2024年6月14日发(作者：飞伶俐)
化学镀
科技名词定义
中文名称：化学镀
英文名称：
electroless plati ng
其他名称：自催化镀
定义：在经活化处理的基体表面上，镀液中金属离子液催化还原形成金属镀层的过程。
应用学科：机械工程（一级学科）；表面工程（二级学科）；电镀与化学镀（三级学科） 百科名片
化学镀是一种新型的金属表面处理技术，该技术以其工艺简便、节能、环保日益受到人们 的关注。化学镀
使用范围很广，镀金层均匀、装饰性好。在防护性能方面，能提高产品的耐 蚀性和使用寿命；在功能性方
面，能提高加工件的耐磨导电性、润滑性能等特殊功能，
成为全世界表面处理技术的一个发展。
目录
化学镀
/
无电沉积（
electroless plating
）
化学镀原理
对非金属的化学镀需要敏化活化处理
:化学镀
Ni-P
一、化学镀
Ni-P
主要技术指标
[
因而
1
二、化学镀
Ni-P
主要技术特点
1
三、化学镀
Ni-P
主要应用部件
化学镀镍溶液的组成及其作用
技术特性
适镀基材
化学镀镍磷合金层的性能
化学镀技术应用
化学镀在非金属材料表面的应用
1•
尼龙表面镀银、镀铜、镀镍
2.
塑料工件表面装饰镀
3
丙纶纤维上化学镀铜
4
化学浸镀铜
化学镀在中国
化学镀/无电沉积（electroless plating ）
化学镀技术是在金属的催化作用下， 通过可控制的氧化还原反应产生金属的沉积
、能在 过程。与电镀相比，化学镀技术具有镀层均匀、针孔小、不需直流电源设备
非导体上沉积和具有某些特殊性能等特点。另外，由于化学镀技术废液排放少，对环 境污染小以及成本较
低，在许多领域已逐步取代电镀，成为一种环保型的表面处理工 艺。目前，化学镀技术已在电子、阀门制
造、机械、石油化工、汽车、航空航天等工 业中得到广泛的应用。 本研究所经过十余年的化学镀技术研究
开发工作，已具
备化学镀镍
（
中磷、低磷、高磷
）
工艺，可根据客户提供的部件的使用工况，制定出具 体的化学镀工艺方
案，
开发出一种全新的化学镀
并承接 对外加工 服务。目前，结合汽车铝质活塞表面处理工艺，
Ni-P-B
工艺，成功通过本田公司
150
小时台架试验，
Hv>800
。
化学镀
镀层的表面硬度及耐磨性比一般的化学镀有大幅度提高，表面硬度
化学镀原理
化学浸镀（简称化学镀）技术的原理是：化学镀是一种不需要通电，依据氧化还 原反应原理，利用强
还原剂在含有金属离子的溶液中，将金属离子还原成金属而沉积 在各种材料表面形成致密镀层的方法。化学
镀常用溶液：化学镀银、镀镍、镀铜、镀 钴、镀镍磷液、镀镍磷硼液等。 目前以次亚磷酸盐为还原剂的化
学镀镍的自催
化沉积反应，已经提出的理论有
在这几种理论中，得到广泛承认的是
―原子氢态理论
II
、净化物理论
I
和电化学理论”等。
—原子氢态理论
I
对非金属的化学镀需要敏化活化处理
敏化就是使非金属表面形成一层具有还原作用的还原液体膜。
的处理液就是敏化剂。
这种具有还原作用
好的敏化效果要求具有还原作用的离子在一定条件下能较长时
间保持其还原能力，并且能控制其还原反应的速度，要点是敏化所要还原出来的不是 连续的镀层，而只是活
化点。目前最适合的还原剂只有氯化亚锡。目前，对于非金属 化学镀镍用得最多的是
吸附有
Sn
的非金属表面接触到
Pd
活化工艺。当
Pd
活化液时，
Pd
会被
Sn
还原而沉积到非金属表面形成活化中心，从而顺利进行化学镀。
化学镀Ni-P
一、化学镀Ni-P主要技术指标
镀层厚度
10-50 m
，硬度
Hv 550-1100
（相当于
HRC 55
〜
72
）,结合强度大于
15kg/m m& sup2;
，耐腐蚀性能大大优于不锈钢。
、化学镀Ni-P主要技术特点
1
•硬度高，耐磨性好：化学镀镀层经热处理后硬度达
一般寿命提高
3
倍以上。
Hv 1100
,工模具镀膜后
2
.耐腐蚀强：化学镀镀层在酸、碱、盐、氨和海水等
3
•表面光洁、光亮：工件
4
.可镀形状复杂：
5
•被镀
介质中都具有很好的耐蚀性，其耐蚀性好于不锈钢。
经化学镀镀膜后， 表面光洁度不受影响， 无需再加工和抛光。
工件形状不受限制，不变形，可化学镀较深的盲孔和形状复杂的内腔。
材料广泛：可在模具钢、不锈钢、铜、铝、塑料、尼龙、玻璃、橡胶、木材等材料上 化学镀。
三、化学镀 Ni-P主要应用部件
1
•各类模具：注塑模、橡胶模、玻璃模、电木模、压铸模等。
工耐腐蚀部件：反应器、阀门、管道、泵体、转子叶片等。
2
•石油化
3
•机械部件：汽车
零部件，纺织机械以及各种需耐磨耐腐蚀的机械零部件。如齿轮、齿轮轴、编织针导 向杆、大型针盘、针
筒。
化学镀镍溶液的组成及其作用
主盐：
化学镀镍溶液中的主盐就是镍盐，一般采用氯化镍或硫酸镍，有时也采用氨基磺 酸镍、醋酸镍等无机
盐。早期酸性镀镍液中多采用氯化镍，但氯化镍会增加镀层的应 力，现大多采用硫酸镍。目前已有专利介绍
采用次亚磷酸镍作为镍和次亚磷酸根的来 源，一个优点是避免了硫酸根离子的存在，同时在补加镍盐时，能
使碱金属离子的累 积量达到最小值。但存在的问题是次亚磷酸镍的溶解度有限，饱和时仅为
35g/L
。次
亚磷酸镍的制备也是一个问题，价格较高。如果次亚磷酸镍的制备方法成熟以及溶解 度问题能够解决的话，
这种镍盐将会有很好的前景。
还原剂：
化学镀镍的反应过程是一个自催化的氧化还原过程， 镀液中可应用的还原剂有 次
亚磷酸钠、硼氢化钠、烷基胺硼烷及肼等。在这些还原剂中以次亚磷酸钠用的最多， 这是因为其价格便宜，
且镀液容易控制，镀层抗腐蚀性能好等优点。
络合剂：
化学镀镍溶液中的络合剂除了能控制可供反应的游离镍离子的浓度外， 还能抑制
亚磷酸镍的沉淀，提高镀液的稳定性，延长镀液的使用寿命。有的络合剂还能起到缓 冲剂和促进剂的作用，
氨基等。
在镀液配方中，络合剂的量不仅取决于镍离子的浓度，而且也取决于自身的化学 结构。在镀液中每一
个镍离子可与
提高镀液的沉积速度。 化学镀镍的络合剂一般含有羟基、 羧基、
6
个水分子微弱结合，当它们被羟基，羟基，氨基
取代时，则形成一个稳定的镍配位体。如果络合剂含有一个以上的官能团，则通过氧 和氮配位键可以生成一
个镍的闭环配合物。
所有的镍离子，则需要含量大约
在含有
0.1mol
的镍离子镀 液中，为了络合
0.3mol
的双配位体的络合剂。当镀液中无络合剂时，
镀液使用几个周期后，由于亚磷酸根聚集，浓度增大，产生亚磷酸镍沉淀，镀液加热
时呈现糊状，加络合剂后能够大幅度提高亚磷酸镍的沉淀点，即提高了镀液对亚磷酸 镍的容忍量，延长了镀
液的使用寿命。
不同络合剂对镀层沉积速率、表面形状、磷含量、耐腐蚀性等均有影响，因此选 择络合剂不仅要使镀
液沉积速率快，而且要使镀液稳定性好，使用寿命长，镀层质量 好。
缓冲剂：
由于在化学镀镍反应过程中，副产物氢离子的产生，导致镀液
pH
值会下降。试
验表明，每消耗
1mol
的
Ni2+
同时生成
3mol
的
H+
,即就是在
1L
镀液中，若消耗
0.02mol
的硫酸镍就会
生成
0.06mol
的
H+
。
所以为了稳定镀速和保证镀层质量，
pH
值，使镀液的
pH
值维持在正常
镀液
必须具备缓冲能力。缓冲剂能有效的稳定镀液的
范围内。一般能够用作
稳定剂：
PH
值缓冲剂的为强碱弱酸盐，如醋酸钠、硼砂、焦磷酸钾等。
化学镀镍液是一个热力学不稳定体系，常常在镀件表面以外的地方发生还原反 应，当镀液中产生一些
有催化效应的活性微粒
自催化反应，即自分解反应而产生大量镍
济损失。
在镀液中加入一定量的吸附性强的无机或有机化合物,
它们能优先吸附在微粒表
一一催化核心时，镀液容易产生激烈的
-
磷黑色粉末，导致镀液寿命终止，造成经
面抑制催化反应从而稳定镀液，使镍离子的还原只发生在被镀表面上。但必须注意的 是，稳定剂是一种化学
镀镍毒化剂，即负催化剂，稳定剂不能使用过量，过量后轻则 降低镀速，重则不再起镀，因此使用必须慎
重。
所有稳定剂都具有一定的催化毒性作用，并且会因过量使用而阻止沉积反应，同 时也会影响镀层的韧
性和颜色，导致镀层变脆而降低其防腐蚀性能。试验证明，稀土 也可以作为稳定剂，而且复合稀土的稳定性
比单一稀土要好。
加速剂：
在化学镀溶液中加入一些加速催化剂，能提高化学镀镍的沉积速率。加速剂的使
用机理可以认为是还原剂次磷酸根中氧原子被外来的酸根取代形成配位化合物，
分子中
H
和
P
原子之间键合变弱，使氢在被催化表面上更容易移动和吸附。也可以
说促进剂能起活化次磷酸根离子的作用。
丙酸、氟化钠等。
其他添加剂：
在化学镀镍溶液中，有时镀件表面上连续产生的氢气泡会使底层产生条纹或麻 点。加入一些表面活性
齐
U
有助于工件表面气体的逸出，降低镀层的孔隙率。常用的表
面活性剂有十二烷基硫酸盐、十二烷基磺酸盐和正 稀土元素在
电镀液中可以改善镀液的深镀能力、 稀土元素在化学镀中同样
对镀液的镀层性能有显著改善。 沉积速率，提高镀液稳定性，
镀层耐磨性和搞腐蚀性能。
化学镀镍磷合金镀层，硬度可高达
辛基硫酸钠等。
分散能力和电流效率。 研究表明,
少量的稀土元素能加快化学
常用的加速剂有丙二酸、 丁二酸、氨基乙酸、
导致
HV1000
，相当
HRC69
，具有很高的耐磨性
20
和耐腐蚀性，镀层结合力好、厚度均匀。镀速快，可达
技术特性
1
、 耐腐蚀性强：该工艺处理后的金属表面为非晶态镀层，抗腐蚀性特别优良，
经硫酸、盐酸、烧碱、盐水同比试验，其腐蚀速率低于
1cr18Ni9Ti
不锈钢。
2
、 耐磨性好：由于催化处理后的表面为非晶态，即处于基本平面状态，有自润 滑性。因此，摩擦系
数小，非粘着性好，耐磨性能高，在润滑情况下，可替代硬铬使 用。
3
、 光泽度高：催化后的镀件表面光泽度为
LZ
或^
8-10
可与不锈钢制品媲美，呈 白亮不锈
钢颜色。工件镀膜后，表面光洁度不受影响，无需再加工和抛光。
4
、 表面硬度高：经本技术处理后，金属表面硬度可提高一倍以上，在钢铁及铜
表面可达
Hv 570
。镀层经热处理后硬度达
以上。
Hv 1000
，工模具镀膜后一般寿命提高
3
倍
5
、 结合强度大：本技术处理后的合金层与金属基件结合强度增大，一般在
350-400Mpa
条件下不起皮、不脱落、无气泡，与铝的结合强度可达
102-241Mpa
。
6
、 仿型性好：在尖角或边缘突出部分，没有过份明显的增厚，即有很好的仿型 性，镀后不需磨削加
工，沉积层的厚度和成份均匀。
7
、 工艺技术高适应性强：在盲孔、深孔、管件、拐角、缝隙的内表面可得到均 匀镀层，所以无论您
的产品结构有多么复杂，本技术处理起来均能得心应手，绝无漏 镀之处。
8
、 低电阻，可焊性好。
9
、 耐高温：该催化合金层熔点为
850-890
度。
适镀基材
铸铁、钢铁、铜及铜合金、铝及铝合金，模具钢、不锈钢。
化学镀镍磷合金层的性能
（国家钢铁产品质量监督检验中心检测）
按
GB10125-1997
标准规定进行
测试，时间为
96
小时，
Nacl
浓度
50g/l,ph
值:
定评定防护等级，可达
9
级。 磷含量
6.5-7.2
，温度：
35
,按
GB6464-86
规
（质量百分数）：
6%-12%
电阻率：
点：
860-880
C
硬 度：镀态：
结合力：
400MPa
,远高于电镀
60-75
^Q
cm
Hv500-550（45-
48RCH）
密
度:
7.9g/cm3
熔 热处理
后：
Hv1000 7Mpa
化学镀技术应用
化学镀在金属材料表面上的应用
铝或钢材料这类非贵金属基底可以用化学镀镍技术防护， 并可避免用难以加工的
个锈钢来提高它们的表面性质。比较软的、不耐磨的基底可以用化学镀镍赋予坚硬耐 磨的表面。在许多情况
下，用化学镀镍代替镀硬铬有许多优点。特别对内部镀层和镀 复杂形状的零件，以及硬铬层需要镀后机械加
工的情况。一些基底使用化学镀镍可使 之容易钎焊或改善它们的表面性质。
1.
化学镀镍由于化学镀镍层具
有优良的均
匀性、硬度、耐磨和耐蚀等综合物理化学性能，该项技术在国外已经得到广泛应用。
化学镀镍在各个工业中应用的比例大致如下：航空航天工业：
电子计算机工业：
9%
;汽车工业：
5%
；
15%
;食品工业：
5%
;机械工业：
15%
;核工业：
2%
;石油化工：
3%
;阀门制造业：
17%
;其他：
10%
;塑料工业：
5%
;电力输送：
3%
;印刷工业：
11%
。 如发电厂的发电机组凝汽器黄铜管内表层化学镀镍可大大地提高抗腐蚀
性，延长凝汽管使用寿命；铝合金镀镍，可提高铝合金硬度及防护性能。改善铝合金
表面性质，扩大铝合金的应用范围。
2.
化学镀镍合金 （
1
）镍
-
磷二元之合
金镀层：硬度
HV550~600
，导电性好，焊接性好，耐蚀，用于
模具，按钮等；
IC
顶盖，引线框架，
（
2
）高磷镍合金镀层，无磁性，大量用于电子仪器，半导体电
（
3
）镍
-
硼
-
磷三元合金，镀层硬度 子设备防电磁干扰的屏蔽层等。
于压电陶瓷电极，传动装置，阀。
材料等。
轮接触面。
HV680
，用
（
4
）镍
-B-W
硬度
HV800
，电子模具，触点
（
5
）
45#
钢齿轮面刷镀镍磷和镍钴合金金属，能显著地提高
45#
钢齿
3.
化学镀银主要用于电子部件的焊接点、印制线路板，以提高制品
还广泛用于各种装饰品， 如装配杯、高级旅行保温杯、扣件等。
可在铍青铜上镀银。
的耐蚀性和导电性能。
铍青铜在通讯行业应用广泛， 为进一步提高铍青铜弹性的导电性，
化学镀在非金属材料表面的应用
非导体可以用化学镀镍镀一种或几种金属，在装饰和功能（例如电磁干扰屏蔽） 两方面部重要。在许
多场合下，许多工程塑料已考虑作为金属的代用品。其中有些具 有良好的耐高温性能。 所有这些塑料都比
金属轻， 而且更耐腐蚀，其中包括聚碳酸脂、
聚芳基酮醚、聚醚酰亚胺树脂等。需要导电性或电屏蔽的场合，塑料需要金属化，可 用化学镀镍达到这个目
的。
1. 尼龙表面镀银、镀铜、镀镍
如尼龙表面化学镀镍、银、铜用来代替金属或装饰；采用化学镀的新工艺将纯银
镀敷在特殊的尼龙基布上，使尼龙布具有良好的防电磁辐射性能。
2. 塑料工件表面装饰镀
.
如钮扣、车辆上的扣件、防护板等。采用化学镀既简单又方便，能满足市场的
需^＜。
3丙纶纤维上化学镀铜
可用于化工制药纺织等工业过滤、防护等，丙纶非织造布镀铜复合材料增加了丙 纶材料的导电性，可
消除静电的危害，可用于制造抗静电防护服包装材料、装饰材料 等，有着广泛的应用前景。
4化学浸镀铜
以高强塑料镀铜，代替金属铜材，可取得铜一样的表面性能和效果，比铸造、锻 压的工艺难度小，且
减少了设备投资，节约了大量铜材。高强塑料镀金属，可提高塑 料的抗老化性能，消除塑料的静电吸尘作
用。
化学镀在中国
80
年代，欧美等工业化国家在化学镀技术的研究，开发和应用得到了飞跃发展，
平均每年有
15
-0%
表面处理技术转为使用化学镀技术，
并促使化学镀技术进入成熟时期。
使金属表面得到更大的发展，
解决更尖端的技术难题， 为了满足复杂的工艺要求，
化学镀技术不断发展，引入多种合金镀层的化学复合技术，即三元化学镀或多元化学 镀技术，得到了一些成
果。
复合镀层比单一的
引入金属钨，使到
好的效果。
例如在
Ni-P（
镍一磷
）
镀层中，引入
SiC
或
PTFE
的
Ni-P（
镍一磷
）
镀层中
Ni-P
镀层有更佳的耐磨性及自润滑性能。在
Ni-W-P（
镍一钨一磷
）
镀层进一步提高硬度，在耐磨性能方面得到很
有
Ni-P（
镍一磷
）
镀层中引入铜，使
Ni-Cu-P
镀层较好的耐蚀性能。
还有
Ni-Fe-p（
镍一铁一磷
）
、
Ni-Co-p（
镍一钴一磷
）
、
Ni-Mo-p（
镍一钼一磷
）
等镀层在电 脑硬碟及
磁声记录系统中及感测器薄膜电子方面得到广泛的应用。
由于工艺本身的特点和优异性能，
化学镀技术
用途相当广泛。中国在
80
年代才开始在化学镀方面
（
GB/T13913
――
92
），称之为自催化镍 一一 进行探讨，国家在
1992
年分布了国家标准
磷镀层。中国已将化学镀技术广泛用在汽车工业、石油化工行业、机械电子、纺织、
印刷、食品机械、航空航太、军事工业等各种行业，由于电子电脑、通讯等高科技产
品的应用和迅速发展，为化学镀提供了广阔的市场。
2000
年以后，一方面由于
国家注重环保，另一方面中国的工业发展了对金属表面处理要求提高了，加快了化学 镀这一技术的发展，国
家的高新技术目录也新增了化学镀。化学镀虽然在中国的起步 比较晚，但近年发展相当快，有些性能的技术
指标完全可以与欧美的化学镀比美，力口 上价格低、适应中国企业的工艺流程，发展前景备受注目。 目前
中国化学镀研
究在北方，推广应用主要在 广东。在广东应用化学镀的企业占全国三分之一以上，其
中一些上规模的企业，具有技术抗衡，同时价格具有相当的竞争力。
2024年6月14日发(作者：飞伶俐)
化学镀
科技名词定义
中文名称：化学镀
英文名称：
electroless plati ng
其他名称：自催化镀
定义：在经活化处理的基体表面上，镀液中金属离子液催化还原形成金属镀层的过程。
应用学科：机械工程（一级学科）；表面工程（二级学科）；电镀与化学镀（三级学科） 百科名片
化学镀是一种新型的金属表面处理技术，该技术以其工艺简便、节能、环保日益受到人们 的关注。化学镀
使用范围很广，镀金层均匀、装饰性好。在防护性能方面，能提高产品的耐 蚀性和使用寿命；在功能性方
面，能提高加工件的耐磨导电性、润滑性能等特殊功能，
成为全世界表面处理技术的一个发展。
目录
化学镀
/
无电沉积（
electroless plating
）
化学镀原理
对非金属的化学镀需要敏化活化处理
:化学镀
Ni-P
一、化学镀
Ni-P
主要技术指标
[
因而
1
二、化学镀
Ni-P
主要技术特点
1
三、化学镀
Ni-P
主要应用部件
化学镀镍溶液的组成及其作用
技术特性
适镀基材
化学镀镍磷合金层的性能
化学镀技术应用
化学镀在非金属材料表面的应用
1•
尼龙表面镀银、镀铜、镀镍
2.
塑料工件表面装饰镀
3
丙纶纤维上化学镀铜
4
化学浸镀铜
化学镀在中国
化学镀/无电沉积（electroless plating ）
化学镀技术是在金属的催化作用下， 通过可控制的氧化还原反应产生金属的沉积
、能在 过程。与电镀相比，化学镀技术具有镀层均匀、针孔小、不需直流电源设备
非导体上沉积和具有某些特殊性能等特点。另外，由于化学镀技术废液排放少，对环 境污染小以及成本较
低，在许多领域已逐步取代电镀，成为一种环保型的表面处理工 艺。目前，化学镀技术已在电子、阀门制
造、机械、石油化工、汽车、航空航天等工 业中得到广泛的应用。 本研究所经过十余年的化学镀技术研究
开发工作，已具
备化学镀镍
（
中磷、低磷、高磷
）
工艺，可根据客户提供的部件的使用工况，制定出具 体的化学镀工艺方
案，
开发出一种全新的化学镀
并承接 对外加工 服务。目前，结合汽车铝质活塞表面处理工艺，
Ni-P-B
工艺，成功通过本田公司
150
小时台架试验，
Hv>800
。
化学镀
镀层的表面硬度及耐磨性比一般的化学镀有大幅度提高，表面硬度
化学镀原理
化学浸镀（简称化学镀）技术的原理是：化学镀是一种不需要通电，依据氧化还 原反应原理，利用强
还原剂在含有金属离子的溶液中，将金属离子还原成金属而沉积 在各种材料表面形成致密镀层的方法。化学
镀常用溶液：化学镀银、镀镍、镀铜、镀 钴、镀镍磷液、镀镍磷硼液等。 目前以次亚磷酸盐为还原剂的化
学镀镍的自催
化沉积反应，已经提出的理论有
在这几种理论中，得到广泛承认的是
―原子氢态理论
II
、净化物理论
I
和电化学理论”等。
—原子氢态理论
I
对非金属的化学镀需要敏化活化处理
敏化就是使非金属表面形成一层具有还原作用的还原液体膜。
的处理液就是敏化剂。
这种具有还原作用
好的敏化效果要求具有还原作用的离子在一定条件下能较长时
间保持其还原能力，并且能控制其还原反应的速度，要点是敏化所要还原出来的不是 连续的镀层，而只是活
化点。目前最适合的还原剂只有氯化亚锡。目前，对于非金属 化学镀镍用得最多的是
吸附有
Sn
的非金属表面接触到
Pd
活化工艺。当
Pd
活化液时，
Pd
会被
Sn
还原而沉积到非金属表面形成活化中心，从而顺利进行化学镀。
化学镀Ni-P
一、化学镀Ni-P主要技术指标
镀层厚度
10-50 m
，硬度
Hv 550-1100
（相当于
HRC 55
〜
72
）,结合强度大于
15kg/m m& sup2;
，耐腐蚀性能大大优于不锈钢。
、化学镀Ni-P主要技术特点
1
•硬度高，耐磨性好：化学镀镀层经热处理后硬度达
一般寿命提高
3
倍以上。
Hv 1100
,工模具镀膜后
2
.耐腐蚀强：化学镀镀层在酸、碱、盐、氨和海水等
3
•表面光洁、光亮：工件
4
.可镀形状复杂：
5
•被镀
介质中都具有很好的耐蚀性，其耐蚀性好于不锈钢。
经化学镀镀膜后， 表面光洁度不受影响， 无需再加工和抛光。
工件形状不受限制，不变形，可化学镀较深的盲孔和形状复杂的内腔。
材料广泛：可在模具钢、不锈钢、铜、铝、塑料、尼龙、玻璃、橡胶、木材等材料上 化学镀。
三、化学镀 Ni-P主要应用部件
1
•各类模具：注塑模、橡胶模、玻璃模、电木模、压铸模等。
工耐腐蚀部件：反应器、阀门、管道、泵体、转子叶片等。
2
•石油化
3
•机械部件：汽车
零部件，纺织机械以及各种需耐磨耐腐蚀的机械零部件。如齿轮、齿轮轴、编织针导 向杆、大型针盘、针
筒。
化学镀镍溶液的组成及其作用
主盐：
化学镀镍溶液中的主盐就是镍盐，一般采用氯化镍或硫酸镍，有时也采用氨基磺 酸镍、醋酸镍等无机
盐。早期酸性镀镍液中多采用氯化镍，但氯化镍会增加镀层的应 力，现大多采用硫酸镍。目前已有专利介绍
采用次亚磷酸镍作为镍和次亚磷酸根的来 源，一个优点是避免了硫酸根离子的存在，同时在补加镍盐时，能
使碱金属离子的累 积量达到最小值。但存在的问题是次亚磷酸镍的溶解度有限，饱和时仅为
35g/L
。次
亚磷酸镍的制备也是一个问题，价格较高。如果次亚磷酸镍的制备方法成熟以及溶解 度问题能够解决的话，
这种镍盐将会有很好的前景。
还原剂：
化学镀镍的反应过程是一个自催化的氧化还原过程， 镀液中可应用的还原剂有 次
亚磷酸钠、硼氢化钠、烷基胺硼烷及肼等。在这些还原剂中以次亚磷酸钠用的最多， 这是因为其价格便宜，
且镀液容易控制，镀层抗腐蚀性能好等优点。
络合剂：
化学镀镍溶液中的络合剂除了能控制可供反应的游离镍离子的浓度外， 还能抑制
亚磷酸镍的沉淀，提高镀液的稳定性，延长镀液的使用寿命。有的络合剂还能起到缓 冲剂和促进剂的作用，
氨基等。
在镀液配方中，络合剂的量不仅取决于镍离子的浓度，而且也取决于自身的化学 结构。在镀液中每一
个镍离子可与
提高镀液的沉积速度。 化学镀镍的络合剂一般含有羟基、 羧基、
6
个水分子微弱结合，当它们被羟基，羟基，氨基
取代时，则形成一个稳定的镍配位体。如果络合剂含有一个以上的官能团，则通过氧 和氮配位键可以生成一
个镍的闭环配合物。
所有的镍离子，则需要含量大约
在含有
0.1mol
的镍离子镀 液中，为了络合
0.3mol
的双配位体的络合剂。当镀液中无络合剂时，
镀液使用几个周期后，由于亚磷酸根聚集，浓度增大，产生亚磷酸镍沉淀，镀液加热
时呈现糊状，加络合剂后能够大幅度提高亚磷酸镍的沉淀点，即提高了镀液对亚磷酸 镍的容忍量，延长了镀
液的使用寿命。
不同络合剂对镀层沉积速率、表面形状、磷含量、耐腐蚀性等均有影响，因此选 择络合剂不仅要使镀
液沉积速率快，而且要使镀液稳定性好，使用寿命长，镀层质量 好。
缓冲剂：
由于在化学镀镍反应过程中，副产物氢离子的产生，导致镀液
pH
值会下降。试
验表明，每消耗
1mol
的
Ni2+
同时生成
3mol
的
H+
,即就是在
1L
镀液中，若消耗
0.02mol
的硫酸镍就会
生成
0.06mol
的
H+
。
所以为了稳定镀速和保证镀层质量，
pH
值，使镀液的
pH
值维持在正常
镀液
必须具备缓冲能力。缓冲剂能有效的稳定镀液的
范围内。一般能够用作
稳定剂：
PH
值缓冲剂的为强碱弱酸盐，如醋酸钠、硼砂、焦磷酸钾等。
化学镀镍液是一个热力学不稳定体系，常常在镀件表面以外的地方发生还原反 应，当镀液中产生一些
有催化效应的活性微粒
自催化反应，即自分解反应而产生大量镍
济损失。
在镀液中加入一定量的吸附性强的无机或有机化合物,
它们能优先吸附在微粒表
一一催化核心时，镀液容易产生激烈的
-
磷黑色粉末，导致镀液寿命终止，造成经
面抑制催化反应从而稳定镀液，使镍离子的还原只发生在被镀表面上。但必须注意的 是，稳定剂是一种化学
镀镍毒化剂，即负催化剂，稳定剂不能使用过量，过量后轻则 降低镀速，重则不再起镀，因此使用必须慎
重。
所有稳定剂都具有一定的催化毒性作用，并且会因过量使用而阻止沉积反应，同 时也会影响镀层的韧
性和颜色，导致镀层变脆而降低其防腐蚀性能。试验证明，稀土 也可以作为稳定剂，而且复合稀土的稳定性
比单一稀土要好。
加速剂：
在化学镀溶液中加入一些加速催化剂，能提高化学镀镍的沉积速率。加速剂的使
用机理可以认为是还原剂次磷酸根中氧原子被外来的酸根取代形成配位化合物，
分子中
H
和
P
原子之间键合变弱，使氢在被催化表面上更容易移动和吸附。也可以
说促进剂能起活化次磷酸根离子的作用。
丙酸、氟化钠等。
其他添加剂：
在化学镀镍溶液中，有时镀件表面上连续产生的氢气泡会使底层产生条纹或麻 点。加入一些表面活性
齐
U
有助于工件表面气体的逸出，降低镀层的孔隙率。常用的表
面活性剂有十二烷基硫酸盐、十二烷基磺酸盐和正 稀土元素在
电镀液中可以改善镀液的深镀能力、 稀土元素在化学镀中同样
对镀液的镀层性能有显著改善。 沉积速率，提高镀液稳定性，
镀层耐磨性和搞腐蚀性能。
化学镀镍磷合金镀层，硬度可高达
辛基硫酸钠等。
分散能力和电流效率。 研究表明,
少量的稀土元素能加快化学
常用的加速剂有丙二酸、 丁二酸、氨基乙酸、
导致
HV1000
，相当
HRC69
，具有很高的耐磨性
20
和耐腐蚀性，镀层结合力好、厚度均匀。镀速快，可达
技术特性
1
、 耐腐蚀性强：该工艺处理后的金属表面为非晶态镀层，抗腐蚀性特别优良，
经硫酸、盐酸、烧碱、盐水同比试验，其腐蚀速率低于
1cr18Ni9Ti
不锈钢。
2
、 耐磨性好：由于催化处理后的表面为非晶态，即处于基本平面状态，有自润 滑性。因此，摩擦系
数小，非粘着性好，耐磨性能高，在润滑情况下，可替代硬铬使 用。
3
、 光泽度高：催化后的镀件表面光泽度为
LZ
或^
8-10
可与不锈钢制品媲美，呈 白亮不锈
钢颜色。工件镀膜后，表面光洁度不受影响，无需再加工和抛光。
4
、 表面硬度高：经本技术处理后，金属表面硬度可提高一倍以上，在钢铁及铜
表面可达
Hv 570
。镀层经热处理后硬度达
以上。
Hv 1000
，工模具镀膜后一般寿命提高
3
倍
5
、 结合强度大：本技术处理后的合金层与金属基件结合强度增大，一般在
350-400Mpa
条件下不起皮、不脱落、无气泡，与铝的结合强度可达
102-241Mpa
。
6
、 仿型性好：在尖角或边缘突出部分，没有过份明显的增厚，即有很好的仿型 性，镀后不需磨削加
工，沉积层的厚度和成份均匀。
7
、 工艺技术高适应性强：在盲孔、深孔、管件、拐角、缝隙的内表面可得到均 匀镀层，所以无论您
的产品结构有多么复杂，本技术处理起来均能得心应手，绝无漏 镀之处。
8
、 低电阻，可焊性好。
9
、 耐高温：该催化合金层熔点为
850-890
度。
适镀基材
铸铁、钢铁、铜及铜合金、铝及铝合金，模具钢、不锈钢。
化学镀镍磷合金层的性能
（国家钢铁产品质量监督检验中心检测）
按
GB10125-1997
标准规定进行
测试，时间为
96
小时，
Nacl
浓度
50g/l,ph
值:
定评定防护等级，可达
9
级。 磷含量
6.5-7.2
，温度：
35
,按
GB6464-86
规
（质量百分数）：
6%-12%
电阻率：
点：
860-880
C
硬 度：镀态：
结合力：
400MPa
,远高于电镀
60-75
^Q
cm
Hv500-550（45-
48RCH）
密
度:
7.9g/cm3
熔 热处理
后：
Hv1000 7Mpa
化学镀技术应用
化学镀在金属材料表面上的应用
铝或钢材料这类非贵金属基底可以用化学镀镍技术防护， 并可避免用难以加工的
个锈钢来提高它们的表面性质。比较软的、不耐磨的基底可以用化学镀镍赋予坚硬耐 磨的表面。在许多情况
下，用化学镀镍代替镀硬铬有许多优点。特别对内部镀层和镀 复杂形状的零件，以及硬铬层需要镀后机械加
工的情况。一些基底使用化学镀镍可使 之容易钎焊或改善它们的表面性质。
1.
化学镀镍由于化学镀镍层具
有优良的均
匀性、硬度、耐磨和耐蚀等综合物理化学性能，该项技术在国外已经得到广泛应用。
化学镀镍在各个工业中应用的比例大致如下：航空航天工业：
电子计算机工业：
9%
;汽车工业：
5%
；
15%
;食品工业：
5%
;机械工业：
15%
;核工业：
2%
;石油化工：
3%
;阀门制造业：
17%
;其他：
10%
;塑料工业：
5%
;电力输送：
3%
;印刷工业：
11%
。 如发电厂的发电机组凝汽器黄铜管内表层化学镀镍可大大地提高抗腐蚀
性，延长凝汽管使用寿命；铝合金镀镍，可提高铝合金硬度及防护性能。改善铝合金
表面性质，扩大铝合金的应用范围。
2.
化学镀镍合金 （
1
）镍
-
磷二元之合
金镀层：硬度
HV550~600
，导电性好，焊接性好，耐蚀，用于
模具，按钮等；
IC
顶盖，引线框架，
（
2
）高磷镍合金镀层，无磁性，大量用于电子仪器，半导体电
（
3
）镍
-
硼
-
磷三元合金，镀层硬度 子设备防电磁干扰的屏蔽层等。
于压电陶瓷电极，传动装置，阀。
材料等。
轮接触面。
HV680
，用
（
4
）镍
-B-W
硬度
HV800
，电子模具，触点
（
5
）
45#
钢齿轮面刷镀镍磷和镍钴合金金属，能显著地提高
45#
钢齿
3.
化学镀银主要用于电子部件的焊接点、印制线路板，以提高制品
还广泛用于各种装饰品， 如装配杯、高级旅行保温杯、扣件等。
可在铍青铜上镀银。
的耐蚀性和导电性能。
铍青铜在通讯行业应用广泛， 为进一步提高铍青铜弹性的导电性，
化学镀在非金属材料表面的应用
非导体可以用化学镀镍镀一种或几种金属，在装饰和功能（例如电磁干扰屏蔽） 两方面部重要。在许
多场合下，许多工程塑料已考虑作为金属的代用品。其中有些具 有良好的耐高温性能。 所有这些塑料都比
金属轻， 而且更耐腐蚀，其中包括聚碳酸脂、
聚芳基酮醚、聚醚酰亚胺树脂等。需要导电性或电屏蔽的场合，塑料需要金属化，可 用化学镀镍达到这个目
的。
1. 尼龙表面镀银、镀铜、镀镍
如尼龙表面化学镀镍、银、铜用来代替金属或装饰；采用化学镀的新工艺将纯银
镀敷在特殊的尼龙基布上，使尼龙布具有良好的防电磁辐射性能。
2. 塑料工件表面装饰镀
.
如钮扣、车辆上的扣件、防护板等。采用化学镀既简单又方便，能满足市场的
需^＜。
3丙纶纤维上化学镀铜
可用于化工制药纺织等工业过滤、防护等，丙纶非织造布镀铜复合材料增加了丙 纶材料的导电性，可
消除静电的危害，可用于制造抗静电防护服包装材料、装饰材料 等，有着广泛的应用前景。
4化学浸镀铜
以高强塑料镀铜，代替金属铜材，可取得铜一样的表面性能和效果，比铸造、锻 压的工艺难度小，且
减少了设备投资，节约了大量铜材。高强塑料镀金属，可提高塑 料的抗老化性能，消除塑料的静电吸尘作
用。
化学镀在中国
80
年代，欧美等工业化国家在化学镀技术的研究，开发和应用得到了飞跃发展，
平均每年有
15
-0%
表面处理技术转为使用化学镀技术，
并促使化学镀技术进入成熟时期。
使金属表面得到更大的发展，
解决更尖端的技术难题， 为了满足复杂的工艺要求，
化学镀技术不断发展，引入多种合金镀层的化学复合技术，即三元化学镀或多元化学 镀技术，得到了一些成
果。
复合镀层比单一的
引入金属钨，使到
好的效果。
例如在
Ni-P（
镍一磷
）
镀层中，引入
SiC
或
PTFE
的
Ni-P（
镍一磷
）
镀层中
Ni-P
镀层有更佳的耐磨性及自润滑性能。在
Ni-W-P（
镍一钨一磷
）
镀层进一步提高硬度，在耐磨性能方面得到很
有
Ni-P（
镍一磷
）
镀层中引入铜，使
Ni-Cu-P
镀层较好的耐蚀性能。
还有
Ni-Fe-p（
镍一铁一磷
）
、
Ni-Co-p（
镍一钴一磷
）
、
Ni-Mo-p（
镍一钼一磷
）
等镀层在电 脑硬碟及
磁声记录系统中及感测器薄膜电子方面得到广泛的应用。
由于工艺本身的特点和优异性能，
化学镀技术
用途相当广泛。中国在
80
年代才开始在化学镀方面
（
GB/T13913
――
92
），称之为自催化镍 一一 进行探讨，国家在
1992
年分布了国家标准
磷镀层。中国已将化学镀技术广泛用在汽车工业、石油化工行业、机械电子、纺织、
印刷、食品机械、航空航太、军事工业等各种行业，由于电子电脑、通讯等高科技产
品的应用和迅速发展，为化学镀提供了广阔的市场。
2000
年以后，一方面由于
国家注重环保，另一方面中国的工业发展了对金属表面处理要求提高了，加快了化学 镀这一技术的发展，国
家的高新技术目录也新增了化学镀。化学镀虽然在中国的起步 比较晚，但近年发展相当快，有些性能的技术
指标完全可以与欧美的化学镀比美，力口 上价格低、适应中国企业的工艺流程，发展前景备受注目。 目前
中国化学镀研
究在北方，推广应用主要在 广东。在广东应用化学镀的企业占全国三分之一以上，其
中一些上规模的企业，具有技术抗衡，同时价格具有相当的竞争力。