電鑄鎳及鎳合金的研究進(jìn)展：電鑄二元鎳基合金-電鑄鎳銅合金

【簡(jiǎn)介】

    鎳銅合金是一種典型的無(wú)限固溶合金。鎳和銅都是面心立方晶格，晶格常數(shù)相近，因此很容易固溶，能以任意組成形成合金。這種以任意組成形成的多種鎳銅合金廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域。典型的鎳銅合金是含鎳15％～30％的白銅與含鎳60％～75％的蒙乃爾合金。在有色金屬中，白銅是最富有延展性的金屬，可加工性良好，耐腐蝕性、機(jī)械性能優(yōu)良。蒙乃爾合金則是一種強(qiáng)度高于軟鋼、高溫特性?xún)?yōu)良的材料，其可加工性、焊接性、耐腐蝕性也較優(yōu)良^[31]。

    由于鎳的標(biāo)準(zhǔn)電極電位為-0．23 V，而銅的標(biāo)準(zhǔn)電極電位為+0．34 V，相差近0．6 V；因此，要實(shí)現(xiàn)鎳、銅的共沉積，就必須使用配合物鍍液。常用的配合物有氰化物、檸檬酸鹽、焦磷酸鹽、硫代硫酸鹽、酒石酸鉀鈉、草酸、醋酸、氨基乙酸等^[6]。利用含硫酸鎳、硫酸銅、檸檬酸鈉及pH在3—4的鍍液電鍍，可獲得高質(zhì)量的鍍層；在極低電流密度下鍍層為黃(銅)色，高電流密度下鍍層為白(鎳)色^[6]。從焦磷酸鍍液中可得到較致密的固溶合金鍍層，但在低電流密度下，銅明顯地優(yōu)先析出，加入硫代乙醇酸(TGA)可以有效地抑制銅的析出，并且可在很寬的電流密度范圍內(nèi)獲得均勻的鎳色鍍層，即一種含鎳較高的致密鍍層^[31]。

    作為電鑄鎳銅合金層，要求含鎳量高、物理性能好。若要提高鍍液的電流效率，鍍液需組成簡(jiǎn)單，穩(wěn)定性好，便于管理和維護(hù)，廢水易于處理。要求鍍層外觀均勻致密時(shí)，可以不光亮；但若要求鍍層必須光亮，則在光亮底鍍層上再鍍一層鎳銅合金即可^[31]。

    由于鎳銅的共沉積較困難，文獻(xiàn)[36]采用疊層電鑄的方法得到了鎳銅復(fù)合層：電鑄鎳約2 mm后再電鑄銅至模腔所需總厚度。其工藝如下：母模一除油一導(dǎo)電膜(或脫模層)處理一電鑄鎳一活化一電鑄銅一外形機(jī)械精整。電鑄鎳一銅組合工藝制模技術(shù)可節(jié)省鎳的用量，降低電鑄成本，縮短制模周期，便于模腔外形精整，經(jīng)濟(jì)效益明顯。該技術(shù)已成功獲得了應(yīng)用。

    目前有關(guān)鎳銅合金的試驗(yàn)研究還較少，但由于電鑄鎳銅合金具有優(yōu)良的性能及很好的應(yīng)用前景，其相關(guān)研究應(yīng)用將會(huì)越來(lái)越受到人們的關(guān)注。