化学镀Ni-W-P合金镀层的研究+文献综述(4)
1.2.5化学镀Ni-W-P合金工艺
化学镀镍基二元台金Ni-P合金在1950年，由Brenner和Riddell首次获得美国专利[6]，之后又出现了胺基硼烷及硼氢化物为还原剂的化学镀Ni-B合金。在40多年的时间里，人们主要围绕着化学镀Ni-P台金镀层最优化工艺的选择、镀液的稳定性及再生、镀液工艺参数的控制，镀层成分及结构与性能的关系以及镀层的沉积机理等进行研究开发工作，使该工艺日臻完善、成熟。但是，随着科学技术的迅猛发展，化学镀Ni-P台金镀层已不能满足高耐磨、耐蚀、耐热及电磁性能等方面的要求。近年来，性能更加优异的化学镀镍基三元台金及化学镀镍基复合镀层发展很快，其中化学镀Ni-W-P合金的工艺研究已有报导[7-8]，关于该镀层性能的研究刚报导甚少，本文在原有工作的基础上，重探讨了化学镀Ni-W-P台金镀层的耐磨损、耐腐蚀特性。
1.3 化学镀镍的应用 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15-20%表面处理技术转为使用化学镀技术，使金属表面得到更大的发展，并促使化学镀技术进入成熟时期。为了满足复杂的工艺要求，解决更尖端的技术难题，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。
1.3.1 航空航天方面的应用
航空航天工业为化学镀镍的使用大户之一，比较突出的应用实例是：美国俄克拉荷马航空后勤中心，自1979年以来，以及西北航空公司自1983年以来均采用化学镀镍技术修复飞机发动机零件。在航空发动机的涡轮机或压缩机的叶片上，通常镍磷合金化学镀厚为25～75um，以防止燃气腐蚀，其疲劳强度的降低比电镀铬少25%。俄克拉荷马航空后勤中心采用超厚层化学镀镍修复飞机零件，镀厚达275～750um。原采用电镀工艺时的返工率达50%，采用化学镀镍后合格率达90%以上，可见取得了明显的经济效益。飞机上的辅助发电机（APU）经化学镀镍后，其寿命提高3～4倍。重达8.2吨的涡轮发动机的主轴承面经化学镀镍100um，以防止开机和停机所引起的振动损坏。为减轻重量，航空工业大量使用铝合金件，经化学镀镍表面强化后不仅耐蚀、耐磨，而且可焊，如冲程发动机的活塞头经化学镀镍后提高了使用寿命。其他还有钛合金件、铍合金件均采用低应力和压应力的化学镀镍表面保护等措施。镍+铊+硼三元合金化学镀（NTB）被指定为普拉特－惠特尼喷气发动机上160多种零件的表面强化工艺，以抗擦伤和微动磨损，例如：NTB化学镀用于喷气发动机主轴密封。美国空军要求发动机制造商提供具有4000次战术周期，此时磨损量达0.178mm，如此必须拆卸重修，经NTB化学镀后主轴密封面磨损显著降低，经4000次战术周期后的磨损量约为0.008mm。宇航系统广泛使用着金属光镜，其基体为强度高、重量轻的铍或铝，经专用化学镀镍表面强化，这种含磷量为12.2%～12.7%的化学镀镍可抛光至9?，如此高的精度在需要低惯性的宇宙空间里，有着卓越的性能。中国的化学镀工业虽然起步较晚，但自九十年代以来经过各科研单位的不懈努力，现已拥有成熟的工艺和经验，在中国洛阳已建成飞机零件化学镀镍加工流水线。
1.3.2 汽车工业方面的发展
汽车工业解决使用乙醇、汽油混合燃料问题是汽车工业的发展趋势之一，使用混合燃料，除性能问题之外，还产生了燃油系统的腐蚀问题。在巴西，使用乙醇作为燃料，应用化学镀镍技术保护锌压铸件，如汽化器免遭腐蚀已成为工艺规范。在美国，当广泛用甲醇或甲醇和汽油混合燃料时，汽车工业势必应用化学镀镍作为汽化器、燃油泵送系统的表面保护手段。差速器行星齿轮是汽车的一个重要零件，镀上25um厚的化学镀镍层以提高耐磨性，有的汽车制造厂在轴上采用聚四氟乙烯复合化学镀镍层工艺，这种复合镀层既有一定的硬度，又兼有好的润滑性能，提高了轴的使用寿命。汽车工业利用化学镀镍层非常均匀的优点，在形状复杂的零件上，如齿轮、散热器和喷油嘴上采用化学镀工艺保护。镀上10um左右的化学镀镍层的铝质散热器具有良好的钎焊性。齿轮上化学镀后尺寸误差十分容易地保持在±0.3～0.5um。而如果采用电镀工艺，则必须镀后还要进行机加工才能达到合格的工差范围。用在喷油器上的化学镀镍层，可以提供良好的抗燃油腐蚀和磨损性能。通常，燃油腐蚀和磨损会导致喷油孔的扩大，因此喷油量增大，使汽车发动机的马力超出设计标准，加快发动机的损坏。化学镀镍层可以有效地防止喷油器的腐蚀、磨损，提高发动机的可靠性和使用寿命。
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