化學(xué)鍍鎳原理

化學(xué)鍍鎳鍍液主要由金屬鹽、還原劑、pH緩沖劑、穩(wěn)定劑或絡(luò)合劑等組成。鎳鹽用得最多的是硫酸鹽，還有氯化物或者醋酸鹽。還原劑主要是亞磷酸鹽、硼氫化物等。pH緩沖劑和絡(luò)合劑通常采用的是氨或氯化銨等。

以次亞磷酸鈉作還原劑的化學(xué)鍍鎳是目前使用最多的一種。其反應(yīng)機(jī)理如下。在酸性環(huán)境：

Ni²⁺+H₂PO₂+H₂0—Ni+H₂P0₃^-+2H⁺

在堿性環(huán)境：

[NiX_n]²⁺+H₂PO₃^-+30H一一Ni+HP0₃^2-+nX+2H₂0

磷的析出反應(yīng)如下:

H2PO₂^-+2H⁺一P+2H₂O

2H₂PO₂^-—P+HPO₃^2-+H⁺+H₂O

H₂PO₂^-+4H+H⁺一PH₃+2H₂O

化學(xué)鍍鎳的沉積速度受溫度、pH值、鍍液組成和添加劑的影響。通常溫度上升，沉積速度也上升。每上升10℃，速度約提高2倍。

pH值是最重要的因素，對反應(yīng)速度、還原劑的利用率、鍍層的性質(zhì)都有很大的影響。

鎳鹽濃度的影響不是很主要的，次亞磷酸鈉的濃度提高，速度也會相應(yīng)提高，但是到了一定限度以后反而會使速率下降。每還原lmol的鎳，需消耗3mol的次磷酸鹽(即1g鍍層消耗5.4g的次亞磷酸鈉)。同時(shí)，一部分次亞磷酸鹽在鎳表面催化分解。常常以利用系數(shù)來評定次亞磷酸鹽的消耗效率，它等于消耗在還原金屬上的次亞磷酸鹽與整個(gè)反應(yīng)中消耗的次亞磷酸鹽總量的比：

次亞磷酸鹽的利用系數(shù)與溶液成分如緩沖劑和配位體的性質(zhì)和濃度有關(guān)。當(dāng)其他條件相同時(shí)，在鎳還原速度高的溶液里，利用系數(shù)也高。利用系數(shù)隨著裝載密度的加大而提高。