在食品加工业的应用

      食品加工业为应用化学镀镍提供了一个巨大的潜在市场；之所以称之为潜在的市场，是因为化学镀镍在食品工业的广泛应用中存在着障碍。比如在美国，FDA（美国食品和药物管理署）对于化学镀镍在食品工业中的应用尚末制订出法规标准；通常，对于化学镀镍层在应用于直接与食品接触的情况，FDA采取个案处理的方式予以批准。究其原因，主要是因为经典的化学镀液配方中含有毒的铅、镉等重金属离子作为稳定剂的缘故。然而，许多现代的化学镀镍溶液中已经不使用重金属离子作稳定剂了；显然，这个障碍迟早将会被拆除。食品包装机械中不与食品直接接触的零件。在食品加工过程中，挥发性有机酸等腐蚀介质等问题；食品加工温度范围为60～200，生产环境中相对湿度很高；在这样的条件下，食品加工设备存在着金属腐蚀、疲劳和磨损等问题。对于接触食品的金属表面，传统的保护方式是电镀硬铬；可是，在含氯离子酸性介质中，镀铬层的耐蚀年并不好；然而，化学镀镍在均镀能力、高耐蚀性、防粘、脱模性等方面具有明显的优势。揉面机上与食品接触的零件采用的化学镀镍就是应用成功的实例之一；其他在食品充气装罐机、螺杆送料机、拌料锅、食品模具、烤盘、干燥箱，面包保温炉等食品机械上越多地采用了化学镀镍。

     化学镀镍是指在施镀过程中不需要外加电流，主要依靠基体表面的自催化作用，通过可操控的氧化还原反应将镍离子还原并沉积在基体上的反应。当pH＞6时，倘若溶液中不存在与镍离子络合的络合剂，镍离子不可避免的要发生水解，生成氢氧化镍沉淀，为了使镀液稳定，在化学镀镍溶液中通常选用有机酸及其盐作为络合剂［1］。

     化学镀中络合剂主要有三种作用:1)在酸性镀液中防止亚磷酸镍沉淀形成;2)作为缓冲剂，阻止pH过快降低;3)降低游离镍离子的浓度，提高镀液的稳定性［2］。化学镀镍常用的络合剂有柠檬酸、乳酸、丁二酸、氨基乙酸、苹果酸、丙酸、甘氨酸、氨基醋酸、酒石酸、硼酸和水杨酸等［3］。本文通过络合剂的单因素试验，获得了厚度大致相同的Ni-P合金镀层，并运用正交试验探讨了复合络合剂对化学镀镍沉积速率和耐蚀性的影响。

      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。

       化学镀中发展快的一种。镀液一般以硫酸镍、乙酸镍等为主盐，次亚磷酸盐、硼氢化钠、硼烷、肼等为还原剂，再添加各种助剂。在90℃的酸性溶液或接近常温的中性溶液、碱性溶液中进行作业。以使用还原剂的不同分为化学镀镍-磷、化学镀镍-硼两大类。镀层在均匀性、耐蚀性、硬度、可焊性、磁性、装饰性上都显示出优越性。

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