Bernhard Elsener/Maura Crobu/Mariano Andrea Scorciapino/Antonella Rossi摘要在各种各样的化学基体上可以进行化学镀镍磷合金。
他们表现出的耐腐蚀性优于纯镍，但由纯镍形成的氧化镍（钝化膜）除外，已经提出来许多理论来解释这一优越的腐蚀性，但还尚未达成共识。
在这一领域的研究中使用了电化学中的XPS表面电化学分析方法，以更深入的了解化学镀镍磷合金的耐腐蚀性，磷的含量在18%到22%。
在酸性和近中性溶液中其极化曲线与电流密度有一定的关系。
在恒电位极化过程，根据曲线衰减指数大约为-0.5可以推论扩散过程限制了镍的解离。
在XPS / XAES后通过测量恒电位极化显示磷在反应过程中存在三种不同的状态。
根据钴参与化学反应的不同，磷主要存在于反应合金、磷酸盐和磷的中间化合产物中。
通过XPS分析表明，磷元素富集在了合金之间的界面和最外层表面与腐蚀溶液接触面，由此提出以下结论：镍元素在溶液中的扩散机制限制了磷元素在介质表面的富集解释了Ni-P合金的高耐蚀性。
一个尚未证实的补充说明是耐高腐蚀性Ni-P合金可能是以镍元素的电离态存在的。
关键词：电位极化扩散，磷，富集， XPS图，衍射参数§1 简介对纳米晶体材料的关注增加使人们对于镍磷合金研究加深，尤其是在具有挑战性的技术应用方面[1,2]。
这些过去主要用作防腐涂料的合金构成了最早的工业应用是在x射线的非晶和纳米晶体材料上，这项技术可以追溯到1946年[3-5]。
现在产生了对三元系镍磷合金的研究[6,7]和共沉积金刚石[8]或聚四氟乙烯颗粒[9]，以获得为生产量身定制的功能化表面。
镍磷合金中P元素大约是20％（接近共晶组合）时表现出了比镍更好的耐腐蚀性，同时得到的纯镍在阳极溶液附近镍酸的溶解更加容易[10-22]。
这一现象在化学镀[13-16]或电沉积[17-21]镍磷合金的金属熔体[10-12]时常见到。
化学镀镍磷合金技术高性能的镍磷合金化学镀工艺是近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广泛地应用在石油化工、石油炼制、电子能源、汽车、化工等行业。
石油炼制和石油化工是其最大的市场，并且随着人们对这一化镀特性的认识，它的应用也越来越广泛，主要用在石油炼制、石油化工的冷换设备上，并且成功地为许多厂家进行了施镀。
经用户实际应用，能提高设备的耐磨、耐蚀性能，延长其寿命3倍以上，性能优于目前使用的有机涂料，而且适用于碳钢、铸铁、有色金属等不同基材。
1、化学镀镍磷合金的原理其主要反应为应用次亚磷酸钠还原镍离子为金属镍，即在水溶液中镍离子和次亚磷酸阴离子碰撞时，由于镍触媒作用析出原子态氢，而原子态氢又被催化金属吸附并使之活化，把水溶液中的镍离子还原为金属镍形成镀层，另外次亚磷酸阴离子由于在催化表面析出原子态氢的作用，被还原成活性磷，与镍结合形成Ni-P合金镀层。
2、镀层的特性及技术指标（1）镀层均匀性好非晶态Ni-P合金镀层是通过化学沉积的方法获得，凡是镀液能浸到的部位，任何形态复杂的零件，都得到均匀的镀层。
不需外加电流，是非晶态均一单相组织，不存在晶界位错，也无化学成份偏析，且避免了电镀形成的边角效应等缺陷。
另外，还具有较高的光洁度。
（2）镀层附着力好镀层在钢体上产生压应力（4MPa)而镀层与钢的热膨胀系数相当，所以具有优良的附着力，一般为300-400MPa。
（3）镀层硬度高，抗磨性能优良镀层具有高硬度，低韧性和较低热导率、电导率，它的抗拉强度超过700MPa，与很多合金钢相似，镀层硬度和延伸率都超过了电镀铬，弯曲无裂纹，但不适合反复弯折和拉抻等剧烈变形的部件，经热处理硬度可达HV1100，但在320℃时开始发生晶型转变，耐磨性能增强，耐蚀性能减弱。
（4）优良的抗腐蚀性能由于镀层属非晶态不存在晶界、位错等晶体缺陷，是单一均匀组织，不易形成电偶腐蚀，决定其有较高的耐蚀性，镍—磷镀层均匀性好，拉应力小，致密性好，为防腐蚀提供了理想的阻挡层。
化学镀镍的一般操作规范简介成形的化学镀镍工艺是在1946年被发现及发展的，1955年美国通用运输公司（GA TC）建成了第一条化学镀镍生产线和第一个商品化学镀镍溶液。
20世纪80年代，化学镀镍工艺有了巨大的发展，研究和应用达到一个新的水平。
按照合金成分分类，化学镀镍可以分为镍-磷合金和镍-硼合金两大类。
从应用领域来讲，镍-磷合金使用更为普遍。
化学镀镍-磷合金按照溶液的pH可以分为碱性和酸性化学镀镍，碱性化学镀镍主要用于预镀的打底层，以提高电镀层与基体的结合力，在铝轮毂的电镀中有较成功的应用。
酸性化学镀镍工艺是目前化学镀镍中应用最为广泛的工艺，按镀层中的磷含量又可分为低磷（2%~5%）、中磷（6%~9%）和高磷（10%以上）。
化学镀镍工艺因为镀层均匀，亮度好，耐蚀性及耐磨性优良而被广泛应用于多个领域。
1. 化学镀镍的周期定义化学镀镍溶液在使用中的管理与维护非常重要，它与电镀液的管理与维护不同，化学镀镍液中的镍离子等多种成分时刻在不断变化，均需要外加补充，否则溶液不能正常进行。
化学镀镍溶液的好坏一般通过能够获得质量稳定镀层的周期（循环系数MTO）来评判。
目前市场销售的化学镀镍溶液多数分为A、B、C三种组份，周期数可以做到6~8，对镀层质量要求不严格的可以做到12个周期甚至以上。
1个周期的定义是，当溶液中主盐的添加量达到了开缸剂量时为一个周期，以1L溶液为例，开缸量一般为60毫升/升，在使用过程中，当A剂的补充量达到了60毫升时，该化学镀镍溶液就已使用一个周期。
2. 化学镀镍溶液的过程控制2.1应准确计算槽体容积和零件的表面积看似再简单不过的问题，但很多时候都难以做到。
化学镀镍溶液的消耗及补充与装载量有直接的关系，因此，溶液的装载量应得到重视。
装载量就是所要施镀零件的表面积与溶液体积之比值。
一般控制在1~1.5 dm2/L为最佳，过大（>2.5 dm2/L）或过小（<0.5 dm2/L）对溶液的稳定性都不好。
