化学镀又称为无电解镀(Electroless plating),也可以称为自催化电镀(Autocatalytic plating)[1]。具体过程是指:在一定条件下,水溶液中的金属离子被还原剂还原,并且沉淀到固态基体表面上的过程。ASTM B374(ASTM,美国材料与试验协会)中定义为Autocatalytic plating is “deposition of a metallic coating by a controlled chemical reduction that is catalyzed by the metal or alloy being deposited”。这一过程与置换镀不同,其镀层是可以不断增厚的[2],且施镀金属本身也具有催化能力。
化学镀镍经过多年的不断探索与研究,近几年已发展极成熟了,化学镀镍水几乎适用于所有金属表面镀镍。如:钢铁镀镍,不锈钢镀镍,铝镀镍,铜镀镍等等,它同样适用于非金属表面镀镍。比如:陶瓷镀镍,玻璃镀镍,金刚石镀镍,碳片镀镍,塑料镀镍,树脂镀镍等等。使用范围是非常广泛的。
真化学镀
真正的化学镀:从含有还原剂的溶液中沉积金属。下面我们所提的化学 ;镀镍即为此种。
化学镀镍的分类:
⒈按镀液的PH值分类:有酸性、中性和碱性三类。
⒉按沉积温度分类:有低温、中温、高温三类。
⒊按合金成分分类:有低磷、中磷和高磷三类。
⒋按所用还原剂分类:有Ni-P、Ni-B等。
机理特点
⑴机理
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。