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（项目报告）钢和铜的化学镀镍材料技术系09化工1班摘要：本文总结了化学镀镍的基本原理、化学镀镍工艺。
测试了化学镀镍液的稳定性和起镀温度；在钢和铜样品表面进行了化学镀镍试验，检测了化学镀镍层的外观、孔隙率、耐蚀性、厚度、结合力、脆性、硬度等性能；采用化学沉淀法处理了化学镀镍废液。
实验过程和结果显示本实验使用的化学镀镍液稳定性极好，沸腾状态30分钟也不会发生分解。
镀液的起镀温度为70度。
镀层表面光亮度高。
深镀能力强、均镀能力好、镀层致密、孔隙率低，使用化学沉淀法处理后，过滤出的水无色。
1、理论概述(1)化学镀镍的原理化学镀镍是用还原剂把溶液中的镍离子还原沉积在具有催化活性的表面上。
化学镀镍可以选用多种还原剂，目前工业上应用最普遍的是以次磷酸钠为还原剂的化学镀镍工艺，其反应机理，普遍被接受的是“原子氢理论”和“氢化物理论”。
1)原子氢理论原子氢理论认为，溶液中的Ni2+靠还原剂次磷酸钠(NaH2P02)放出的原子态活性氢还原为金属镍，而不是H2PO2-与Ni2+直接作用。
首先是在加热条件下，次磷酸钠在催化表面上水解释放出原子氢，或由H 2PO2-催化脱氢产生原子氢，即然后，吸附在活性金属表面上的H原子还原Ni2+为金属Ni沉积于镀件表面．同时次磷酸根被原子氢还原出磷，或发生自身氧化还原反应沉积出磷，H2的析出既可以是由H2POf水解产生，也可以是由原子态的氢结合而成。
2)氢化物理论氢化物理论认为，次磷酸钠分解不是放出原子态氢，而是放出还原能力更强的氢化物离子(氢的负离子H一)，镍离子被氢的负离子所还原。
在酸性镀液中，H2PO2-在催化表面上与水反应，在碱性镀液中，则为镍离子被氢负离子所还原，即氢负离子H一同时可与H20或H+反应放出氢气：同时有磷还原析出。
(2)化学镀镍的特点①以次磷酸钠为还原剂时，由于有磷析出，发生磷与镍的共沉积，所以化学镀镍层是磷呈弥散态的镍磷合金镀层，镀层中磷的质量分数为1％～l5％，控制磷含量得到的镍磷镀层致密、无孔，耐蚀性远优于电镀镍。
Ni-W 合金电镀研究（文献综述）化生系2007级应用化学班 谷惠文摘要：本文综述了Ni —W 合金的电沉积过程及反应机理、电镀溶液组成的测定、镀层的性能及应用，最后在网上查阅相关资料，指出了Ni —W 合金电镀今后的发展趋势和发展方向。
关键词：Ni —W 合金 电镀 反应机理 镀层性能 综述Ni-W 非晶态镀层具有很高的机械性能，耐蚀性能和耐磨性，已被广泛地应用在铸造模具，注塑用螺杆，喷嘴及导线制辊等方面。
Ni-W 镀层不仅在性能上可与硬铬镀层相媲美，而且对环境污染小可作为一种代铬镀层使用。
本人阅读了有关Ni-W 合金电镀的论文10余篇及网上的电镀资料，对其综述如下。
1. 镍钨电沉积的过程及其反应机理]21[-Ni-W 镀 液 多 以O H NiSO 247⋅和O H NaWO 242⋅作为主盐，使用钌钛电极或不锈钢电极作不溶性阳极。
由于钨的电极电位较负，不能单独从其盐的水溶液中沉积出来，而且镍和钨的标准电极电位相差较大(V Ni Ni V W WO 257.0/05.1/224-=-=+-，)不能实现共沉积。
但是由于过渡元素存在价电子空轨道，镍、钨金属离子可以和络合剂形成络合物，使得沉积电位都趋于更负，将原来电位相差较大的沉积电位相互接近，通过诱导共沉积原理使W 以 Ni —W 合金的形式沉积出来。
Ni —W 镀液按采用不同络合剂的种类可分为柠檬酸(盐)体系，酒石酸(盐)体系，焦磷酸盐体系，氨基磺酸盐体系和无络合剂的酸性体系，使用氨水作为辅助络合剂。
下面以现在应用最为广泛的柠檬酸体系为例来说明Ni —w 的反应机理 。
柠檬酸是一种四元酸 ，为天然无毒络合剂，在溶液中主要以三价负离子-3Cit 的形式存在，其络合能力很强，与+2Ni 形成 1：1的络合物-)]([Cit Ni ，在柠檬酸存在时，W(Ⅵ)的存在形式为+22WO ，与柠檬酸形成 1：1的络合物-)]([2Cit WO 。
在溶液中加入浓氨水作为辅助络合剂，可形成新的络合物-)])(([3Cit NH Ni 和-)])(([32Cit NH WO 。
激光熔覆60%WC-Ni涂层参数及性能研究张理;毕贵军;曹立超;常云龙【期刊名称】《自动化与信息工程》【年(卷),期】2022(43)2【摘要】镍基碳化钨(WC-Ni)复合材料是常用的激光熔覆材料之一,可有效改善材料表面的耐磨性。
但由于碳化钨(WC)属于硬脆材料,受热易分解、溶解、氧化等,导致熔覆层中WC体积分数受限,且涂层容易存在裂纹。
因此,当前针对该种材料的激光熔覆研究主要集中于较低的WC含量(质量分数<50%)。
为进一步探究高含量WC(质量分数>50%)镍基合金的激光熔覆层性能,首先,以60%WC-Ni粉末为激光熔覆材料,以CCS-B钢板为基材,分别研究激光功率、送粉速度、激光扫描速度对熔覆层宽度、高度及稀释率的影响规律;然后,确定合适的熔覆参数组合,并在基材表面加工制备熔覆层;最后,分别对基材和熔覆层进行硬度和摩擦磨损实验测试,结果显示:与基材相比,熔覆层平均硬度达到81.44 HRC,提高了5.45倍;同样时间内摩擦磨损量降低93.6%,摩擦系数降低12.37%,熔覆层的硬度和耐磨性均获得显著提升。
【总页数】8页(P1-7)【作者】张理;毕贵军;曹立超;常云龙【作者单位】广东中科德弗激光科技有限公司;广东省科学院智能制造研究所;沈阳工业大学材料科学与工程学院【正文语种】中文【中图分类】TG174.44【相关文献】1.激光熔覆WC-Ni/TiC涂层的组织和摩擦磨损性能研究2.纯铜表面脉冲激光熔覆Ni60涂层的结构与性能研究3.磁场辅助激光熔覆5CrNiMo/Ni60涂层组织微结构及性能研究4.激光熔覆Ni60和Ni60/SiC涂层磨损性能的研究5.U71Mn钢表面激光熔覆Ni60-25%WC涂层工艺参数优化的研究因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
化学镀Ni一W一P合金镀层的性能通常，Ni一W一P非晶态合金层具有均匀的结构，不存在偏析、夹杂物和第二相、原子间呈现短程有序结构，没有晶界、位错和层错以及与晶态有关的其它缺陷，具有较好的化学和电化学均匀性，缺少造成腐蚀的成核中心，因此，其耐蚀性高。
Ni一W一P非晶态合金层在空气及腐蚀介质中极易形成钝化膜。
这种镀层不论在酸性还是在碱性介质中都有钝化现象，使镀层迅速形成均匀而细密的钝化膜，这是该镀层具有高耐蚀性的因素之一。
当钝化膜遭到局部破坏时，有快速修复的能力。
镀层形成钝化膜之前，有活化溶解过程，这种快速活化溶解对钝化元素的溶解过程起到了堡垒作用，造成了表面钝化元素的富集，形成了良好的保护性能的钝化膜，提高了镀层的耐蚀性。
在非晶态镀层表面形成钝化膜与晶态表面形成的钝化膜没有严格的本质不同，差别在于非晶态镀层表面形成的钝化膜是均匀的，这种均匀的钝化膜使得非晶镀层比晶态镀层有更高的耐蚀性。
(1)在HNO3介质中的耐蚀性Ni一W一P三元合金镀层的组织结构特征导致了镀层的致密性，降低镀层的孔隙率，提高了耐蚀性，表2一4是对不同厚度的二元Ni一P和三元Ni一W一P镀层分别进行孔隙率测定和浓HNO3快速腐蚀试验，从表中可以看出，三元Ni一W一P镀层比二元Ni一P镀层更致密，且有更好的耐蚀性。
表2-4 Ni-P及Ni-W-P镀层的孔隙率和耐蚀性在化学镀Ni一W一P合金中，钨含量对镀层的孔隙率影响较大，随钨含量的增加，孔隙率减少。
化学镀Ni一P二元合金层的孔隙率明显高于任何一种Ni一W一P三元合金层，即Ni一W一P合金层的致密性优于Ni一P合金层，这是Ni一W一P合金镀层耐蚀性高的原因。
(2)在HC1介质中的耐蚀性表2一5给出了不同W含量的Ni一W一P合金镀层在5%(重量)及10%（重量）HCl介质中的腐蚀失重结果，并与Ni一P合金镀层及1Cr18Ni9做了对比。
测定结果表明，Ni一W一P合金镀层在HCl介质中有腐蚀发生，且随着镀层中W含量的降低，腐蚀速度增大，但与1Cr18Ni9相比，其耐蚀性要好得多。
镍钨合金电镀工艺
镍钨合金电镀工艺是一种常用的表面处理技术，它可以在金属表面形成一层厚度均匀、硬度高、耐磨损、抗腐蚀性能优良的金属合金涂层。
本文将介绍镍钨合金电镀工艺的基本原理、工艺流程、工艺参数、设备选型、质量检测等方面的内容。
其中，基本原理包括电化学反应机理、金属离子还原机制等；工艺流程包括表面处理、电解液配制、电镀过程和后处理等环节；工艺参数包括电压、电流密度、温度、搅拌等参数的控制；设备选型包括电镀槽、电源、输送系统等设备的选择和设计；质量检测包括涂层厚度、硬度、耐磨性、抗腐蚀性等性能的检测方法和标准。
通过深入了解镍钨合金电镀工艺，可以提高金属制品的表面质量和使用寿命，也可以为相关行业提供技术支持和服务。
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化学镀Ni 一W 一P 合金镀层的性能镀层的硬度为了提高零部件的表面硬度及耐磨性，常常采用化学镀Ni- P 合金技术。
含P 量在12%的化学镀Ni-P 合金镀层的硬度在HV500左右。
若将一定含量的W 引入镀层，可以使镀层的硬度大幅度地提高。
由于科学技术的高速发展，原有的化学镀二元合金已不能满足石油、电子、机械及计算机等工业部门的要求。
国外不少研究者都在致力于化学镀镍基三元合金的研究，国内同行也在关注这一课题。
金属W 具有极高的硬度，在一 表2-2镀层成分对镀层硬度的影响 些无机酸如盐酸、氢氟酸、硫酸、铬酸及许多混合酸中都很稳定。
若将w 引入Ni 一P 合金镀层，制备出Ni 一W 一P 三元合金镀层，使其在性能上超过化学镀Ni 一P 合金，以适应我国化学镀技术应用的需要。
表2-2给出了不同W 含量的化学镀Ni-W-P 合金镀层的硬度值。
由表中的数据可以看出，随着镀层中W 含量的增加，镀层的硬度增加。
实验中发现，经过热处理后，镀层的硬度还可以进一步提高。
图2-27为不同W 含量及Ｐ含量的化学镀Ni-W-P 合金镀层硬度随热处理温度的变化关系曲线。
镀 层 硬度/HV Ni-2.62%W-12.57%P856 Ni-2.93%W-12.37%P872 Ni 一3.57%w-13.01%P923 Ni-4.01%W-12.46%P930 Ni-5.47%W-12.93%P960结果表明，在300℃以下，镀层的硬度随热处理温度的升高而缓慢地增加；在300~400℃的范围内，镀层硬度随热处理温度的升高而急剧升高，于400℃时达最高值，例如W含量为4.8%和P含量为11.56%的镀层经400℃热处理后，其硬度值达HV1458，完全可以代替硬铬镀层。
当热处理温度由400℃继续升高时，镀层硬度呈下降趋势。
Ni-W 合金电镀研究（文献综述）化生系2007级应用化学班 谷惠文摘要：本文综述了Ni —W 合金的电沉积过程及反应机理、电镀溶液组成的测定、镀层的性能及应用，最后在网上查阅相关资料，指出了Ni —W 合金电镀今后的发展趋势和发展方向。
关键词：Ni —W 合金 电镀 反应机理 镀层性能 综述Ni-W 非晶态镀层具有很高的机械性能，耐蚀性能和耐磨性，已被广泛地应用在铸造模具，注塑用螺杆，喷嘴及导线制辊等方面。
Ni-W 镀层不仅在性能上可与硬铬镀层相媲美，而且对环境污染小可作为一种代铬镀层使用。
本人阅读了有关Ni-W 合金电镀的论文10余篇及网上的电镀资料，对其综述如下。
1. 镍钨电沉积的过程及其反应机理]21[-Ni-W 镀 液 多 以O H NiSO 247⋅和O H NaWO 242⋅作为主盐，使用钌钛电极或不锈钢电极作不溶性阳极。
由于钨的电极电位较负，不能单独从其盐的水溶液中沉积出来，而且镍和钨的标准电极电位相差较大(V Ni Ni V W W O 257.0/05.1/224-=-=+-，)不能实现共沉积。
但是由于过渡元素存在价电子空轨道，镍、钨金属离子可以和络合剂形成络合物，使得沉积电位都趋于更负，将原来电位相差较大的沉积电位相互接近，通过诱导共沉积原理使W 以 Ni —W 合金的形式沉积出来。
Ni —W 镀液按采用不同络合剂的种类可分为柠檬酸(盐)体系，酒石酸(盐)体系，焦磷酸盐体系，氨基磺酸盐体系和无络合剂的酸性体系，使用氨水作为辅助络合剂。
下面以现在应用最为广泛的柠檬酸体系为例来说明Ni —w 的反应机理 。
柠檬酸是一种四元酸 ，为天然无毒络合剂，在溶液中主要以三价负离子-3Cit 的形式存在，其络合能力很强，与+2Ni 形成 1：1的络合物-)]([Cit Ni ，在柠檬酸存在时，W(Ⅵ)的存在形式为+22W O ，与柠檬酸形成 1：1的络合物-)]([2Cit W O 。
在溶液中加入浓氨水作为辅助络合剂，可形成新的络合物-)])(([3Cit NH Ni 和-)])(([32Cit NH W O 。
