7-7 化学镀原理及应用

化学镀也称为化学镀，因为它在不使用电的情况下通过化学反应沉积膜。如图1所示，化学镀的种类可分为置换型和还原型。如图2所示，这些电镀原理各有优缺点，是一种独特的电镀方法。

图 1 化学镀（化学镀）的种类

图2 化学镀原理

仅当处理后的产品具有比待镀金属更高的电离倾向时，才可以进行替代电镀。即，当电离倾向高的被镀物的金属溶解在镀液中时，放出电子而成为金属离子，存在于被镀的镀液中的金属离子接受电子而成为金属。被替换并存放为。在这种情况下，镀层产品起到还原剂的作用，因此当表面被镀膜覆盖时反应结束。利用这种反应的有在铝上进行置换镀锌，称为锌酸盐处理，以及镀金的触击镀，但都不能镀厚。

还原镀使用还原剂沉淀镀层金属，有非催化和自催化两种类型。银镜反应属于前者，在非催化型的情况下，金属的析出只取决于化学物质的还原能力，适用银镜反应。在这种电镀中，不仅对被镀物进行电镀，而且对镀槽内表面和电镀夹具也进行电镀，因此金属离子的消耗量大，镀液劣化快，难以镀厚。

与非催化型一样，自催化型是利用化学物质的还原能力沉淀镀层金属，但由于同时沉积的镀层金属起到催化剂的作用，因此还原反应（金属的沉淀）是电镀。仅限加工产品。因此，如果可以保持镀液的组成，例如通过补充还原剂，则很容易进行厚镀。典型的自催化类型包括化学镀镍磷（Ni-P）和化学镀铜（Cu），被镀产品不仅涵盖金属，还包括塑料和陶瓷等诸多领域。

化学镀的代表是镍磷（Ni-P）镀，它有很多特点，所以应用领域很广，JIS H 8645也定义了各个评价项目。.. 适用领域包括精密机械（照相机等）、汽车零件（活塞、气缸等）、模具（塑料成型用）等，主要是为了增加耐磨性和滑动性。

P含量在2～15质量％范围内，3％以下称为低磷，6～8％称为中磷，10％以上称为高磷，为8～10％。

电镀后的硬度约为 500 到 550HV，但可以通过热处理固化。如图3所示，得到的硬度随加热温度的不同而不同，这种薄膜在400℃左右的热处理下更大硬度达到900～1000HV，因此广泛用于耐磨零件。另外，从图4可知，除了热处理温度，还可以通过加热时间来控制被膜的硬度，被镀物的材质和形状几乎不受限制地增加。

图3 Ni-P镀层热处理温度与硬度的关系

图4 Ni-P镀膜的热处理加热时间与硬度的关系

但与硬质Cr膜一样，Ni-P膜的硬度在400℃或更高的高温下急剧下降，产生微裂纹。因此，近年来，高温硬度优异的Ni-硼(B)膜、Ni-PB膜已实用化，用于高温下使用的模具。

粒子分散镀是为了进一步提高镀膜的功能性而使用的，作为实用的粒子分散对象的金属镀膜的主体是化学镀Ni-P膜。目前正在实施的Ni-P薄膜颗粒分散的目的是增加进一步的耐磨性（使其更硬），增加自润滑性（降低摩擦系数），以及增加拒水性（分离性）。顺便说一句，目前更常用的分散颗粒是碳化硅（SiC），以增加耐磨性，以及氟树脂（PTFE）和氮化硼（hBN），以增加自润滑性和防水性。是。热处理后Ni-P膜的更大硬度约为900HV，但由于SiC颗粒的分散，达到1200～1300HV。此外，PTFE颗粒的加入降低了镀膜的硬度，但大大提高了滑动性和脱模性。